تثير وحدة قياس شدة الصوت العديد من الأسئلة. هل من الممكن قياس الحجم؟ يُعرّف الصوت في الفيزياء بأنه موجة ميكانيكية طولية، يكون من خلالها ضرورة وجود وسيط مادي، وبدونه لا يصل إلى الأذن البشرية، فكيف تقاس شدته وما هي وحدة قياسه؟ سنناقشها بالتفصيل.
وحدة شدة الصوت
الصوت من أهم وسائل الاتصال بالآخرين، ومن الناحية العلمية هو موجة ميكانيكية لها تردد وقدرة على المرور عبر أي وسط مادي، ويخصص لها وحدة قياس شدة، وهي كالتالي:
- الديسيبل هو وحدة لوغاريتمية لكثافة الصوت، ويُشار إليها باختصار ديسيبل.
- الديسيبل هو وحدة لنسبة الصوت من شدتين، إذا زادت بمقدار 10، فإن شدة الصوت تزداد وتتضاعف، بالديسيبل تساوي إلى حد ما 1/10، dB10 = 1B.
- يستخدم الديسيبل في العديد من القياسات في المجال العلمي، على سبيل المثال في هندسة الإلكترونيات.
- يتم استخدامه لتضخيم الإشارات فيها، وهو ما يسمى التضخيم.
- وإشارات التوهين، فهي تعمل على تحديد سرعة إشارة الضوضاء.
- تختلف شدة الصوت من صفر إلى مائة وعشرين ديسيبل كحد أقصى.
- إذا كان المؤشر أعلى من ذلك، فإن الأذن ضارة بالإنسان، وعلى الأرجح يمكن أن تتضرر بشكل دائم.
- تم اختراع وحدة الديسيبل لقدرتها على موازنة الأعداد الكبيرة جدًا والثقيلة جدًا.
انظر أيضًا: وحدة قياس شدة التيار الكهربائي
ما هي شدة الصوت المقاسة؟
شدة الصوت هي الطاقة التي تحملها موجة تمر عبر وحدة مساحة عمودية واحدة في الثانية في اتجاه الانتشار، ويتم تحديدها بمزيد من التفصيل في:
- شدة الصوت، الطاقة التي تمر عبر المنطقة المتعامدة على مسار انتشار الموجة.
- يقاس بالواط لكل متر مربع ويستخدم الديسيبل لقياس شدة الصوت.
- تختلف حدة الصوت وشدته بين صوت منخفض وخفيف وزئير.
- لذلك، يتم استخدام الديسيبل فيه للقدرة على قياس جودة هذه الأصوات.
- يُقدر الصوت الطبيعي بنحو ستين ديسيبل. يمكن أن يتسبب الاستماع المستمر للضوضاء الصاخبة، مثل الموسيقى ذات شدة الصوت البالغة تسعين ديسيبل، في إلحاق ضرر دائم بأذنيك.
- يعتمد قياس شدة الصوت على عدة عوامل، بما في ذلك الكثافة والطاقة والمنطقة.
-
- توجد معادلة رياضية لحساب هذا، (I = P / A)، كثافة الصوت = الطاقة / المنطقة.
- عندما تكون الطاقة p = القوة، والمساحة A = المنطقة، وشدة الصوت هي شدة الصوت.
-
- لجعل المعادلة أبسط، شدة الصوت هي الطاقة في الموجة الصوتية مقسومة على المنطقة التي تمر خلالها، ثم تقاس بالواط لكل متر مربع.
- قياسات بعض الأشياء من حولنا، يمكن أن تصل شدة مكالمة هاتفية إلى سبعين ديسيبل.
- يمكن أن تصل الغرفة الساكنة في المنزل إلى أربعين ديسيبل، وفي حالة العزل، عشرة ديسيبل.
- يمكن أن يصل الصوت داخل السيارة إلى سبعين ديسيبل وخمسين ديسيبل في المكتب.
- الموسيقى الصاخبة هي مائة وعشرة ديسيبل وتزداد إذا صاحبها تضخيم صوتي.
- هناك أصوات تؤلم عند سماعها، مثل المدافع التي تصل إلى مائة وثلاثين ديسيبل.
- يتم تصنيف شدة الصوت عند صفر ديسيبل، وذلك عندما تكون صامتًا تمامًا ولا تتحدث.
كيف تسمع الأصوات والعناصر النشطة بكثافة
التحويل والاستقبال والإرسال والتفسير، وهذه هي مراحل السمع وتحوله وضغطه ومساحته وبعده، وهذه هي عناصر شدة الصوت، لتوضيح المرفق التالي:
- يُسمع الصوت وتحول الأذن موجات النبضات العصبية لاستقبالها.
- بعد تلقي الصوت ينتقل إلى الدماغ عبر العصب السمعي، ويتم العمل على تفسير وترجمة هذه الأصوات.
- تساهم عدة عوامل في كفاءة الصوت وكثافته والمسافة وسعة الاهتزاز والمنطقة.
- الصوت، مثله مثل الضغط في جزيئات الوسط، هناك علاقة مباشرة بينهما، والتي تتمثل في أنه كلما زاد ضغط الجسيمات، زادت شدة الصوت.
- تؤثر المسافة أيضًا على الصوت وشدته، حيث تقل شدة الصوت حيث تكون النقطة التي ينطلق منها الصوت أبعد وأبعد عن نقطة الاستقبال.
- وبالتالي، ينعكس التوازي بين شدة الصوت والمسافة، حيث تنتشر الموجات الصوتية على شكل حلقات في الوسط الحامل.
- تزداد النطاقات مع المسافة من مصدر الصوت، ويتم تخفيف الصوت وتخفيفه عن طريق توزيع الطاقة بحيث يمكنه تغطية المسافة بأكملها.
