فهم قياس الصوت
الصوت هو اهتزاز ينتشر كموجة صوتية عبر وسط نقل مثل الغاز أو السائل أو الصلب. في علم وظائف الأعضاء وعلم النفس البشري، الصوت هو استقبال هذه الموجات وإدراكها بواسطة الدماغ.
مقدمة
قياس الصوت أمر أساسي في العديد من المجالات، من الهندسة الصوتية إلى الطب والبحوث البيئية. يشمل قياس خصائص مختلفة مثل الشدة والتردد والضغط، كل منها يساهم في كيفية إدراكنا للصوت.
التاريخ
بدأ قياس الصوت العلمي مع عمل إرنست هاينريش ويبر وغوستاف فيشنر في القرن التاسع عشر حول الإدراك السمعي. تطور الديسيبل كوحدة في أوائل القرن العشرين من عمل مختبرات بيل. أدت التطورات الحديثة في التكنولوجيا الرقمية إلى قياسات صوتية أكثر دقة.
الوحدات الأساسية
ديسيبل (dB)
وحدة لوغاريتمية لقياس شدة الصوت، تعكس الطريقة التي تدرك بها الأذن البشرية التغيرات في مستوى الصوت.
باسكال (Pa)
وحدة ضغط الصوت في النظام الدولي، تقيس التغيرات في الضغط الجوي التي تسبب الصوت.
فون
وحدة لمستوى الصوت المدرك، تأخذ في الاعتبار حساسية الأذن البشرية للترددات المختلفة.
سون
وحدة للصوت المدرك، حيث يبدو صوت 2 سون بصوت عالٍ ضعف صوت 1 سون.
التطبيقات
- مراقبة التلوث الضوضائي وحماية البيئة
- تصميم الاستوديوهات وهندسة الصوتيات المعمارية
- اختبارات السمع والتشخيص الطبي
- تطوير أنظمة الصوت والمعدات الموسيقية
- معايير السلامة المهنية للضوضاء
- البحوث في علم النفس السمعي والإدراك
مستوى الضغط الصوتي
SPL = 20 × log₁₀(P/P₀)مستوى الضغط الصوتي (SPL) بالديسيبل يساوي 20 مضروباً في لوغاريتم النسبة بين الضغط المقاس (P) والضغط المرجعي (P₀ = 20 μPa).