بخشی از مقاله
چكيده:
در اين مقاله ضمن معرفي منابع مختلف صوت، بخصوص صوت هاي موسيقي، با روش هاي مختلف ايجاد صوت در آنها، نظير مضراب زدن،آرشه كشيدن و.... آشنا مي شويم. سپس نحوه ي ارتباط ويژگي هاي فيزيكي وفيزيولوژيكي صوت، نظير بلندي، ارتفاع و طنين كه در ارتباط با شدت، بسامد و شكل موج هستند، توضيح داده شده است و به ارتباط لگاريتمي بين شدت وتراز شدت - بلندي - صوت، ارتباط غير خطي بين بسامد و ارتفاع صوت، و همچنين به ارتباط شكل موج و طنين صداي ايجاد شده، اشاره مي كند. سپس توضيح داده مي شود كه چگونه در كلاسهاي درس با استفاده از سازهاي موسيقي وتارهاي مرتعش ولوله هاي صوتي مي توان روشهاي عملي و اجرايي و نوآورانه براي آموزش آن مفاهيم ارائه نمود.
به دنبال آن مفاهيم ديگر صوت نظير زنش - ضربان - ، فاصله موسيقي، گام موسيقي و... به طور مختصر توضيح داده شده است و فواصل موسيقي موجود بين نت هاي مختلف گام طبيعي، محاسبه شده و درباره ي نحوه ي تشكيل يك گام و پيدايش فواصل آن، اختلاف نظرهايي را كه بين موسيقي دانان و فيزيك دانان وجود داشته، ياد آوري كرده است. در پايان به چندين سوال رايج در مورد توليد صوت در تارهاي مرتعش، از جمله سوالاتي در مورد چگونگي تغيير بسامد يك تار مرتعش، تاثير شدت يا مكان ضربه زدن روي بسامد صوت ايجاد شده، نحوه ي كوك كردن سازهاي موسيقي كه داراي تار مرتعش هستند و همچنين سوالي راجع به هماهنگ ها يا هارمونيك ها ي يك صوت اصلي مطرح مي گردد و به آنها پاسخ هاي كوتاه داده مي شود.
١ - مقدمه
در زندگي روزمره ي ما امواج صوتي يكي از پركاربردترين امواج مكانيكي است ، اين امواج از نوع طولي و داراي طيف نسبتا وسيعي از فركانس ها مي باشد كه فقط محدوده ي كوچكي ار آن ها توسط گوش ما احساس ميشود - براي گوش كاملا سالم بين ٢٠ تا ٢٠٠٠٠ هرتز - . تقريبا" هرجسمي مي تواند مرتعش شده و منبع اين امواج گردد.دسته ي خاصي از اين امواج، صوت هاي موسيقي هستند، و موسيقي مي تواند روي افراد مختلف، تاثير هاي متفاوتي ايجاد كنند، چرا كه اين هنر شگرف، مي تواند انديشه ها، هيجان ها، احساس هاي ساده ي لذت بخش و يا متاثر كننده اي را در ما بيدار كند كه خشن ترين رشته هاي وجود تا ظريف ترين آنها را تحت نفوذ خود قرار دهد. ]١[ و از جهت ديگر، موسيقي نيز مانند رياضيات شكل غير گفتاري ديگري از فكر كردن است.
دريافت و ادراك اين موج هاي صوتي توسط گوش و مغز و طي فرايند هايي بسيار پيچيده صورت مي گيرد، كه تحليل آنها بسيار مشكل است. فاصله ي موسيقي و... مي پردازد و ما در اين مقاله قصد داريم با رويكردي عملي و اجرايي ، روش هاي جديد و خلاقانه اي را براي آموزش مفاهيم صوت، ارائه نماييم. مثلا دانش آموزان با مفهومي مانند هماهنگ يا هارمونيك هاي صوت اصلي يك تار مرتعش سروكار دارند وبسامد و طول موج هاي آن را محاسبه ميكنند، ولي اغلب آن ها درك درستي از مفهوم آن ندارند و يا گاها " دچار كج فهمي ها يي مي شوند. انجام روش هاي ذكر شده در اين مقاله، باعث مي شود دانش آموزان نوعي حس زيبايي شناختي، راجع به مفاهيم صوت پيدا كنند و درك مفهوم ها براي آنها، آسان تر مي شود.