- يرتبط اتساع الاهتزاز ارتباطًا مباشرًا بكثافة الصوت، فكلما زادت سعة الاهتزازات، زادت شدة الصوت.
- تعتمد الطاقة التي تمر عبر الموجة على سعة تذبذبات الذرات في الوسط، وبالتالي فإن الطاقة تتناسب طرديًا مع مربع سعة الموجة.
- بعد كل شيء، تعتمد شدة الصوت على منطقة السطح المهتز أو المهتز، والعلاقة مباشرة.
- تزداد شدة الصوت إذا زادت مساحة سطح المذبذب، بسبب زيادة اهتزاز الهواء والطاقة الصوتية في تلك المنطقة.
أنظر أيضا: وحدة قياس درجة الحرارة في الدول العربية.
هل قوة نقل الصوت متغير؟
ينتقل الصوت عبر ثلاث وسائط: صلبة وغازية وهواء. هل معدل الباود ثابت أم متغير؟ الجواب مرفق على النحو التالي.
- ينتقل الصوت في الوسائط الصلبة أكثر من الوسائط الأخرى.
- في البيئة السائلة، تنخفض سرعته، وفي البيئة الغازية، تقل سرعته أكثر.
- تم تصنيف سرعة الصوت على أنها ثابتة في بعض الغازات مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.
- تظل ذرات الغاز التي ينتقل من خلالها الصوت مستقرة بسبب ضعف الاحتكاك بين ذرات الغاز.
- عكس الاحتكاك الشديد الذي يحدث بين ذرات الهواء في الهواء.
- يسمى انتقال الصوت عملية حرارية مثالية، وبالنسبة للعلم، فإن العلاقة بين درجة الحرارة والصوت هي علاقة مباشرة.
- هناك قانون لتقدير سرعة الصوت على أساس قانون الطاقة والحفظ والمادة.
- (الجذر التربيعي لحرارة غازات معينة * ثابت غاز * درجة حرارة)، هذا القانون يساوي سرعة الصوت.
ما هي الأماكن الموصى بها لقياس مستوى الصوت؟
مكان العمل: أكثر الأماكن الموصى بها لقياس مستوى الصوت وشدته هي بيئة العمل. تم توضيح أسباب ذلك في الملحق التالي.
- يمكن أن تؤدي الضوضاء وسماع الأصوات غير المناسبة إلى إضعاف تركيز الموظف وإنتاجيته.
- لذلك يجب على كل مدير في مؤسسة كبيرة أن يعمل على قياس شدة الصوت في عمله.
- القدرة على تجنب المشاكل التي تسببها بمحاولة حلها وتقويض مشاكلهم.
- كيف يحدد المسؤول ما إذا كانت هناك أصوات تثير القلق، هناك عدة عوامل لتقييمها.
- مقارنة الصوت في المكتب والصوت في مكان مزدحم، إذا كان أعلى، فهذه مشكلة.
- يقوم الموظف برفع مستوى صوت التلفاز أو الراديو الخاص به بعد يوم عمل مقارنة ببقية أفراد عائلته.
- يجب على الموظف أن يرفع صوته حتى يتمكن من بجانبه من سماعه على مسافة متر واحد.
- يشعر العامل طويل الأمد أنه من الصعب سماع من يتحدث إذا كان بجانبه.
- تشير العديد من الأصوات المتداخلة الأخرى لصاحب العمل إلى أن هناك ضررًا لبيئتهم.
- يجب عليه تجنب العديد من العوامل التي قد تحدث إذا تعرض الموظف لبيئة عمل غير مناسبة.
- قياس نسبة الصوت وشدته في مكان العمل واتخاذ الإجراءات اللازمة لتلافي الضرر الناتج عنه.
أنظر أيضا: وحدة قياس الكهرباء الحركية
تأثير الضوضاء السمعية على الفرد في مكان العمل وخارجه
الأصوات المتضاربة هي آثار جانبية يمكن أن تسبب ضررًا دائمًا. دعنا نتعرف عليهم على النحو التالي.
- في مكان العمل، يفقد العامل التركيز ويقلل من مستوى إنتاجيته.
- شلل النوم عند الإنسان، حيث تؤثر الضوضاء على النوم والوظائف الأخرى للفرد.
- تنشأ العديد من المشاكل بسبب قلة النوم والراحة الصحية.
- قد يؤدي ترك العمل إلى وقوع حادث أو إصابة بسبب إلهاءه.
- إذا كان الفرد يعمل في مكان يتعرض باستمرار للضوضاء، فقد يسمع صفيرًا مستمرًا في أذنيه.
- قد يحتاج البعض منهم إلى مساعدة سمعية لحل مشكلة الأذن التالفة.
- إذا كانت الضوضاء لا تطاق واستمر الاستماع إليها، فيمكن الوصول إلى درجة تلف الأذن، حيث أن الفرد غير قادر على ملاءمة المعينة السمعية وللأسف يفقد السمع بشكل دائم.
- الأشخاص الأكثر ضعفاً في مجالهم، العاملون في الحفريات والطائرات والسيارات والموسيقى الصاخبة، إذا لم يستخدموا الأدوات اللازمة للحماية ويتصرفون بتهور.
وحدة قياس شدة الصوت نتعامل مع معلومات صوتية، ما هي وحدة قياس شدتها؟ ومفهوم شدة الصوت وكيفية الاستماع اليها والعوامل التي تؤثر عليها وتغير الصوت حسب البيئة واهمية قياس شدة الصوت في مكان العمل ونتعامل مع اضرار الضوضاء داخليا وخارجيا العمل، محاولتنا حماية الصوت من التلف لأنه وسيلة اتصال هي كلغة وتعبير بين جميع المخلوقات.