كل شيء عن الديسيبل .. الجزء الأول من سلسلة المُصطلحات الصوتية
اكتشف وتسوق أفضل مجموعة من المنتجات التقنية وأسلوب الحياةواحصل على خصم 10% على طلبك الأول من متجر سماعة باستخدام الكوبون
TECH1
كثيراً ما نجد مُستوى شدة الصوت ضمن مواصفات السماعات وكافة الأجهزة الصوتية التي نُقبِل على شرائها إن لم يكن دائماً، في العادة نذهب لإختيار الأجهزة صاحبة الشدة الأعلى، دون معرفة ما معنى هذا الأمر تحديداً أو من خلال مفهوم خاطئ.
متى يُمكن أن نُسمي أحد الأصوات ضجيجاً؟ ومتى يُمكن أن نُقرر أن هذا الصوت مقبول أم غير مقبول أو ضار بالأُذن؟ كيف يُمكن قياس شدة الصوت، وماهية الديسيبل، تلك الكلمة التي تلي قيمة مستوى شدة الصوت دائماً، هل هي وحدة؟ أم أنها غير ذلك؟ أهلاً بكم أعزائي القُراء في سلسلة المُصطلحات الصوتية الجديدة على موقع سمّاعة تِك، والتي سنبدأها اليوم بالحديث عن ماهية مُصطلح ديسيبل – Decibel.
اقرأ أيضاً: كل ما تحتاج معرفته عن مكبرات الصوت ومعنى تلك الأرقام الموجودة في الخلف
ماهية الديسيبل وسبب التسمية
أول ما سأتطرق إليه في مقال اليوم هي ماهية الديسيبل من الناحية التاريخية. مصطلح الديسيبل يعود إلى مُخترع التليفون جراهام بيل، وهي تنقسم إلى شقين:
- Deci: وهو جزء مُشتق من كلمة Decimal والتي تعني القيمة العشرية.
- Bel: وهو مُشتق من اسم مُخترع التليفون آليكساندر جراهام بيل.
تم عمل هذه الوحدة ليتم من خلالها قياس كفاءة الهواتف بعد إختراعها. وفي الحقيقة ديسيبل هي ليست وحدة كما هو شائع، إنما هي نسبة بين قيمتين، إحداهما مرجعية والأُخرى حقيقية أو حالية.
وهذا السبب هو ما يجعلنا نرى أحرف SPL موجودة بجانب إختصار كلمة ديسيبل – dB، وذلك في إشارة لأن هذه النسبة هي خاصة بمُستوى ضغط الصوت أو Sound Pressure Level. وذلك لأن ديسيبل هي النسبة بين أي قيمتين كهربيتين، فعلى سبيل المِثال، يُمكن قياس النسبة بين فرقي جُهد يُقاسان بالفولت ويكون الناتج رقم وبعده dBv أي أنها النسبة بين قيمتين بالفولت. وهذا يأخُذنا بطبيعة الحال لنتعرف على ماهية مُستوى ضغط الصوت أو SPL.
مستوى ضغط الصوت – Sound Pressure Level
يُعرف مُستوى ضغط الصوت أو Sound Pressure Level والذي يُشار له إختصاراً ب SPL بأنه الفرق بين مُتوسط الضغط الموضعي والضغط في موجة الصوت، يُقاس ضغط الصوت بوحدة باسكال أو ميكروباسكال، وضغط الصوت هو القيمة التي يتم أخذها كمعيار، وهنا نأخذ أدنى ضغط صوت يُمكن للأُذن أن تسمعه والذي وِفقاً للنظام العياري الوطني الأمريكي ANSI S1.1-1994 يُعادل 20 ميكروباسكال في الهواء، وواحد ميكروباسكال في الماء. وبهذا يتم حساب شدة الصوت بوحدة ديسيبل عن طريق أخذ النسبة بين ضغط الصوت المُقاس وضغط الصوت المعياري وذلك عن طريق إستخدام اللوغاريتمات.
