فرکانس صوت چیست؟
درک فیزیکِ صدا برای درک دنیای پیرامونمان ضروری است. یکی از مفاهیم کلیدی در این زمینه، فرکانس صوت است. فرکانس صوت یا آن طور که در فارسی گفته میشود یعنی بسامد شنیداری، نقشی اساسی در تمایز اصوات مختلف ایفا می‌کند. آموزش خوانندگی در اصفهان اما فرکانس صوت چیست و چگونه بر درک ما از صداها تاثیر می‌گذارد؟ هدف از این مقاله ارائه اطلاعات پایه در مورد فرکانس صوت به زبانی ساده و قابل فهم است.
در ادامه، ابتدا به تعریف دقیق‌تر فرکانس صوت و واحد اندازه‌گیری آن می‌پردازیم. اهمیت آن را بررسی می‌کنیم. سپس، به بررسی انواع مختلف فرکانس صوت و کاربردهای هر کدام می‌پردازیم. در نهایت، به برخی از نکات مرتبط با فرکانس صوت اشاره خواهیم کرد.
فرکانس صوت چیست؟
فرکانس صوت، به تعداد ارتعاشات یک موج صوتی در ثانیه گفته میشود و بر حسب هرتز (Hz) اندازه‌گیری میشود. هرچه تعداد ارتعاشات بیشتر باشد، فرکانس صوت نیز بالاتر خواهد بود. به عنوان مثال، صدای یک نت زیر، فرکانس بالاتری نسبت به صدای یک نت بم دارد.
برای درک بهتر فرکانس صوت، به مثال زیر توجه کنید:
فرض کنید در حال نواختن گیتار هستید. با ضربه زدن به سیم‌های گیتار، آنها به لرزش در می‌آیند و این لرزش‌ها به صورت امواج صوتی در هوا منتشر می‌شوند. هرچه سیم گیتار نازکتر و کشیده‌تر باشد، فرکانس صوت آن بالاتر خواهد بود و صدایی زیرتر تولید می‌کند. در مقابل، سیم‌های ضخیم‌تر و شل‌تر، فرکانس صوت پایین‌تری دارند و صدایی بم‌تر تولید می‌کنند.
فرکانس صوت نه تنها بر زیر و بمی صدا تاثیر می‌گذارد، بلکه بر کیفیت صدا نیز اثرگذار است. به عنوان مثال، صدای یک ویولن با صدای یک پیانو، هر دو ممکن است در یک نت نواخته شوند، اما به دلیل تفاوت در فرکانس صوت، به طور واضح از یکدیگر قابل تشخیص هستند.
بزرگترین و بروزترین مرکز آموزش آواز و خوانندگی پاپ و سنتی در اصفهان در آموزشگاه موسیقی در اصفهان برگزار می شود.
اهمیت فرکانس صدا چیست؟
درک فرکانس صوت اهمیت زیادی دارد، زیرا به ما کمک می‌کند تا:
• انواع مختلف صداها را از یکدیگر تشخیص دهیم: به عنوان مثال، با تمایز فرکانس صوت می‌توانیم صدای انسان، صدای حیوانات، صدای موسیقی و صدای اشیاء مختلف را از یکدیگر تشخیص دهیم.
• موسیقی بسازیم و از آن لذت ببریم: آهنگسازان و نوازندگان از فرکانس صوت برای خلق ملودی‌ها و هارمونی‌های دلنشین استفاده می‌کنند. شنوندگان نیز با درک فرکانس صوت می‌توانند ظرافت‌ها و زیبایی‌های موسیقی را درک کنند.
• با دنیای اطراف خود ارتباط برقرار کنیم: فرکانس صوت نقش مهمی در برقراری ارتباطات انسانی دارد. به عنوان مثال، تن صدای افراد، لحن صحبت و احساسات آنها را می‌توان از طریق فرکانس صوت درک کرد.
فرکانس صوت دنیای صدا را به مکانی شگفت‌انگیز و متنوع تبدیل می‌کند. با درک فرکانس صوت می‌توانیم از ظرافت‌ها و زیبایی‌های صداها در موسیقی، طبیعت و زندگی روزمره خود لذت ببریم.
