علت پدیده ضربان
برای ریشه یابی پدیده ضربان به شكل زیر رجوع كنید. در این شكل نواحی پرفشار و كم فشار در صدا به تفكیك برای هر دیاپازون رسم شده است. اما در واقع تركیب این دو صوت در هوا منتشر می شود.
بنا به اصل جمع آثار، گوش مجموع این دو صوت را می شنود. دقت كنید كه در لحظاتی مشخص این دو موج به صورت سازنده با یكدیگر تركیب شده و به گوش می رسند، در این لحظات شدّت صدای شنیده شده زیاد است. در مقابل، زمان هایی وجود دارند كه این دو موج به صورت ویرانگر به گوش می رسند. در این لحظات شدّت صوت به صفر كاهش می یابد (منوط بر این كه شدّت صدای هر دو دیاپازون یكی باشد).
تعداد دفعاتی كه شدّت صدا در هر ثانیه زیاد و كم می گردد به عنوان بسامد ضربان شناخته می شود و مقدار آن برابر بر تفاضل بسامد‌های دو منبع تولید صدا می باشد. در این تصویر بسامد ضربان 2 هرتز است یعنی در ثانیه دو بار صدا زیاد و ٢ بار صدا بم می شود.
اما چرا پدیده ضربان روی می دهد؟
شكل زیر تحلیل این موضوع را راحت تر می كند. در این دو نمودار فشار هوای حاصله از عبور صوت 10 هرتز و 12 هرتز نشان داده شده اند.
مقادیر بسامد برای راحتی كم انتخاب شده اند. در واقع این صداها قابل شنیدن نیستند. اما امواج صوتی نیز دقیقاً به همین شكل عمل می كنند. این دو نمودار وضعّیت تغییرات فشار هوا در مدّت یك ثانیه را نشان می دهد.
در تصویر زیر مجموع جبری این دو نمودار آمده است.
دقت كنید اگر چه دامنه موج در هر دو نمودار آبی یكی است، ولی دامنه موج تركیبی آن ها (قرمز) ثابت نیست. دامنه موج از مقدار حداكثر به صفر و از صفر به حداكثر مقدار تغییر می كند.
وقتی چنین تغییرات دامنه‌ای به گوش می رسد (و این امر در محدوده بسامد شنوایی صورت می‌گیرد) باعث شنیده شدن صدایی با شدّت در حال تغییر می گردد. همان طور كه ملاحظه می كنید نمودار قرمز دو بار در ثانیه دارای حداكثر شدّت (بلند) و دو بار دارای حداقل شدّت (آهسته) است. براین اساس صدایی با بسامد ضربان 2 هرتز شنیده می شود. در این جا 2 هرتز معادل تفاضل بسامد های اصوات اوّلیه 10 هرتز و 12 هرتز است.
اگر مایل باشید تركیب دو موج با بسامد متفاوت را بررسی كنید، اینجا کلیک کرده و فایل index را بازکنید.
اگر مایل باشید تركیب دو موج در حال حركت با بسامد متفاوت را بررسی كنید، اینجا کلیک کرده و فایل index را بازکنید.
گروه مدرسه اینترنتی سایت تبیان - تهیه: محسنی
تنظیم: سمیرا بادامستانی