يتم إستخدام اللوغاريتم للرقم عشرة لحساب شدة ضغط الصوت – Loudness Pressure والتي يُشار إليها ب وذلك بإستخدام المُعادلة التالية:
وللإشارة لأن النسبة المُقاسة هي نسبة مُستوى شدة الصوت، يتم الإشارة لها ب dBSPL.
بالنسبة للأصوات التي نسمعها في حياتنا اليومية أو شبه اليومية، فقد تم تحديد قيمها بالديسيبل وهي كالتالي:
تستطيع أُذن الانسان أن تستمع إلى مدى من 0 ديسيبل إلى 140 ديسيبل، إلا أنه للحفاظ على سلامة أُذنيك، فإنه قد تم إعتبار الأصوات التي تفوق شدتها 105 ديسيبل مُضرة للسمع في حالة الإستماع إليها لمُدة 15 دقيقة في الأُسبوع، أما مُستويات 80 أو 90 ديسيبل، فلها أضرار على سلامة الأُذن في حالة الإستماع إليها بشكلٍ يومي ولمدة ساعات.
يعتمد هذا الأمر في الأساس على المُستمع. فالضوضاء شيء لا يُمكن قياسه، لأنه نسبي، فعلى سبيل المِثال، عندما تقوم بتشغيل المُوسيقى بصوتٍ مُرتفع في المنزل يكون الأمر بالنسبة لك مُسلياً ولا تشعر بأنه ضجيج أو يُحدث ضوضاء، إلا أن الأمر هو العكس تماماً بالنسبة لوالديك في الغُرفة المُجاورة أو في الغرفة الموجودة أسفل غُرفتك. ولهذه الأسباب تحديداً تم عمل وحدة قياس شدة الصوت، وذلك لأنها شيء يُمكن قياسه، أما بالنسبة للضوضاء والضجيج فهي تختلف من شخصٍ لآخر.
اقرأ أيضاً: كيف تحمي أذنيك أثناء استخدام سماعات الرأس؟
تعتمد شدة ضغط الصوت وقيمة إرتفاع مُستواه على كمية الطاقة التي يُنتجها مصدر الصوت نفسه، ولقياس هذه الشدة أو الطاقة، تم عمل أجهزة خاصة بهذا الأمر لتقيس شدة الصوت.
قبل التطرق لأجهزة قياس شدة الصوت، عليك في البداية أن تعرف أن الديسيبل هو قيمة ليست بصغيرة، فإذا ما قارنا شدة الصوت التي تُقاس بالديسيبل والطول الذي يُقاس بالسنتيمتر، ستجد أنه في حالة قياس الطول الثلاثين سنتيمتر تُعادل ثلاثة أضعاف الطول الذي يُقدّر بعشرة سنتيمتر، وهو الحال بالنسبة لمائة سنتيمتر الذي يُساوي ببساطة عشرة أضعاف العشرة سنتيمتر ومائة ضعف السنتيمتر الواحد.
فالحال ليس المثل في حالة قياس شِدة الصوت، ففي شدة الصوت، كل زيادة بعشرة ديسيبل تُعادل عشرة مرات زيادة بعشرة أضعاف في شدة الصوت، فعلى سبيل المِثال، شدة 20 ديسيبل لا تساوي ضعف 10 ديسيبل إنما تُساوي عشرة أضعاف شدة عشرة ديسيبل. ما يعني أن مائة ديسيبل يُعادل مليار ضعف قيمة عشرة ديسيبل وليس عشرة كما هو في القياسات الإعتيادية.[/td_block_text_with_title][td_block_text_with_title custom_title=”كيفية قياس شدة الضغط الصوتي – الديسيبل” tdc_css=””]يتم قياس شدة ضغط الصوت عن طريق أجهزة قياس خاصة تحتوي على ميكروفون يقوم بإستقبال الصوت ويقوم بقياس شدته من خلال الدائرة الكهربية الموجودة به ويقوم بتصنيفه بعِدة طرق مُختلفة منها الفلتر الذي يُدعى A-weighting والذي يظهر بوحدة dBA، والآخر C-weighting الذي يظهر بوحدة dBC، كلاهما يختلف في مهمته، فالأول – A-weighting – يُستخدم كي يقوم بمُحاكاة الأُذن البشرية ويأخذ في الحُسبان الإستشعاريات المُختلفة بها لمُختلف الترددات، ويُوضِّح هذا الرسم البياني مُعدل إستجابة الأُذن للترددات المُختلفة، والذي نجد أنه يتغير مع الترددات المُرتفعة والمُنخفضة.
