ماهیت صدا چیست؟

مجله علمی ایلیاد - صدا درحقیقت یک طول موج مکانیکی است. صدا از طریق همه‌ی محیط‌ها به‌جز محیط‌های خلاء قابلیت حرکت دارد. در فضای میان ستاره‌ای که تقریباً خالی از اتم است نیز هیچ صدایی وجود ندارد.

صدا تغییرات در فشار است. ناحیه‌ای که بر روی امواج صوتی فشار بالایی وارد می‌کند، به‌عنوان ناحیه‌ی متراکم یا تحت میعان شناخته می‌شود. برعکس این ناحیه نیز ناحیه‌ی رقیق خوانده می‌شود.

منابع صوتی متعدد هستند. مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از «لرزش جامدات»، «انبساط و انقباظ سریع»، «حرکت جریان هوا از روی موانعی که تیز نیستند» نیز باعث ایجاد امواج صوتی می‌شود. از آنجا که صدا در واقع موج است، می‌توان برای مطالعه‌ی صدا، خصوصیات امواج صوتی را بررسی کرد. برای بررسی امواج باید به خصوصیاتی مانند دامنه، فرکانس، طول موج، سرعت و فاز موج توجه کرد.

دامنه‌ی یک موج صوتی با شدت یا بلندی صوت ارتباط دارد. هر چه صدا بلندتر باشد، دامنه‌ی موج آن بزرگ‌تر است.

سرعت امواج صوتی بستگی به محیطی دارد که صدا در آن جریان دارد. سرعت موج توسط دو موضوع تحت تاثیر قرار می‌گیرد. «الاستیسیته» و «اینرسی». به طور کلی صدا در جامدات سریع‌تر از سیالات حرکت می‌کند. صدا در جامداتی که سختی بیشتری دارند مانند آهن، نسبت به جامدات کشسان مانند لاستیک سرعت بیشتری دارد.

سرعت صدا در هوا تقریباً ۳۴۵ متر بر ثانیه است. این سرعت برای همه‌ی فرکانس‌ها و دامنه‌های امواج صوتی یکسان است. سرعت صوت در هوا با افزایش دما بیشتر می‌شود.

صوت در هر ۵ ثانیه ۱ کیلومتر مسافت را طی می‌کند. از این اطلاعات می‌توان برای اندازه‌گیری محل وقوع صاعقه استفاده کرد. پس از اینکه نور صاعقه دیده شد، می‌توان شمارش را برای شنیدن صدای صاعقه شروع کرد و به این ترتیب فاصله را محاسبه کرد.

فرکانس امواج صوتی بعضاً گام صدا نیز نامیده می‌شود. اصواتی که دارای فرکانس بالایی هستند، معمولاً صداهای دارای گام بالا خوانده می‌شوند.

انسان‌ها عموماً می‌توانند صداهای با فرکانس بین ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز را بشنوند. البته برخی از انسان‌ها بازه‌های فراتر از این بازه را نیز می‌شنوند که این افراد معدود هستند. صداهایی که فرکانس بالاتر از این بازه دارند فراصوت و صداهایی که فرکانس کمتر از این بازه دارند را فروصوت می‌نامند.

صحبت کردن انسان عموماً بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ هرتز فرکانس دارد. بیشترین حساسیت گوش انسان به صداهای دارای فرکانس حدود ۴۰۰۰ هرتز است. گوش انسان توانایی تمایز قائل شدن بین ۱۴۰۰ گام صدای مختلف را دارد.