فرکانس صوت

فرکانس صوت یکی از اصول بنیادین علم صوت و آکوستیک است که در بسیاری از جنبه‌ های زندگی انسان و تکنولوژی ‌های مدرن نقش بسزایی دارد. از موسیقی گرفته تا ارتباطات روزمره، درک مفهوم فرکانس صوت به ما این امکان را می ‌دهد تا محتوای صوتی را بهتر تحلیل و ایجاد کنیم. اما فرکانس واقعا چیست؟

اگر شما هم درباره فرکانس صوت، اهمیت و انواع آن کنجکاو هستید، این مطلب برای شما است. ما در اینجا ضمن معرفی کامل فرکانس صوت، روش های سنجش آن را هم بیان می کنیم.

 

فرکانس صوت چیست؟

فرکانس صوت به تعداد ارتعاشات صوتی در هر ثانیه اشاره دارد و با واحدی به نام هرتز (Hz) اندازه‌ گیری می ‌شود. به طور ساده می توان گفت فرکانس‌ ها به ما کمک می ‌کنند تا مشخص کنیم که یک صدا چقدر تند یا کُند است. صداهای با فرکانس بالا معمولاً تیزتر و صداهای فرکانس پایین بم‌ تر هستند. این تنوع در فرکانس ‌ها نه تنها بر ویژگی ‌های صدا تأثیر می ‌گذارد، بلکه بر روی احساسات و تجربیات ما از گوش دادن به موسیقی، گفتار و سایر صداها نیز اثرگذار است.

 

اهمیت فرکانس صدا

قدرت فرکانس صدا در دنیای مدرن بسیار زیاد است. از یک سو، فرکانس‌ های صوتی به ما کمک می ‌کنند تا تفاوت ‌های میان صداهای مختلف را درک کنیم. به عنوان مثال، به کمک فرکانس صوت می توان صدای یک موسیقی بم و زیر را تشخیص داد. این ویژگی‌ در فیلم ‌ها و بازی‌ های ویدئویی به خوبی مشهود است. از سوی دیگر، در زمینه‌ های پزشکی، مانند سونوگرافی، فرکانس ‌های متفاوت برای تشخیص و بررسی وضعیت سلامتی مورد استفاده قرار می ‌گیرند. به علاوه، علم آکوستیک با استفاده از فرکانس ‌ها به مهندسان کمک می‌ کند تا صدا را تحت کنترل درآورده و مشکلات صوتی در محیط ‌های مختلف را حل کنند.

 

 

انواع فرکانس صوت

فرکانس صوت به سه دسته کلی فرکانس‌ های زیر، قابل شنود و بم تقسیم می‌ شود.

• فرکانس ‌های بم (Infrasound):

این فرکانس ‌ها معمولاً کمتر از 20 هرتز هستند و به دلیل عدم توانایی گوش انسان در شنیدن آنها، بیشتر در زمینه ‌های علمی و صنعتی مورد بررسی قرار می ‌گیرند. به عنوان مثال، فرکانس های فروصوت، به بررسی زلزله ‌ها، طوفان ‌ها و دیگر پدیده ‌های طبیعی کمک می ‌کنند.

• فرکانس ‌های قابل شنود (Audible Frequency):

این دسته از فرکانس صوت شامل فرکانس ‌های بین 20 هرتز تا 20,000 هرتز (20 کیلوهرتز) می ‌باشد که انسان ‌ها می ‌توانند آنها را بشنوند. فرکانس های قابل شنود، به صورت طبیعی در موسیقی و گفتار انسانی وجود دارند. در این محدوده، صداها می ‌توانند به صورت های مختلفی تنظیم شوند و احساسات متفاوتی را انتقال دهند.

• فرکانس ‌های زیر (Ultrasound):

فرکانس ‌هایی که بیشتر از 20,000 هرتز باشند، به عنوان فرکانس ‌های فراصوت شناخته می ‌شوند. این فرکانس ‌ها نیز برای انسان قابل شنیدن نیستند و به طور عمده در پزشکی و همچنین در فناوری ‌هایی مانند سنسورها و تجهیزات صنعتی به کار می روند.

