• مشکی
  • سفید
  • سبز
  • آبی
  • قرمز
  • نارنجی
  • بنفش
  • طلایی
  • تعداد بازديد :
  • 175
  • پنج شنبه 1395/10/23
  • تاريخ :

ارتعاش آکوستیک - بخش سوم

در صورتی که موج یک صدا باشد، فرکانس آن چیزی خواهد بود که نواک (زیر و بمی) این موج را مشخص می‌کند.

ارتعاش آکوستیک (3)

در مطلب قبل آکوستیک را مورد بررسی قرار دادیم در اینجا قبل از هر موضوعی اصوات موسیقی را بررسی می کنیم. 

تن موسیقی، بلندی و ارتفاع

دانستیم که با استفاده از روبش آینه ای ارتعاش های دیاپازون از نظر شکل به نوسان هماهنگ نزدیک است. در دیاپازون ها انحراف از دوره ای بودن، به سبب میرایی خیلی کم است، یعنی در خلال فاصله زمانی طولانی دامنه به کندی کاهش می یابد. 

زمانی صدا شنیده می شود که چشمه گسیلنده نوسان های هماهنگ انجام دهد که به تن موسیقی یا تن معروف است. بنابراین صدای دیاپازون تصور خوبی از تن به دست می دهد. در هر تن، با گوش می توان دو خاصیت را متمایز ساخت: بلندی و ارتفاع آن. با کمی توجه می توان فهمید که بلندی یک تن با ارتفاع معین را دامنه ارتعاش ها مشخص می کند.

حال شاید این سوال برایتان پیش بیاید که ارتفاع تن را چه خاصیتی از ارتعاش تعیین می کند؟ در این جا باید گفت اگر چند دیاپازون با اندازه های مختلف را انتخاب کنیم می توان از طریق گوش به آسانی آنها را به ترتیب افزایش ارتفاع صوت منظم کرد. در نتیجه به ترتیب کاهش اندازه نیز ردیف خواهند شد:

بزرگ ترین دیاپازون بم ترین و کوچک ترین دیاپازون زیرترین صوت را تولید خواهد کرد. با استفاده از روبش آینه ای می توان به آسانی نشان داد که هر چه دیاپازون کوچک تر باشد بسامد ارتعاش های آن بیشتر خواهد بود. 

طنین

اگر به جای دیاپازون سیرن ساده ای، یعنی دیسک چرخانی را که دارای سوراخ هایی است و جریان هوا روی آنها دمیده می شود به کار گیریم به همان نتایجی می رسیم که با افزایش فشار جریان هوا نوسان های چگالی هوای پشت سوراخ ها را شدت می بخشیم و صوت با حفظ ارتفاعش بلندتر می شود. هر چه تعداد سوراخ های ردیفی زیادتر یعنی دوره قطع کوتاه تر باشد، صوت حاصل از دمیدن جریان هوا زیرتر است.

اما در صورتی که سیرن چشمه صوت باشد ارتعاش های دوره ای و نا هماهنگ به دست می آید: ثپ (پالس) چگالی هوای جریان متناوب ناگهانی عوض می شود، از این رو صدای سیرن با این که صوت موسیقی است ولی به صدای دیاپازون شبیه نیست. 

می توان ارتفاع صوت سیرن را طوری انتخاب کرد که با صوت حاصل از دیاپازون یکی باشد، یعنی صوت سیرن را با دیاپازون همصدا کرد. از این رو، اگر ارتعاشی نا هماهنگ باشد، افزون بر بلندی و ارتفاع یک خاصیت دیگر نیز دارد. این رنگ صدای خاص، یا طنین آن می باشد. با طنین های مختلف می توانیم صدای صحبت، سوتزنی، تار پیانو، تار ویولون و غیره را از هم تمیز داد.

تشدید آکوستیکی

پدیده های تشدید (بازآوایی) را می توان در ارتعاش های مکانیکی با هر بسامدی و به ویژه ارتعاش های آکوستیکی مشاهده کرد. در فیزیک، بازآوایی یا رزونانس یا تشدید عبارت است از تمایل سیستم به نوسان با بیشینه دامنه در فرکانس‌هایی خاص که به آنهافرکانس رزونانس و یا فرکانس تشدید گویند. در چنین فرکانس‌هایی انرژی ارتعاشی در جسم ذخیره می‌شود و در نتیجه نیرویی کوچک و  متناوب می‌تواند باعث حرکتی نوسانی با دامنه بزرگ شود.

