تأتي وحدة قياس شدة الصوت مع العديد من الأسئلة: هل من الممكن قياس الصوت؟ يُعرَّف الصوت في الفيزياء بأنه موجة ميكانيكية طولية تتطلب مرور وسط مادي من خلاله وبدونه لا يصل إلى الأذن البشرية، فكيف تقاس شدتها وما هي وحدة قياسها؟ دعنا نتناول ذلك بالتفصيل.
وحدة شدة الصوت
الصوت من أهم وسائل الاتصال بالآخرين، وفي العلم هو موجة ميكانيكية ذات تردد، والقدرة على المرور عبر أي وسيط مادي، وتعطى له وحدة قياس شدة وهي كما يلي يتبع:
- الديسيبل هو وحدة لوغاريتمية لكثافة الصوت، ومختصرة ديسيبل.
- الديسيبل هو وحدة لقياس نسبة الصوت بين شدتين. إذا زادت بمقدار 10، تزداد شدة الصوت وتتضاعف. بالديسيبل، يساوي 1/10 بدلاً من ذلك، dB10 = 1B.
- يستخدم الديسيبل في العديد من القياسات في المجالات العلمية، مثل هندسة الإلكترونيات.
- يتم استخدامه فيها لتضخيم الإشارات وهو ما يسمى التضخيم.
- وإشارات التوهين، تعمل على تحديد نسبة الإشارة إلى الضوضاء.
- تختلف شدة الصوت وتتراوح بين صفر ديسيبل ومائة وعشرين ديسيبل، وهو الحد الأقصى.
- إذا كان المعدل أعلى من ذلك، فإن الأذن ضارة بالشخص ومن المحتمل أن تتضرر بشكل دائم.
- تم اكتشاف وحدة الديسيبل بسبب قدرتها على موازنة الأعداد الكبيرة جدًا والثقيلة جدًا.
انظر أيضًا: وحدة قياس قوة التيار الكهربائي
ما هي شدة الصوت المقاسة؟
شدة الصوت هي الطاقة التي تحملها موجة تمر لكل وحدة مساحة رأسية في الثانية، في اتجاه موجة الانتشار، والتعريف أكثر تفصيلاً على النحو التالي:
- شدة الصوت، الطاقة التي تمر من مكان متعامد على مسار انتشار الموجة.
- يقاس بالواط لكل متر مربع، ويستخدم الديسيبل لقياس شدة الصوت.
- تختلف نبرة الصوت وشدته، بين صوت خافت وهامس وزئير.
- لذلك، يستخدم الديسيبل، بسبب قدرته على قياس الأصوات بجودة عالية.
- الصوت الطبيعي حوالي ستين ديسيبل. يمكن أن يؤدي الاستماع المستمر للأصوات العالية، مثل الموسيقى بمستوى صوت 9 ديسيبل، إلى تعريض أذنيك لضرر دائم.
- يعتمد قياس شدة الصوت على العديد من العوامل، بما في ذلك الشدة والجهارة والمنطقة.
-
- لحساب هذا، توجد معادلة رياضية (I = P / A)، كثافة الصوت = الطاقة / المنطقة.
- حيث الطاقة p = الطاقة، والفضاء هو A = المنطقة، وشدة الصوت هي شدة الصوت.
-
- لجعل المعادلة أكثر وضوحًا، فإن شدة الصوت هي تقسيم الطاقة التي تمر عبر الموجة الصوتية على المنطقة التي تمر بها، ثم تقاس بالواط لكل متر مربع.
- يمكن أن تصل قياسات بعض الأشياء من حولنا، ارتفاع صوت جرس الهاتف، إلى سبعين ديسيبل.
- يمكن أن تصل الغرفة الثابتة في المنزل إلى أربعين ديسيبل، وإذا كانت معزولة، فإنها تصل إلى عشرة ديسيبل.
- يمكن أن يصل الصوت داخل السيارة إلى سبعين ديسيبل، في المكتب خمسين ديسيبل.
- صوت الموسيقى الصاخبة هو مائة وعشرة ديسيبل، ويزداد عندما يصاحبها تضخيم الصوت.
- هناك أصوات تؤلمك عندما تسمعها، مثل المدافع التي تصل إلى مائة وثلاثين ديسيبل.
- يبلغ حجم الصوت صفر ديسيبل تقريبًا، أي عندما تكون صامتًا تمامًا ولا تتكلم.
كيف تسمع الأصوات والعناصر النشطة ذات الشدة
التحويل والاستقبال والإرسال والترجمة، هذه هي مراحل السمع وتحوله وضغطه ومساحته وبعده، وهذه هي عناصر شدة الصوت لشرح العلاقة التالية:
- يُسمع الصوت وتحول الأذن موجات النبضات العصبية لاستقباله.
- بعد استقبال الصوت ينتقل إلى المخ عبر العصب السمعي ويتم العمل على تفسير وترجمة تلك الأصوات.
- تساهم العديد من العوامل في فعالية وشدة الصوت والمسافة وسعة الاهتزاز والمنطقة.
- الصوت، مثله مثل ضغط الجسيمات في الوسط، له علاقة مباشرة فيما بينها يمثلها ارتفاع ضغط الجسيمات، كلما زادت شدة الصوت.
- المسافة تؤثر المسافة أيضًا على الصوت وشدته، لأن شدة الصوت تقل عندما تكون النقطة التي يأتي منها الصوت بعيدة جدًا عن نقطة الاستقبال.
- لذلك، ينعكس التوازي بين شدة الصوت والمسافة، لأن الموجات الصوتية تنتشر في شكل دوائر في البيئة الحاملة.
