الاستجابة الترددية للأذن

يختلف البشر في قدرتهم على سماع الأصوات. ونحن نعلم جميعاً أن سمع بعض الناس قد يضعف لسبب من الأسباب، وبذلك تقل حساسية آذانهم بدرجة كبيرة عن حساسية إذن الشخص ذي السمع العادي. ومع ذلك يتفق معظم الناس إلى درجة كبيرة في شدة الصوت الذي يمكن سماعه بالكاد، وكذلك في جهارة الصوت المسبب للألم. ومن ثم يمكننا وضع حدود متوسطة للقدرة السمعية للأذن البشرية.

وتعتمد استجابة الأذن للصوت على تردد بالإضافة إلى شدته. فالأذن أكثر حساسية لبعض الترددات من البعض الآخر. وقد أثبتت الدراسات أن معظم الناس لا يستطيعون سماع الموجات الصوتية التي يزيد ترددها عن حوالي 20,000 Hz. وتسمى الموجات التي يزيد ترددها عن هذه القيمة بالموجات فوق السمعية. بمعنى الصوت "الأعلى "او "الأكبر" من ناحية التردد. بالمثل لا يستطيع معظم الناس أن يسمعوا الأصوات التي يقل ترددها عن حالي 20 Hz.

وتصل حساسية الأذن إلى أقصى قيمة لها بالقرب من 3000 Hz، اما عند الترددات التي تختلف عن هذه القيمة فيكون من الضروري زيادة شدة الصوت حتى تتمكن الأذن سماعه. وهذا التغير في حساسية الأذن مع التردد موضع بالشكل ((1. ويمثل المنحني السفلي في هذا الشكل أقل مستوى شدة مسموع كدالة في التردد. فمثلاً، تستطيع الأذن العادية سماع صوت تردده 1000 Hz عندما يكون مستوى شدته حوالي 5 dB على الأقل، بينما لا تستطيع هذه الأذن سماع صوت تردد100 Hz إلا إذا كان مستوى شدته حوالي 30 dB على الأقل. وبالطبع فإن سماع الأصوات التي تقع تردداتها بالقرب من حدى الصوت المسموع (20 Hz و 20,000) يتطلب ان تكون شدتها كبيرة جداً.

ويوضح المنحني العلوي بالشكل ((1 مستوى شدة الصوت المسبب للألم كدالة في التردد. لاحظ ان مستوى الشدة المسبب للأم لا يتغير كثيراً مع التردد، وان مستوى شدة قدره 120 dB يعتبر مستوى مؤلماً؛ وقد وجد أن مثل هذه المستويات الصوتية العالية يمكن أن تسبب تلفاً دائماً بالأذن. والحقيقة ان التعرض لأصوات مستوى شدتها حوالي 90 dB فقط لفترات طويلة يمكن أن يسبب فقداناً تاماً للسمع، هذا بالطبع  بالإضافة إلى عوامل أخرى يمكنها أن تؤدي إلى نفس النتيجة.

مواضيع ذات صلة

Nonlinear responses

The energy theorem

Quality and consonance

The Fourier series

Musical tones

The speed of sound

The propagation of sound

Resonance in nature

Electrical resonance

الرنين الخطر

موسيقى الرياح

عجائب الصدى