٢- منابع توليد صوت
با اينكه منابع بسيار زياد و گوناگوني براي توليد صوت وجود دارد ولي تمام آنها صوت هايي موسيقاي ايجاد نمي كنندو ساز هايي كه امواج موسيقايي ايجاد مي كنند، را مي توان در چهار دسته ي كلي تقسيم بندي كرد. ساز هاي زهي كه در آنها از تار مرتعش استفاده مي گردد، ساز هاي بادي كه از جريان يافتن هوا و يا ارتعاش ستوني از هوا استفاده مي شود و در ساز هاي كوبه اي يك سطح به ارتعاش در مي آيد و در ساز هاي الكترونيكي كه روش هايي خاص براي توليد صوت دارند. در ضمن صوت هاي انساني نيز در اثر ارتعاش تارهاي صوتي داخل حنجره ايجاد مي گردد. ]١[
در ساز هايي كه داراي تار مرتعش هستند، نحوه به ارتعاش در آوردن آنها متفاوت است. در بعضي از آنها تار مرتعش با انگشت يا ناخن به ارتعاش در مي آيد - مانند سه تار - و در بعضي با زدن مضراب به ارتعاش در مي آيند - مانند سنتور - ، و بعضي ديگر به كمك آرشه اي كه روي آنها كشيده مي شوند. - مانند ويولن يا كمانچه - كه در حالت اخير، ايجاد صداي شفاف بسيار مشكل تر از حالت هاي قبل است. چرا كه آرشه بايد كاملا" عمود بر سيم باشد، تا فقط ارتعاش هاي عرضي در تار ايجاد ايجاد كند، نه ارتعاش هاي طولي.
٣- بررسي خصوصيات فيزيكي و فيزيولوژيكي صوت
صوت هايي را كه گوش انسان از ساز هاي مختلف مي شنود، داراي سه ويژگي فيزيولوژيكي بلندي ، ارتفاع وطنين هستند، كه اين ها به ترتيب با خواص فيزيكي صوت، يعني شدت صوت وبسامد صوت وشكل موج مركب حاصل از برهم نهي هماهنگ هاي صوت اصلي آنها، در ارتباط هستند. ]٢[
٣-١- شدت و بلندي صوت
شدت صوت بنا به تعريف عبارت است از: مقدار انرژي صوتي كه در واحد زمان از واحد سطح عمود بر راستاي انتشار، مي گذرد وشدت صوت متناسب با مجذور دامنه ومجذور بسامد است وكمترين شدت صوتي را كه گوش انسان ميتواند بشنود ،آستانه ي شنوايي مي گويند كه مقدار آن در بسامدهاي مختلف، متفاوت است و در بسامد١٠٠٠ هرتز برابر با I0=10-12 W/m2 است و بيشترين شدت صوتي را كه گوش انسان مي تواند بشنود، بدون آن كه احساس درد يا ناراحتي در گوش كند ، آستانه ي دردناكي گوش مي گويند و مقدار آن در بسامدهاي مختلف تغيير زيادي نمي كند و در بسامد١٠٠٠ هرتز معادل يك وات بر متر مربع است.
هرچه شدت صوت بيشتر باشد، مقدار انرژي كه به گوش ما مي رسد بيشتر شده، و ما آن صدا را بلندتر احساس مي كنيم. - كميتي كه درك انسان را از بلندي صوت بيان مي كند تراز شدت صوت مي گويند - ولي رابطه ي شدت صوت وبلندي احساس صوت - يا تراز شدت صوت - يك رابطه خطي نيست، بلكه يك رابطه ي لگاريتمي است. ابتدا شدت صوت در بسامد ١٠٠٠ هرتز يعني I0=10-12 W/m2 را بعنوان صوت مبنا در نظر گرفته وبقيه ي صوت ها را نسبت به آن مي سنجند وسپس تراز شدت صوت را با رابطه ي زير بر حسب دسي بل بيان ميكنند. ]٢[
