تماشا کنید:ویدئوی باور نکردنی از آزمایش های تاثیر صدا!

یکی از علوم مهم جهان،صدا شناسی و مباحث پیرامون آن است.جالب است بدانید که در کشورهای غربی مهندسی صدا به عنوان یک رشته تحصیلی در حال تدریس است اما متاسفانه این مباحث در کشور ما چندان جدی گرفته نمی شود.از آنجایی که صدا یک نوع از انواع انرژی محسوب می گردد،به طبع توانایی های بسیاری دارد.به وسیله یکی از دوستان علاقمند به مطالعه در زمینه صدا و تاثیرات آن،با یک ویدئوی جذاب آشنا شدم که در نگاه اول واقعی بودن آن عجیب به نظر می رسد اما این ویدئو کاری گروهی به مدیریت موسیقی دان نیوزلندی با نام “نایجل استنفورد” است.لازم به ذکر است تمامی اتفاقات این ویدئو واقعی است.

 نگاهی به صدا و موارد مربوط به آن برای علاقمندان عزیز

صدا یا صوت از انواع انرژی است که از تحرک ذرات ماده بوجود می‌آیند به این گونه که یک ذره با حرکت (برخورد) خود به ذره‌ای دیگر ذرهٔ دیگر را به حرکت در می‌آورد و به همین ترتیب است که صوت نشر می‌یابد. صدا ارتعاشیست که توسط حس شنوایی انسان درک می‌شود. ما معمولاً اصواتی که در هوا حرکت می‌کنند را می‌شنویم ولی صدا می‌تواند در گاز، مایع و حتی جامدات نیز حرکت کند. سرعت صوت در جامدات به دلیل تراکم زیاد مولکولها، بیشتر از مایعات و در مایعات نیز بیشتر از گازها است. صوت بر خلاف امواج دیگر مانند نور و گرما فقط در محیطی نشر می‌یابد که ماده وجود داشته باشد و این بدین معناست که اگر بر سطح ماه (که هوایی وجود ندارد) انفجاری روی دهد شما هیچ وقت صدای آنرا نمی‌شنوید. از واحد دسی‌بل نیز برای اندازه‌گیری شدت صوت استفاده می‌کنند. محدودهٔ شنوایی انسان بین ۲۰ تا ۲۰۰۰۰ هرتز است.ویژگیهای صدا عبارتند از بسامد، طول موج، دامنه و سرعت. بسامد تعداد تغییرات فشار هوا در هر ثانیه در یک نقطهٔ ثابت است که موج صدا در حال گذر از آن می‌باشد. یک چرخهٔ نوسانی ساده در یک ثانیه برابر با یک هرتز است. طول موج برابر فاصلهٔ بین دو قلهٔ متوالی بوده که موج در مدت زمان یک چرخهٔ نوسانی آنرا طی می‌کند. سرعت انتشار صوت بستگی به نوع، دما و فشار محیطی که صوت در آن منتشر می‌شود دارد. در شرایط طبیعی از آنجایی که هوا تقریباً بصورت یک گاز کامل رفتار می‌کند سرعت صوت وابسته به فشار هوا نخواهد بود. در هوای خشک در دمای ۲۰ درجهٔ سانتیگراد سرعت صوت حدوداً ۳۴۳ متر در ثانیه یعنی حدوداً یک متر در هر ۳ هزارم ثانیه است. سرعت صوت همچنین وابسته به بسامد و طول موج است؛ بنابراین یک صوت ۳۴۳ هرتزی طول موج یک متر خواهد داشت.بسامد یا فرکانس معیار اندازه‌گیری تعداد تکرار یک رخداد در یک واحد زمانی معین است. برای محاسبهٔ فرکانس بر روی یک بازهٔ زمانی ثابت، تعداد دفعات وقوع آن حادثه را در آن بازه می‌شماریم و سپس این تعداد را بر طول بازهٔ زمانی تقسیم می‌کنیم.  در سیستم واحدهای SI، برای قدردانی و بزرگ داشت فیزیک‌دان آلمانی هاینریش رودولف هرتز، فرکانس با هرتز(Hz)؛ که یکای اندازه‌گیری فرکانس موج‌هااست، اندازه‌گیری می‌شود. یک هرتز به این معنی است که یک رویداد یک‌بار در هر ثانیه رخ می‌دهد. واحدهای دیگری نیز برای اندازه‌گیری فرکانس در جای خود بکار می‌روند که پاره‌ای از آن‌ها به این شرح هستند: سیکل بر ثانیه، دور بر دقیقه (rpm)، سرعت قلب توسط واحد ضربان بر دقیقه اندازه‌گیری می‌شود، و حادثه بر سال (فرکانس آماری). یک روش جایگزین برای محاسبهٔ فرکانس، اندازه‌گیری زمان بین دو رخداد متوالی حادثه‌ای است.