أما C-Weighting والذي يُرمز له ب dBC، فهو يقوم بتعيين أقصى مُستويات الضوضاء، مثل صوت إطلاق النار أو مُحركات الطائرات النفاثة، لا يوجد الكثير من الإختلاف بين كلا الفلترين، وفي النهاية فكلاهما يُستخدم لقياس مستوى شدة الصوت. وبعد الإنتهاء من عملية القياس والتصنيف، تظهر النتيجة النهائية على الشاشة الرقمية.
توجد عِدة أنواع من أجهزة قياس مستوى شدة الصوت. أكثرها شيوعاً هو النوع الإعتيادي الذي يُعطي أقصى قرائة للصوت الذي يتم إستقباله بالديسيبل. إلا أن هذا النوع لا يُناسب دائماً عمليات القياس التي تُريد فيها أخذ مُتوسط مُستوى ضغط الصوت لفترة مُعينة، لذا فقد تم عمل نوع آخر أغلى من سابقه يُعرف ب Integrating Sound Level Meter، حيث يعتمد في عمله على حساب مُتوسطات شدة الصوت في فترة معينة، ويُمكنك بعد ذلك أن تستخدم هذه البيانات لعمل رسم بياني لها من خلال إدخالها على الحاسب الشخصي.
تختلف الأنواع أيضاً في مُطابقتها للمعايير الدولية، فهُناك ما يتبع المعايير IEC 60651 و IEC 60804 و ANSI S1.4 وهم ذوي قرائات دقيقة ومُناسبة للقياسات المعملية والعلمية أيضاً.
اقرأ أيضاً: مصطلحات يجب على كل مهتم بالصوتيات معرفتها
كذلك توجد طُرق أُخرى وأقل سعراً لقياس شدة الضغط الصوتي وحساب نسبة الديسيبل ، وذلك من خلال إستخدام البرمجيات الخاصة بقياس شدة الصوت على الهواتف المحمولة وتحديداً العاملة بنظام iOS. وكذلك الحواسيب الشخصية العاملة بنظام ويندوز.
كل ما تحتاجه في هذه الحالة هو ميكروفون مُناسب وتحميل البرنامج على الجهاز الذي ستستخدمه في القياس. من ضمن هذه البرامج تطبيق SPL Meter وهو تطبيق إحترافي لقياس شدة الصوت على أجهزة iPad و iPod و iPod Touch، بالإضافة إلى برنامج Audacity والذي يُستخدم في أعراض التعديل على المقاطع الصوتية مع وجود مُؤثرات عديدة، من ضمن خصائص هذا البرنامج أيضاً إمكانية قياس شدة الصوت، البرنامج غير مُتخصص بطبيعة الحال مما يجعله غير دقيق بشكل كبير، ولكنه مُفيد في الأغراض الشخصية.
يُمكن أيضاً إستخدام برنامج Virtual Sound Level Meter، وهو برنامج يقوم بتحليل مُستويات الصوت في ملفات .WAV. أما Darkwood Designs: Audio Level Meters، فهو برنامج من تطبيق Paul Marshall ويُمكنك من قياس شدة الصوت وهو ضمن مجموعة من البرامج الخاصة بالقياس عن طريق الحواسيب الشخصية PPMs.[/td_block_text_with_title]
أكون هُنا قد وصلت إلى نهاية المقال الخاص بمُصطلح الديسيبل ، أرجو أن أكون قد أوصلت الفكرة العامة للمُصطلح، ماهيته وكيفية قياسه وأهميته في الأجهزة الصوتية، لا تنسوا مُشاركتنا معلوماتكم وآرائكم في قسم التعليقات بالأسفل. ومُتابعة موقع سمّاعة تِك كي تتعرفوا على المزيد فيما يخُص عالم الصوتيات والمرئيات.
