تثير وحدة قياس شدة الصوت تساؤلات الكثيرين: هل من الممكن قياس الصوت؟ في الفيزياء، يُعرَّف الصوت بأنه موجة ميكانيكية طولية، يتطلب مرورها وسيطًا ماديًا، وبدونه لا يصل إلى الأذن البشرية. كيف تقاس شدته وما هي وحدة القياس؟ سنناقش هذا بالتفصيل.
وحدة شدة الصوت
الصوت من أهم وسائل الاتصال بالآخرين، ومن الناحية العلمية هو موجة ميكانيكية لها تردد وقدرة على المرور عبر أي وسيط مادي، وقد تم تخصيص وحدة شدة لها هو ما يلي:
- الديسيبل هو وحدة لوغاريتمية لكثافة الصوت، ويُشار إليها باختصار ديسيبل.
- الديسيبل هو وحدة، مقياس لنسبة شدتين صوتيتين. عندما تزيد بمقدار 10، تزداد شدة الصوت وتتضاعف. بالديسيبل، تساوي 1/10 و dB10 = 1 ب.
- يستخدم الديسيبل في العديد من القياسات في المجال العلمي، مثل الإلكترونيات.
- يتم استخدامه فيها لتضخيم الإشارات، يسمى التضخيم.
- وتخفيف الإشارات، فهي تعمل على تحديد معدل إشارة الضوضاء.
- تختلف شدة الصوت من صفر ديسيبل إلى مائة وعشرين ديسيبل كحد أقصى.
- إذا كان المستوى أعلى من ذلك، فإن الأذن ضارة بالإنسان ويمكن أن تتضرر بشكل دائم.
- تم اكتشاف وحدة الديسيبل بسبب قدرتها 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 في الثانية في اتجاه موجة الانتشار، ويكون التعريف أكثر تفصيلاً على النحو التالي:
- شدة الصوت، الطاقة التي تمر عبر المنطقة المتعامدة على مسار انتشار الموجة.
- يقاس بالواط لكل متر مربع، ويستخدم الديسيبل لقياس شدة الصوت.
- تختلف درجة الصوت وشدته بين الهمس المنخفض والضوضاء.
- لذلك، فإنه يستخدم الديسيبل لقدرته على قياس هذه الأصوات نوعيًا.
- يُقدر الصوت الطبيعي بنحو ستين ديسيبل. يمكن أن يتسبب التعرض المستمر للصوت العالي، مثل الموسيقى، بقوة صوت تبلغ تسعين ديسيبل، في إلحاق ضرر دائم بأذنك.
- يعتمد قياس شدة الصوت على عدة عوامل، بما في ذلك الكثافة والطاقة والمنطقة.
-
- لحساب هذا، توجد معادلة رياضية (I = P / A)، شدة الصوت = الطاقة / المنطقة.
- عندما تكون الطاقة p = الطاقة، والمساحة A = المنطقة، وشدة الصوت هي شدة الصوت.
-
- لجعل المعادلة أكثر وضوحًا، شدة الصوت هي الطاقة المنقولة في الموجة الصوتية مقسومة على المنطقة التي تمر بها، ثم تقاس بالواط لكل متر مربع.
- يمكن أن تصل قياسات بعض الأشياء من حولنا، شدة المكالمة الهاتفية، إلى سبعين ديسيبل.
- في غرفة ثابتة في المنزل يمكن أن تصل إلى أربعين ديسيبل، وفي حالة معزولة – عشرة ديسيبل.
- يمكن أن يصل الصوت في السيارة إلى سبعين ديسيبل، في المكتب – خمسون ديسيبل.
- يبلغ صوت الموسيقى الصاخبة مائة وعشرة ديسيبل، ويتم تضخيمها عندما تكون مصحوبة بتضخيم صوتي.
- هناك أصوات تؤلمك عندما تسمعها، مثل المدافع التي تصل إلى مائة وثلاثين ديسيبل.
- يتم تصنيف شدة الصوت عند صفر ديسيبل، أي عندما تكون صامتًا تمامًا ولا تتحدث.
كيف تسمع الأصوات والعناصر النشطة حسب شدتها
التحويل والاستقبال والإرسال والتفسير هي مراحل السمع وتحويله وضغطه ومساحته وبُعده، وهي عناصر شدة الصوت لتوضيح التعشيش التالي:
- يُسمع الصوت وتقوم الأذن بتحويل موجات النبضات العصبية لاستقبالها.
- بمجرد تلقي الصوت، ينتقل إلى الدماغ عبر العصب السمعي، ويتم العمل على تفسير وترجمة هذه الأصوات.
- تؤثر عدة عوامل على كفاءة الصوت وشدته والمسافة وسعة الاهتزاز والمنطقة.
- الصوت، مثله مثل الضغط في جزيئات الوسط، له علاقة مباشرة بينهما: كلما زاد ضغط الجسيمات، زادت شدة الصوت.
- تؤثر المسافة أيضًا على الصوت وشدته، حيث تقل شدة الصوت حيث تكون النقطة التي يصدر منها الصوت بعيدة جدًا عن نقطة الاستقبال.
- لذلك ينعكس التوازي بين شدة الصوت والمسافة، لأن الموجات الصوتية تنتشر على شكل دوائر في وسط الوسط.