انواع فرکانس صوت چیست؟
انواع فرکانس صوت به چه دسته‌بندی‌هایی تقسیم می‌شوند و هر کدام چه ویژگی‌ها و کاربردهایی دارند؟ در ادامه به بررسی این دسته‌بندی‌ها می‌پردازیم:
فرکانس‌های زیر (Ultrasonic):
فرکانس‌های زیر، آن دسته از اصواتی هستند که در محدوده فرکانسی بالاتر از 20000 هرتز قرار دارند. به دلیل فرکانس بالا، انسان به طور مستقیم قادر به شنیدن این صداها نیست. با این حال، برخی از حیوانات مانند سگ‌ها و خفاش‌ها می‌توانند این فرکانس‌ها را بشنوند.
• محدوده فرکانس: بالاتر از 20000 هرتز
• قابلیت شنوایی انسان: انسان قادر به شنیدن این فرکانس‌ها نیست.
• کاربردها: سونوگرافی، رادار، سیستم‌های ناوبری
نقش فرکانس‌های زیر:
• سونوگرافی: در سونوگرافی از امواج التراسونیک برای تصویربرداری از اندام‌های داخلی بدن استفاده میشود.
• تمیز کردن صنعتی: از امواج التراسونیک برای تمیز کردن قطعات ظریف و سطوحی که دسترسی به آنها دشوار است استفاده میشود.
• حسگرهای مجاورت: از حسگرهای مجاورت التراسونیک برای تشخیص وجود اشیاء در فواصل کوتاه استفاده میشود.
ارتباط حیوانات: برخی از حیوانات مانند خفاش‌ها و دلفین‌ها از فرکانس‌های زیر برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می‌کنند.
فرکانس‌های قابل شنود (Audio):
فرکانس‌های قابل شنود، محدوده‌ای از فرکانس‌های صوتی هستند که انسان قادر به شنیدن آنها است. این محدوده به طور کلی بین 20 تا 20 هزار هرتز در نظر گرفته میشود. البته، این محدوده می‌تواند با توجه به سن و قدرت شنوایی افراد کمی متفاوت باشد.
چند نمونه از صداهای قابل شنود عبارتند از:
• صدای انسان: فرکانس صدای انسان به طور معمول بین 300 تا 3000 هرتز است.
موسیقی: فرکانس‌های مختلف سازهای موسیقی، طیف گسترده‌ای از صداهای قابل شنود را ایجاد می‌کنند. به عنوان مثال، فرکانس صدای پیانو می‌تواند از 27.5 هرتز تا 4180 هرتز باشد.
• صدای محیط: صداهای محیطی مانند صدای پرندگان، صدای باد و صدای ماشین‌ها نیز در محدوده فرکانس‌های قابل شنود قرار دارند.
• محدوده فرکانس: 20 تا 20000 هرتز
• قابلیت شنوایی انسان: این محدوده، طیف فرکانس‌هایی است که انسان قادر به شنیدن آنها است.
• کاربردها: موسیقی، گفتار، صداهای محیطی
نقش فرکانس‌های قابل شنود:
• برقراری ارتباط: انسان‌ها از طریق گفتار و لحن صدا با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. فرکانس‌های قابل شنود نقش اساسی در انتقال پیام‌ها و احساسات در گفتار انسان دارند.
• موسیقی: موسیقی‌دانان و آهنگسازان از فرکانس‌های مختلف برای خلق ملودی‌ها و هارمونی‌های دلنشین استفاده می‌کنند. تنوع فرکانس‌های قابل شنود در موسیقی، به ایجاد حس عمق، فضا و پویایی در قطعات موسیقی کمک می‌کند.
• آگاهی از محیط: فرکانس‌های قابل شنود به ما کمک می‌کنند تا از محیط اطراف خود آگاه باشیم و خطرات احتمالی را تشخیص دهیم. به عنوان مثال، صدای آژیر خطر در محدوده فرکانس‌های قابل شنود قرار دارد و می‌تواند به ما هشدار دهد که خطری در حال وقوع است.
آزمایش:
برای درک بهتر محدوده فرکانس‌های قابل شنود، می‌توانید از یک پیانو یا یک برنامه تولید صدا استفاده کنید. نت‌های مختلف را بنوازید و به فرکانس هر نت توجه کنید. نت‌های زیر فرکانس بالاتری دارند و نت‌های بم فرکانس پایین‌تری دارند.
فرکانس‌های بم (Infrasonic):
فرکانس‌های بم، آن دسته از اصواتی هستند که در محدوده فرکانسی زیر 20 هرتز قرار دارند. به دلیل فرکانس پایین، انسان به طور مستقیم قادر به شنیدن این صداها نیست. با این حال، برخی از حیوانات مانند فیل‌ها و نهنگ‌ها می‌توانند این فرکانس‌ها را بشنوند.