- تصبح الدوائر أكبر على مسافة من مصدر الصوت ويبطئ الصوت وينخفض بسبب توزيع الطاقة بحيث يغطي المساحة بأكملها.
- اتساع الاهتزاز له علاقة مباشرة مع شدة الصوت، فكلما زاد اتساع التذبذب يزيد من شدة الصوت.
- تعتمد الطاقة التي تمر عبر الموجة على سعة تذبذب الذرات في الوسط، وبالتالي فإن الطاقة تكون موازية لمربع اتساع الموجة.
- أخيرًا، تعتمد شدة الصوت على مساحة السطح المتذبذب أو المهتز، وتكون العلاقة مباشرة.
- تزداد شدة الصوت عندما تزداد مساحة سطح المذبذب، بسبب زيادة الهواء المهتز في تلك المنطقة وقوة الصوت.
انظر أيضاً: وحدة قياس درجة الحرارة في الدول العربية؟
هل سعة نقل الصوت متغيرة؟
ينتقل الصوت في ثلاث وسائط: صلبة وغازية وهواء. هل سرعة نقله ثابتة أم متغيرة؟ والجواب على ذلك يدخل في الآتي:
- ينتقل الصوت على وسائط صلبة أكثر من أي وسائط أخرى.
- تنخفض سرعته في الوسط السائل ثم تنخفض أكثر في وسط الغاز.
- تصنف سرعة الصوت على أنها مستقرة في بعض الغازات مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.
- تظل ذرات الغاز التي ينتقل الصوت من خلالها مستقرة، بسبب ضعف الاحتكاك الذي يحدث بين ذرات الغاز.
- عكس قوة الاحتكاك التي تحدث في الهواء بين ذرات الهواء.
- يُطلق على مرور 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 هو نفسه سرعة الصوت.
ما هي الأماكن الموصى بها لقياس مستوى الصوت؟
مكان العمل. أكثر الأماكن الموصى بها لقياس مستوى الصوت وشدته هي بيئة العمل. أسباب ذلك موضحة في المرفق التالي:
- الضوضاء وسماع الصوت غير اللائق يمكن أن يضعف تركيز وإنتاجية الموظف.
- لذلك، يجب على كل رئيس مؤسسة كبيرة أن يعمل على قياس شدة صوت عمله.
- لتجنب المشاكل التي يسببها، بمحاولة حلها وجعل مشاكلهم أسوأ.
- كيف يحدد الضابط وجود أصوات مزعجة، هناك العديد من الأسباب للتحقق منها.
- مقارنة الصوت في المكتب والصوت في مكان مزدحم، إذا كان أعلى، فهذه مشكلة.
- يزيد الموظف من حجم صوته التلفزيوني أو الإذاعي مقارنة ببقية أفراد أسرته بعد يوم العمل.
- يجب على الموظف أن يرفع صوته حتى يسمعه جاره على بعد متر واحد.
- شعر الموظف طويل الأمد أنه من الصعب سماع من يتحدث، عندما يكونون إلى جانبهم.
- تشير العديد من الأصوات المتداخلة الأخرى لصاحب العمل إلى وجود ضرر في بيئته.
- يجب عليه تجنب العديد من العوامل التي قد تحدث عندما يتعرض الموظف لبيئة عمل غير مناسبة.
- قياس نسبة الصوت وشدته في العمل واتخاذ الإجراءات اللازمة لمنع الضرر الناتج عنه.
أنظر أيضا: وحدة قياس الكهرباء الحركية
تأثير الضوضاء على سمع الفرد داخل وخارج مكان العمل
الأصوات غير الملائمة هي آثار جانبية يمكن أن تسبب ضررًا دائمًا. نتميز بها على النحو التالي:
- داخل مكان العمل، يفقد الموظف التركيز ويقلل من مستوى إنتاجيته.
- شلل النوم عند الإنسان، حيث تؤثر الضوضاء على نوم الفرد ووظائفه الأخرى.
- تحدث العديد من المشاكل نتيجة قلة النوم وعدم حصول الشخص على راحة صحية.
- يمكن أن يؤدي العمل الخارجي إلى وقوع حادث أو إصابة، بسبب انقطاع تركيزه.
- إذا كان الفرد يعمل في منطقة تتعرض باستمرار للضوضاء، فقد يسمع صفيرًا مستمرًا في الأذنين.
- قد يحتاج البعض منهم إلى وضع معينات سمعية، لحل مشكلة آذانهم التالفة.
- إذا كانت الضوضاء لا تطاق وأثناء استمرارها، فقد يأتي مستوى تلف الأذن لأن الفرد لن يكون قادرًا على تثبيت السمع، ولسوء الحظ سيفقد سمعه بشكل دائم.
- الأشخاص الأكثر ضعفاً في مجالهم، العاملون في الحفريات والطائرات والسيارات والموسيقى الصاخبة، إذا لم يستخدموا الأدوات اللازمة للحماية، ويتصرفون بإهمال.
وحدة قياس شدة الصوت نناقش معلومات عن الصوت، ما هي وحدة قياس شدته؟ ومفهوم شدة الصوت وكيفية سماعه والعوامل التي تؤثر عليه وتغير الصوت حسب الوسط وأهمية قياس شدة الصوت في العمل ونتعامل مع اضرار الضوضاء داخليا و العمل الخارجي، محاولة من جانبنا لحماية الصوت من الأذى، فهو وسيلة تواصل كلغة وتعبير بين جميع الكائنات.