وحدة قياس شدة الصوت
وحدة قياس شدة الصوت يتبادر للعديد سؤال هل من الممكن قياس الصوت؟ يُعرف الصوت في الفيزياء على إنه موجة ميكانيكية طولية، تحتاج إلى وسط مادي للمرور من خلاله وبدونه لا تصل لأذن الإنسان، إذا فكيف تقاس شدته وما هي وحدة قياسه؟ سنتناول ذلك بالتفصيل.
وحدة قياس شدة الصوت
الصوت من أهم وسائل التواصل مع الآخرين، وعلمياً هو موجة ميكانيكية لها تردد، والقدرة على المرور من أي وسط مادي، وقد خصص لها وحدة قياس شدة، هي ما يلي:
- الديسيبل (decibel)، هي وحدة لوغاريتمية لقياس شدة الصوت، وتأخذ اختصاراً dB.
- الديسيبل وحدة، قياس نسبة الصوت الواقع بين شدتين، إذا زاد بقدر 10 تتزايد وتتضاعف شدة الصوت، بالديسيبل يساوي 1/10 بل، dB10=1B.
- يتم استخدام الديسيبل في العديد من القياسات في المجال العلمي، كالهندسة الإلكترونيات.
- حيث يتم استخدامه فيها لتوسيع الإشارات المسمية amplification.
- وتخفيض إشارات attenuation، فهي تعمل على تحديد معدل الإشارة للضجيج.
- تتباين شدة الصوت، وتقع بين صفر ديسيبل لمائة وعشرين ديسيبل، الحد الأقصى.
- إذا زاد المعدل عن ذلك، تؤذي الأذن للإنسان ومن الوارد تعرضها للتلف بشكل دائم.
- تم اكتشاف وحدة ديسيبل، لقدرتها على الموازنة بين الأعداد الضخمة والثقيلة جداً.
شاهد أيضًا: وحدة قياس قوة التيار الكهربائي
ما هي شدة الصوت التي يتم قياسها؟
شدة الصوت هي طاقة محملة من خلال موجه تمر لوحدة المساحة العمودية في ثانية، باتجاه الموجة المنتشرة، والتعريف بشكل أكثر تفصيلا في التالي:
- شدة الصوت، الطاقة التي تعبر من مساحة عمودية على مسار انتشار الموجة.
- يتم قياسها بالوات لكل متر مربع، وتستخدم الديسيبل لقياس شدة الصوت.
- تتباين درجات الصوت وشدته، بين الصوت الخافض الهامس والضجيج.
- لذلك يستخدم فيه الديسيبل، لقدرته على قياس تلك الأصوات بجودة.
- الصوت الطبيعي تقدر شدته بنحو ستين ديسيبل، سماع صوت عالي باستمرار كالموسيقى، بشدة صوت تسعين ديسيبل، قد يعرض أذنك للتلف الدائم.
- يعتمد قياس شدة الصوت على عدة عوامل منها، شدة، الطاقة، والمساحة.
-
- لحساب ذلك يوجد معادلة رياضية، (I=P/A)، شدة الصوت= الطاقة/المساحة.
- حيث أن الطاقة يرمز لها p=power، والمساحة يرمز لها A=Area، وشدة الصوت هي، sound intensity.
-
- وللتوضيح المعادلة أكثر، شدة الصوت هي قسمة الطاقة التي تعبر في الموجة الصوتية على المساحة التي تمر بها، ثم يتم قياسها بالوات لكل متر مربع.
- قياسات بعض الأشياء المحيطة بنا، شدة جرس التليفون، قد يصل لسبعين ديسيبل.
- الحجرة الساكنة في المنزل قد تصل لأربعين ديسيبل، وبعزل صوتها تصل لعشر ديسيبل.
- الصوت داخل السيارة قد يصل لسبعين ديسيبل، بمكتب العمل خمسين ديسيبل.
- صوت الموسيقى العالية مائة وعشر ديسيبل، يزداد إذا صاحبها تضخيم صوتيات.
- هناك أصوات تصيب بالألم عند سماعها، كالمدافع التي تصل لمائة وثلاثين ديسيبل.
- شدة صوت تقدر بنحو صفر ديسيبل، وهي عند الالتزام السكون التام وعدم التحدث.
كيفية سماع الأصوات والعناصر الفعالة في شدته
تحويل، استقبال ونقل، تفسير، تلك هي مراحل سماع الصوت وتحويلها، الضغط، والمساحة والمسافة، تلك هي عناصر شدة الصوت، للتوضيح مرفق الآتي:
- يتم سماع الصوت وتقوم الأذن بتحويل موجات نبضات عصبية لاستقبالها.
- بعد استقبال الصوت يتم نقله للدماغ بواسطة العصب السمعي، فيتم العمل على تفسير وترجمة تلك الأصوات.
- هناك عدة عناصر تساهم في فعالية وشدة، الصوت، المسافة، سعة الاهتزاز، المساحة.
- الصوت، كالضغط المتواجد في جزئيات الوسط الناقل، فهناك علاقة طردية بينهم تتمثل في كلما أرتفع الضغط للجزيئات، كلما ارتفعت وزادت شدة الصوت.
- المسافة تؤثر المسافة أيضاً في الصوت وشدته، حيث أن تنخفض شدة الصوت إذا كانت النقطة الصادرة منها الصوت بعيدة وتبتعد أكثر عن النقطة المستقبلة له.
- بذلك يكون التوازي بين شدة الصوت والمسافة عكسي، وذلك بسبب أن الموجات الصوتية تنتشر في شكل دوائر في البيئة الناقلة.
- فتكبر الدوائر بالبعد عن منشئ الصوت ويوهن الصوت وينخفض، بسبب توزيع الطاقة حتى تستطيع شمول المساحة كلها.