 

ارتعاش آکوستیک (3)

ثبت و باز تولید صوت

این طور می دانیم که صدای انسان یا موسیقی را تلف، گرام، دستگاه ضبط صوت و رادیو باز تولید می کند، یعنی یک صفحه فلزی جایگزین دستگاه تولید صدای نیرومند انسان می شود. حال با تقلید آکوستیکی سر و کار داریم. این کار چگونه صورت می گیرد؟

دستگاه گرام امروزی همان گرامافون تکمیل شده است که 100 سال پیش توماس ادیسون مخترع امریکایی ابداع کرد. گرامافون دستگاه نسبتا ساده ای بود. ارتعاش های هوای ناشی از یک چشمه صوت غشا و سوزن وصل به آن را به ارتعاش در می اورد. سوزن روی استوانه ای که روی آن موم کشیده بودند شیارهایی با عمق مختلف حفر می کرد. شکل 1 مقطع بزرگ شده ای از سوزن را در شیار نشان می دهد.  در واقع نمایه ته شیار نوسان نگاشت ارتعاش های نوک سوزن است. اگر سوزن را در نقطه آغاز شیار قرار دهیم و استوانه موم اندود را دوباره بچرخانیم ته نا هموار شیار همان ارتعاش های سوزن و غشا در خلال ضبط صوت را به وجود می آورد. ارتعاش ها از غشا به هوا انتشار می یابد و صداهای باز تولید شده شنیده می شود. 

بعدها ضبط صوت بر پایه نوسان های عرضی، یعنی به شکل شیار با ضربه های عرضی جای ضبط شیار با عمق متغیر را گرفت.

اکنون مشکلات عمده ای را بر می شماریم که در مواجهه با اسباب های باز تولید صوت بروز می کنند. در ضبط و باز تولید صوت، با شماری از تبدیل های بر گشت پذیر برخورد می کنیم. ضبط روی صفحه عبارت است از تبدیل ارتعاش های هوا به ارتعاش های غشا و سوزن و اثرهایی که سوزن روی صفحه باقی می گذارد. ضبط صدا روی فیلم سینما یا نوار مغناطیسی مستلزم تبدیل های بیشتری است.

در ضبط های امروزی شیار صوتی دارای شکل مارپیچی است که با چرخیدن صفحه روی دستگاه سوزن از کنار صفحه تا مرکز آن جابه جا می شود. چین های این شیار را می توان با ذره بین به راحتی دید. شکل 1 و 2

ارتعاش آکوستیک (3)

این مسئله عبارت است از وارد شدن هر چه کمتر اغتشاش در طیف ارتعاش ها، یعنی محفوظ نگه داشتن طنین صوت اولیه. اغتشاش شدید در طیف ارتعاش اصوات سازهای موسیقی یا صدا را عوض می کند و گفتار را غیر قابل فهم می کند. 

برای شنیدن یا احساس صوت، اینکه چه چیزی هوا را به ارتعاش در می آورد (خواه غشا و خواه دهها ساز در یک ارکستر بزرگ) مهم نیست. تنها چیزی که مهم است این است که در هر دو حالت ارتعاش هایی که به گوش می رسند دارای طیف یکسان باشند. 

منبع: https://fa.wikipedia.org

مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان

تجزیه و ترکیب صوت - بخش اول

تجزیه و ترکیب صوت - بخش اول

همان طور که می دانید توسط یک دسته تشدید کننده آکوستیکی می توان تن های سازنده یک صوت معین و دامنه هایشان را تعیین کرد. تعیین طیف هماهنگ های صوت مرکب به تجزیه به هماهنگ ها معروف است. سابق بر این، چنین تجزیه ای در واقع با دسته ای تشدید کننده، از جمله تشدی...
تجزیه و ترکیب صوت - بخش دوم

تجزیه و ترکیب صوت - بخش دوم

نوفه یا سر و صدا واژه ای است که برای توضیح وضعیت صدا در زمان های به خصوص به کار می رود. صدا، تعریف نوفه بر اساس جنبه های فیزیکی صدا ممکن نیست، چرا که یک صدا می تواند در یک لحظه «خواسته» باشد، در صورتی که در شرایط دیگر یا برای همان افراد «ناخواسته» باشد ..
نور شناسی

نور شناسی

تکامل نظریات درباره طبیعت موجی نور به هویگنس در قرن هفدهم بر می گردد و در قرن هجدهم توسط اویلر، لومونوسوف و فرانکلین تقویت شده است. ولی در خلال این دوره مفاهیم ذره ای نور، که بنابر آنها نور به صورت جریانی از ذرات سریع شناخته می شد (نیوتن)،...
UserName