• محدوده فرکانس: زیر 20 هرتز
• قابلیت شنوایی انسان: انسان به طور مستقیم قادر به شنیدن این فرکانس‌ها نیست، اما ممکن است لرزش‌های ناشی از آنها را حس کند.
• کاربردها: سیستم‌های صوتی لرزشی، زلزله‌شناسی
چند نمونه از صداهای بم عبارتند از:
• صدای رعد و برق: فرکانس صدای رعد و برق می‌تواند تا 100 هرتز باشد.
• صدای امواج دریا: فرکانس صدای امواج دریا می‌تواند تا 20 هرتز باشد.
• صدای موتورهای جت: فرکانس صدای موتورهای جت می‌تواند تا 16 هرتز باشد.
• زلزله: زلزله امواج صوتی با فرکانس پایین تولید می‌کند که می‌تواند تا 20 هرتز باشد.
نقش فرکانس‌های بم
• سیستم‌های صوتی لرزشی: از فرکانس‌های بم در سیستم‌های صوتی لرزشی برای ایجاد لرزش در سطوح و تولید صداهای قدرتمند استفاده میشود.
ش زلزله‌شناسی: از فرکانس‌های بم برای مطالعه زلزله و سونامی استفاده میشود.
• ارتباط حیوانات: برخی از حیوانات مانند فیل‌ها و نهنگ‌ها از فرکانس‌های بم برای برقراری ارتباط با یکدیگر در مسافت‌های طولانی استفاده می‌کنند.
آزمایش
برای درک بهتر فرکانس‌های بم، می‌توانید از یک بلندگوی ساب‌ووفر استفاده کنید. صداهای بم را با ولوم پایین پخش کنید و به لرزش‌هایی که در سطوح اطراف بلندگو ایجاد میشود توجه کنید.
سنجش فرکانس صوت
شنوندگان به طور معمول از تصاویری که اسیلوسکوپ از فرکانس صدا ارائه می‌دهد، استفاده نمی‌کنند. علاوه بر این، تصاویر اسیلوسکوپ بیشتر برای آنالیز صداهای ساده مانند موج‌های سینوسی کاربرد دارند، در حالی که یک قطعه موسیقی کامل، بسیار پیچیده‌تر از یک موج سینوسی است و به روشی متفاوت برای نمایش نیاز دارد.
پیچیدگی طیف فرکانسی در یک قطعه موسیقی به قدری است که درک کامل آن به سادگی امکان‌پذیر نیست. به همین دلیل، از اکولایزرهای گرافیکی استفاده میشود که طیف فرکانسی را به چند بخش مجزا تقسیم می‌کنند. این کار به شما این امکان را می‌دهد که بخش‌های مختلف فرکانسی را در موسیقی توصیف و تنظیم کنید و با تغییر ولوم هر کدام از این بخش‌ها، صدای سیستم صوتی خود را به دلخواهتان تغییر دهید یا ایرادات آن را برطرف کنید.
سنجش فرکانس صوتتقسیم‌بندی طیف فرکانس صوتی:
طیف فرکانسی صدا به طور معمول به هفت محدوده یا باند تقسیم میشود که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد:
• ساب‌بیس: ۱۶ تا ۶۰ هرتز
• بیس: ۶۰ تا ۲۵۰ هرتز
• لو-میدرنج: ۲۵۰ تا ۵۰۰ هرتز
• میدرنج: ۵۰۰ تا ۲۰۰۰ هرتز
• های-میدرنج: ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ هرتز
• پرزنس: ۴۰۰۰ تا ۶۰۰۰ هرتز
• بریلینس: ۶۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ هرتز
لازم به ذکر است که فرکانس‌های شروع و پایان هر کدام از این محدوده‌ها ممکن است در منابع مختلف کمی متفاوت باشد، اما مقادیر ذکر شده در بالا رایج‌ترین حالت هستند.
در دنیای صدا، فرکانس صوت حکم نت‌های موسیقی را دارد که هر کدام زیر و بمی و لحن خاص خود را دارند. هرچه تعداد ارتعاشات یک موج صوتی در ثانیه بیشتر باشد، فرکانس آن نیز بالاتر خواهد بود و صدایی زیرتر تولید می‌کند. در مقابل، فرکانس‌های پایین‌تر، به صداهایی بم‌تر منجر می‌شوند.
درک فرکانس صوت به ما کمک می‌کند تا دنیای صدا را به طور عمیق‌تر درک کنیم و از ظرافت‌ها و زیبایی‌های آن لذت ببریم.