- سعة الاهتزاز علاقتها مع شدة الصوت طردية، تزيد سعة التذبذب يزيد شدة الصوت.
- فالطاقة المارة بالموجة تعتمد على سعة تذبذب ذرات الوسط الناقل، بالتالي تتوازى الطاقة طردياً مع مربع سعة الموجة.
- أخيراً يعتمد شدة الصوت على مساحة السطح المتذبذب أو المهتز، والعلاقة طردية.
- وتزيد شدة الصوت إذا زادت المساحة لسطح المتذبذب، بسبب زيادة الهواء المهتز في تلك المساحة وطاقة الصوت.
شاهد أيضًا: وحدة قياس الحرارة في البلدان العربية؟
هل قدرة الصوت على الانتقال متغيرة؟
ينتقل الصوت في ثلاث أوساط الصلبة والغازية والهوائية، فهل سرعة انتقاله واحدة أم متغيرة مرفق الإجابة على ذلك فيما يلي:
- ينقل الصوت في الأوساط الصلبة بشكل أعلى من باقي الأوساط.
- يقل سرعة انتقاله في الوسط السائل ثم ينخفض أكثر في الوسط الغازي.
- صنفت سرعة الصوت بالثبات في بعض الغازات كالأوكسجين وثاني أكسيد الكربون.
- تظل ذرات الغاز التي يمر الصوت عبرها مستقرة، بسبب ضعف الاحتكاك الذي يحدث بين ذرات الغاز.
- عكس الاحتكاك القوي الذي يحدث في الهواء بين ذرات الهواء.
- يطلق على مرور الصوت بالعملية الحرارية المثالية، وللعلم العلاقة بين درجة الحرارة والصوت هي علاقة طردية.
- ويوجد قانون لتقدير سرعة الصوت يستند لقانون الطاقة والحفاظ والمادة.
- (الجذر التربيعي لحرارة الغازات النوعية*ثابت الغاز*درجة الحرارة)، هذا القانون يساوي سرعة الصوت.
ما هي الأماكن التي ينصح بقياس مستوى الصوت بها؟
مكان العمل، أكثر الأماكن التي ينصح بقياس مستوى الصوت وشدته بها هو بيئة العمل وتوضيح أسباب ذلك مرفق الآتي:
- الضجيج وسماع صوت غير ملائم، قد يضعف من تركيز الموظف وقدرته الإنتاجية.
- لذلك يجب على كل رب مؤسسة كبري، العمل على قياس شدة الصوت في عمله.
- ليستطيع أن يتفادى المشاكل التي يسببها ذلك، بأن يحاول حلها وتقويض مشاكلها.
- فكيف يحدد المسئول إذا كان هناك أصوات مزعجة، هناك عدة عوامل لتقييم ذلك.
- المقارنة بين صوت المكتب والصوت في مكان به ازدحام، إذا كان أعلي فتلك مشكلة.
- زيادة الموظف لصوت تلفازه أو الراديو، مقارنة بباقي أفراد أسرته بعد يوم العمل.
- حاجة الموظف لعلو صوته حتى يستطيع من يجاوره بمتر أن يسمعه.
- إحساس الموظف على المدى الطويل بالصعوبة في سماع من يتحدث، إذا كان بجانبه.
- عدة أصوات أخرى متداخلة كل ذلك يشير لصاحب العمل لوجود ضرر في بيئته.
- فيجب عليه لتفادي عدة عوامل قد تحدث إذا تعرض الموظف بيئة عمل غير مناسبة.
- بأن يقيس نسبة الصوت وشدته في العمل، وعمل الإجراء اللازم لتفادي الأضرار الناتجة.
شاهد أيضًا: وحدة قياس الكهرباء المحركة
مدى تأثير سماع الضجيج على الفرد داخل وخارج مكان العمل
الأصوات الغير ملائمة آثار جانبية قد تحدث أضرار دائمة، لنتعرف عليها في الآتي:
- داخل مكان العمل يعمل على فقد الموظف التركيز، ويقلل من مستوى الإنتاجية له.
- شلل النوم لدى الشخص، في الضجيج يؤثر على النوم والوظائف الأخرى للفرد.
- تحدث العديد من المشاكل، لقلة النوم وعدم حصول الفرد على راحته بشكل صحي.
- خارج العمل قد يؤدي إلى التعرض لحادثه أو أصابه، بسبب تشتت تركيزه.
- إذا كان الفرد يعمل في مكان يتعرض له الضوضاء دائماً، قد يسمع صفير في الأذن مستمر.
- قد يتعرض البعض منهم لضرورة تركيب سماعة طبية، لحل مشكلة أذنه التي تضررت.
- وإذا كان الضوضاء لا تحتمل ومع استمرار سماعها، قد تصل درجة أذى الأذن لعدم استطاعة الفرد تركيب سماعة، وفقد سمعه بشكل دائم للأسف.
- أكثر الأشخاص المعرضة لذلك في مجالهم، العاملون في الحفر والطائرات والسيارات والموسيقى الصاخبة، إذا لم يستخدموا الأدوات اللازمة للحماية، وتعاملوا باستهتار.
وحدة قياس شدة الصوت قمنا بتناول معلومات عن الصوت، ما هي وحدة قياس شدته؟ ومفهوم شدة الصوت، وكيفية سماعه، والعناصر المؤثرة عليه، تغيير الصوت حسب الوسط وأهمية قياس شدة الصوت في أماكن العمل، وتناولنا أضرار الضوضاء، داخل وخارج العمل محاولة منا لحماية الصوت من الضرر، فهو وسيلة تواصل كلغة وتعبير بين جميع المخلوقات.