صدا همه چیز در مورد ارتعاشات است.
منبع صدا ارتعاش می کند و به مولکول های هوای مجاور برخورد می کند که به نوبه خود به همسایگان خود برخورد می کنند و غیره. این منجر به موجی از ارتعاشات می شود که از طریق هوا به پرده گوش می رسد،
که به نوبه خود نیز ارتعاش می کند. اینکه موج صوتی وقتی به گوش می رسد به چند چیز مانند محیطی که از آن عبور می کند و قدرت ارتعاش اولیه بستگی دارد.
زمینه :
صدا نوعی انرژی است که توسط ارتعاشات ایجاد می شود. هنگامی که یک جسم می لرزد، باعث حرکت در مولکول های هوای اطراف می شود. این مولکول ها به مولکول های نزدیک به خود برخورد می کنند و باعث
ارتعاش آنها نیز می شود. این باعث می شود که آنها به مولکول های هوای نزدیک بیشتری برخورد کنند. این حرکت "واکنش زنجیره ای" که امواج صوتی نامیده می شود، ادامه می یابد تا زمانی که انرژی مولکول ها تمام شود.
در نتیجه، با عبور موج صوتی از هوا، مجموعه‌ای از برخوردهای مولکولی رخ می‌دهد، اما مولکول‌های هوا خود با موج حرکت نمی‌کنند. با اختلال، هر مولکول فقط از یک نقطه استراحت دور می شود اما در نهایت به آن باز می گردد.
گام و فرکانس :
اگر گوش شما در محدوده چنین ارتعاشاتی باشد، صدا را می شنوید. با این حال، ارتعاشات باید با سرعت خاصی باشند تا بتوانیم آنها را بشنویم. به عنوان مثال، ما نمی توانیم ارتعاشات آهسته ای را که با تکان دادن
دست هایمان در هوا ایجاد می شود، بشنویم. کندترین ارتعاشی که گوش انسان می تواند بشنود 20 ارتعاش در ثانیه است. این یک صدای بسیار کم خواهد بود. سریع ترین ارتعاشی که می توانیم بشنویم 20000 ارتعاش در ثانیه است که صدایی بسیار بلند خواهد بود. گربه‌ها می‌توانند صدای بلندتر از سگ‌ها را بشنوند، و گرازهای دریایی می‌توانند سریع‌ترین ارتعاشات را بشنوند (تا 150000 بار در ثانیه!). تعداد ارتعاشات در ثانیه به عنوان فرکانس یک جسم نامیده می شود که بر حسب هرتز (هرتز) اندازه گیری می شود.
Pitch به فرکانس مربوط می شود، اما آنها دقیقاً یکسان نیستند. فرکانس معیار علمی گام است. یعنی در حالی که فرکانس عینی است، گام کاملاً ذهنی است. امواج صوتی خود زیر و بمی ندارند. ارتعاشات آنها را می توان برای به دست آوردن یک فرکانس اندازه گیری کرد، اما به مغز انسان نیاز دارد تا آنها را با کیفیت درونی گام ترسیم کند.
زیر و بمی صدا تا حد زیادی توسط جرم (وزن) جسم در حال ارتعاش تعیین می شود. به طور کلی، هر چه جرم بیشتر باشد، آهسته‌تر ارتعاش می‌کند و گام پایین‌تر است. با این حال، گام را می توان با تغییر کشش یا سفتی جسم تغییر داد. به عنوان مثال، سیم E سنگین روی ساز را می توان با سفت کردن گیره های کوک بلندتر از سیم E نازک صدا کرد تا کشش بیشتری روی سیم ایجاد شود.
تقریباً تمام اجسام، هنگام ضربه، ضربه زدن، کندن، ضربه زدن یا به نحوی مزاحم، لرزش خواهند داشت. هنگامی که این اجسام ارتعاش می کنند، تمایل به ارتعاش در یک فرکانس یا مجموعه ای از فرکانس های خاص دارند. این به عنوان فرکانس طبیعی جسم شناخته می شود. برای مثال، اگر یک لیوان را با انگشت خود "پینگ" کنید، شیشه صدایی در گامی تولید می کند که فرکانس طبیعی آن است. هر بار همین صدا را می دهد.این صدا را می توان با تغییر جرم ارتعاشی شیشه تغییر داد. به عنوان مثال، افزودن آب باعث سنگین‌تر شدن (افزایش جرم) لیوان و در نتیجه حرکت سخت‌تر میشود، بنابراین تمایل به ارتعاش آهسته‌تر و در گام پایین‌تری دارد.
وقتی چیزی می شنویم، ارتعاشات موجود در هوا را حس می کنیم. این ارتعاشات وارد گوش خارجی شده و باعث ارتعاش (یا نوسان) پرده گوش ما می شود. به پرده گوش سه استخوان ریز وجود دارد که می لرزند:چکش، سندان و رکاب. این استخوان‌ها ارتعاشات بزرگ‌تری در گوش داخلی ایجاد می‌کنند و اساساً ارتعاشات ورودی را قبل از اینکه توسط عصب شنوایی گرفته شوند، تقویت می‌کنند.
خواص موج صوتی هنگامی که از طریق رسانه های مختلف حرکت می کند تغییر می کند: گاز (به عنوان مثال هوا)، مایع (مانند آب) یا جامد (مانند استخوان). وقتی موجی از یک محیط چگال تر می گذرد، سریع تر از یک محیط کم چگال می رود. این بدان معنی است که صدا از طریق آب سریعتر از هوا و سریعتر از طریق استخوان از طریق آب حرکت می کند.
هنگامی که مولکول ها در یک محیط مرتعش می شوند، می توانند به جلو و عقب یا بالا و پایین حرکت کنند. انرژی صوت باعث می شود که مولکول ها در همان جهتی که صدا در حال حرکت است به جلو و عقب حرکت کنند. این به عنوان یک موج طولی شناخته می شود. (امواج عرضی زمانی رخ می دهند که مولکول ها به سمت بالا و پایین ارتعاش می کنند، عمود بر جهتی که موج می رود).
صحبت کردن (و همچنین شنیدن) شامل ارتعاشات است. برای صحبت کردن، هوا را از کنار تارهای صوتی خود عبور می دهیم که باعث ارتعاش آنها می شود. ما صداهایی را که تولید می کنیم با کشش آن تارهای صوتی تغییر می دهیم. وقتی تارهای صوتی کشیده می شوند صداهای بلند و زمانی که شل هستند صداهای کمتری تولید می کنیم. این به عنوان زیر و بمی صدا شناخته می شود.
صداهایی که هر روز می شنویم در واقع مجموعه ای از صداهای ساده تر هستند. صدای موسیقی را تن می گویند. اگر به یک چنگال کوک بزنیم، صدای خالصی از خود می دهد که همان صدای یک فرکانس است.اما اگر بخواهیم با ترومپت یا ویولن نت بخوانیم یا بنوازیم، نتیجه ترکیبی از یک فرکانس اصلی با صداهای دیگر است. این به هر ساز موسیقی صدای خاص خود را می دهد.