صوت‌شناسی یا آکوستیک یکی از شاخه‌های علم فیزیک است و موضوع آن بررسی موج‌های مکانیکی در گازها، مایع‌ها و جامدها، از جمله نوسان‌ها، صدا، فراصوت و فروصوت است. کاربردهای آکوستیک در بسیاری از جنبه‌های زندگی امروز دیده می‌شوند و ساده‌ترین نمونه آن صنایع صوتی و نیز کنترل نویز (مکانیکی) است. وقتی که به یک جسم جامد ضربه وارد می‌سازیم، تولید صدا می‌کند. تحت بعضی از شرایط صدای حاصل، بگوش انسان خوش آیند و مطبوع است و این در واقع اساس پیدایش علم موسیقی است که سالیان دراز قبل از تاریخ ضبط صوت، موجود بوده است، اما موسیقی، قرنها قبل از نظر علمی مورد تحقیق قرار گیرد، جزو صنایع ظریفه محسوب می‌گردید. این مطلب مورد قبول عموم است که اولین فیلسوف یونانی که مبنای موسیقی را بررسی نموده است. فیثاغورث می‌باشد که ۶ قرن قبل از میلاد زندگی می‌کرده است. تجربیات یومیه نشان می‌دهد که احساس شنیدن وقتی برای ما پیدا می‌شود که شیئی که در مجاورت ما واقع شده است به ارتعاش در آید. مثلاً اگر پهلوی ما جامی فلزی قرار داشته باشد چنانچه با یک قطعه فلز به بدنه جام بزنیم صدایی از آن به گوش می‌رسد، و اگر با دقت به آن نگاه کنیم ملاحظه می‌گردد که در حین صدا دادن لبه جام غیر واضح می‌باشد و این علامت ارتعاش سریع است. اگر در این هنگام پاندول سبک وزن ساده‌ای را به بدنه جام نزدیک کنیم ضربه‌های پشت سر هم بدنه جام را روی پاندول که دلیل ارتعاش آن است بخوبی مشاهده می‌کنیم.

اما بعضی اوقات ارتعاش به اندازه‌ای سریع است که با چشم دیده نمی‌شود و باید با وسایل مختلف از قبیل وسیله فوق وجود آنرا در اجسام ظاهر ساخت. علاوه بر آزمایش‌های مربوط به هوا جامدات و مایعات نیز برای صوت ناقل خوبی هستند. هر کس می‌داند که با گذاشتن گوش خود بزمین می‌تواند حرکت عابرین پیاده و چهارپایان را از مسافت نسبتاً زیادی بشنود. همچنین اگر گوش خود را به ریل راه آهن بچسبانیم حرکت لکوموتیو و قطار را ممکن است از چندین کیلومتر بشنویم. خاصیت انتقال صوت در جامدات و مایعات قویتر از خاصیت مزبور در گازها است.صدا نتیجه ارتعاش یک جسم است و در محیط مادی (هوا یا آب) به صورت موج انتشار می‌یابد و ما در دستگاه شنوایی مان آن را با فعل و انفعالات فیزیولوژیکی درک می‌کنیم. برای تولید و انتشارات امواج آکوستیکی، ارتعاشهایی را که سبب تولید و انتقال موجهای آکوستیکی می‌شوند بر حسب حدود فرکانسشان به سه دسته تقسیم می‌شوند: ارتعاشهای صوتی که در ایجاد صدا موثرند و با گوش شنیده می‌شوند. حدود فرکانس ارتعاشهایی از این نوع که در ایجاد صدا موثرند و با گوش شنیده می‌شوند، بین ۲۰ الی ۱۵۰۰۰ سیکل بر ثانیه می‌باشد. ارتعاشهای فراصوتی از فرکانسهای ۱۵۰۰۰ سیکل بر ثانیه به بالا و ارتعاشهای فروصوتی، از فرکانسهای ۲۰ سیکل بر ثانیه به پایین.

این ویدئو که توسط موسیقی دان نیوزلندی با نام “نایجل استنفورد” تهیه شده است،توسط دوربین های قدرتمند 4K به ثبت رسیده است.از آنجایی که این ویدئوی کوتاه در دقت 4K دارای حجم بسیاری بود،دقت HD آن برای شما عزیزان آماده شده است که در حجم کمتری است.همانطور که عرض شد،تمامی تست ها واقعی بوده و در آخر اثبات می گردد.جالب است بدانید که تست آخر به وسیله “ژنراتور کویل تسلا” انجام می پذیرد.خود بنده تا به حال بیش از 10 بار این ویدئو را تماشا کرده ام!