 

سنجش فرکانس صوت

سنجش فرکانس صوت به شناخت دقیق و علمی ویژگی ‌های صوت کمک می‌ کند. با استفاده از ابزارهایی مانند آنالایزر می توانیم فرکانس ‌های صوتی را با دقت اندازه‌ گیری کنیم. این سیستم ها صداهای مختلف را تجزیه و تحلیل کرده و نتایج را به صورت گرافیکی نمایش می دهند. به کمک این اطلاعات، می توان به راحتی الگوهای خاص را در داده ‌های صوتی شناسایی کرد.

 

تقسیم بندی طیف فرکانس صوتی

طیف فرکانس ‌های صوتی عموما به 7 باند یا محدوده تقسیم می شوند:

1- ساب بیس: فرکانس های 16 تا 60 هرتز

2- بیس: فرکانس صوتی 60 تا 250 هرتز

3- لو-میدرنج: 250 تا 500 هرتز

4- میدرنج: فرکانس 500 تا 2000 هرتز

5- های-میدرنج: فرکانس های صوتی 2000 تا 4000 هرتز

6- پرزنس: فرکانس 4000 تا 6000 هرتز

7- بریلینس: فرکانس صوتی 6000 تا 20000 هرتز

مرزهای این تقسیم‌ بندی نه تنها به درک ما از صدا کمک می ‌کنند، بلکه در کاربردهای صنعتی و تحقیقاتی نیز اهمیت دارد. لازم به ذکر است، تقسیم بندی فرکانس صوتی در منابع مختلف کمی متفاوت می باشد؛ هرچند فرکانس های شروع و پایان ذکر شده، متداول ترین حالت هستند.

اسپیکرهای هر فرکانس

هر دسته از فرکانس ‌های صوتی به تجهیزات خاصی نیاز دارد که بتوانند آنها را به بهترین شکل ممکن تولید کنند. از این رو اسپیکرها را می توان از نظر نوع فرکانس‌ هایی که می ‌توانند تولید کنند، تقسیم‌ بندی کرد:

• اسپیکرهای ساب ووفر:

ساب ووفرها برای تولید فرکانس ‌های پایین طراحی شده ‌اند و می ‌توانند صداهای زیر 200 هرتز را با کیفیت بالا پخش کنند. این نوع اسپیکرها معمولاً در سیستم ‌های سینمای خانگی و تجهیزات موسیقی حرفه‌ ای مورد استفاده قرار می‌ گیرند.

• اسپیکرهای میدرنج:

میدرنج جهت تولید فرکانس ‌های قابل شنود طراحی شده‌ است که این فرکانس‌ ها در محدوده 300 تا 3000 هرتز قرار می ‌گیرند. این اسپیکرها در تولید صداهای گفتار و سازهای میانه مهم بوده و به کار می روند.

• اسپیکر تیوتر:

تیوتر هم برای تولید فرکانس ‌های بالا طراحی شده ‌ و می ‌تواند صداهای بالای 2000 هرتز را پخش کند. این فرکانس ‌ها صدای سازهای موسیقی خاص و آوازهای تیز را شامل می شوند.

 

 

جمع بندی

درک فرکانس صوت و انواع آن به ما کمک می ‌کند تا بسیاری از جنبه ‌های زندگی روزمره خود را بهبود بخشیم. این فرکانس ‌ها نه تنها در تولید موسیقی و هنرهای صوتی اهمیت دارند، بلکه در تکنولوژی ‌های مدرن و کاربردهای علمی نیز حائز اهمیت هستند. فرکانس صوتی را می توان به سه دسته تقسیم کرد که هر گروه برای پخش به اسپیکری خاص نیاز دارد.

 

پرسش و پاسخ درباره فرکانس صوتی

• آیا انسان می ‌تواند فرکانس ‌های زیر و بم را بشنود؟

خیر، انسان فقط می ‌تواند فرکانس ‌های بین 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز را بشنود. فرکانس ‌های زیر و بم خارج از دامنه شنوایی انسان هستند.

 

• فرکانس ‌های صوتی چگونه اندازه ‌گیری می ‌شوند؟

   با استفاده از آنالایزرهای صوتی که صدا را به صورت دیجیتال تجزیه و تحلیل می ‌کنند، می توان فرکانس ‌ها را اندازه ‌گیری کرد.