- الدوائر تصبح أكبر مع المسافة من مصدر الصوت، ويضعف الصوت ويقل بسبب توزيع الطاقة بحيث يمكنه تغطية المساحة بأكملها.
- يرتبط اتساع الاهتزاز ارتباطًا مباشرًا بكثافة الصوت، فكلما زادت سعة الاهتزازات، زادت شدة الصوت.
- تعتمد الطاقة التي تمر عبر الموجة على اتساع اهتزازات ذرات الوسط، وبالتالي فإن الطاقة تكون موازية لمربع اتساع الموجة.
- أخيرًا، تعتمد شدة الصوت على مساحة السطح المهتز أو المهتز، والعلاقة مباشرة.
- تزداد شدة الصوت عندما تزداد مساحة سطح المذبذب بسبب زيادة اهتزاز الهواء في تلك المنطقة والطاقة الصوتية.
انظر أيضاً: وحدة قياس درجة الحرارة في الدول العربية؟
هل سعة نقل الصوت متغيرة؟
ينتقل الصوت في ثلاث وسائط: صلبة وغازية وهوائية. هل معدل نقله ثابت أم متغير؟ الجواب على هذا السؤال مرفق كالتالي:
- في الوسائط الصلبة، ينتقل الصوت أكثر من الوسائط الأخرى.
- تنخفض سرعته في بيئة سائلة ثم تنخفض أكثر في البيئة الغازية.
- 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 الاحتكاك الضعيف الذي يحدث بين ذرات الغاز.
- عكس الاحتكاك الشديد الذي يحدث 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 يساوي سرعة الصوت.
في أي الأماكن ينصح بقياس مستوى الصوت؟
مكان العمل. أكثر الأماكن الموصى بها لقياس مستوى الصوت وشدته هي بيئة العمل. أسباب ذلك موضحة في الملحق التالي:
- يمكن للضوضاء والصوت غير اللائق أن يضعف تركيز الموظف وإنتاجيته.
- لذلك، يجب على كل مدير في مؤسسة كبيرة العمل على قياس شدة الصوت في عمله.
- أن نكون قادرين على تجنب المشاكل التي يسببها بمحاولة حلها وتقويض مشاكلهم.
- نظرًا لأن المسؤول يحدد ما إذا كانت هناك أصوات مقلقة، فهناك عدة عوامل لتقييمها.
- تعد المقارنة بين صوت المكتب والصوت في مكان مزدحم عندما يكون أعلى مشكلة.
- يزيد الموظف من حجم التلفزيون أو الراديو بعد العمل مقارنة ببقية أفراد الأسرة.
- يحتاج الموظف إلى رفع صوته حتى يتمكن الأشخاص من حوله من سماعه بمتر.
- يجد الموظف طويل القامة صعوبة في سماع من يتحدث عندما يكون إلى جانبه.
- تشير العديد من الأصوات المتداخلة الأخرى لصاحب العمل إلى تلف بيئته.
- يجب تجنب العديد من العوامل التي يمكن أن تحدث عندما يتعرض الموظف لبيئة عمل غير مناسبة.
- قياس نسبة الصوت وشدته أثناء التشغيل، واتخاذ الإجراءات اللازمة لتلافي الضرر الناتج عن ذلك.
أنظر أيضا: وحدة الكهرباء الحركية
آثار الضوضاء السمعية على الفرد داخل وخارج مكان العمل
الأصوات غير المنطقية هي آثار جانبية يمكن أن تسبب ضررًا دائمًا. دعنا نتعرف عليهم على النحو التالي:
- في مكان العمل، يفقد الموظف التركيز ويقلل من إنتاجيته.
- شلل النوم عند الإنسان، حيث تؤثر الضوضاء فيه على نوم الشخص ووظائفه الأخرى.
- تنشأ العديد من المشاكل بسبب قلة النوم وقلة الراحة لدى الشخص.
- قد يؤدي ترك العمل إلى وقوع حادث أو إصابة بسبب إلهاءه.
- إذا كان الشخص يعمل في مكان يتعرض باستمرار للضوضاء، فيمكنه سماع صفير مستمر في الأذن.
- قد يحتاج البعض منهم إلى مساعدة سمعية لحل مشكلة الأذن التالفة.
- إذا كانت الضوضاء لا تطاق ولا تزال تسمع، يمكن أن تصل درجة الضرر الذي يلحق بالأذنين، لأن الشخص لا يستطيع أن يصلح لسماعة الأذن، ولسوء الحظ يفقد سمعه إلى الأبد.
- الأشخاص الأكثر ضعفاً في مجال نشاطهم، عمال الحفر، الطائرات، السيارات والموسيقى الصاخبة، إذا لم يستخدموا معدات الحماية اللازمة ويتصرفون بتهور.
وحدة قياس شدة الصوت تعاملنا مع معلومات عن الصوت، ما هي وحدة قياس شدته؟ ومفهوم شدة الصوت وكيفية سماعه والعوامل التي تؤثر عليه وتباين الصوت حسب الوسط وأهمية قياس شدة الصوت في مكان العمل وتعاملنا مع اضرار الضوضاء داخل وخارج العمل لدينا محاولة حماية الصوت من التلف، فهو وسيلة اتصال كلغة وتعبير بين جميع الكائنات.