چه چیزی به گوش ما میرسه و به عنوان صوت تلقی میشه؟

[programmer1]

ببینید من با توضیح کلی ماجرا امواج صوتی مشکلی ندارم، ولی قانع نمیشم با شدت صدا.
دقیقا میخوام متوجه بشم منظور از شدت صدا چیه؟ آخه شدت صدا با واجد دسی بل سنجیده میشه که اصلا مربوط به محور عمودی نمیشه!

شاید با این شکل بهتر بتونم منظورم رو برسونم.


البته مقایسه موج صوت با نمودار قیمت نان کار درستی نیست ولی برای اینکه مفهومم رو رسونده باشم کمک کننده است.
نمودار سمت چپ، هر نقطه ای از نمودار دقیقا مقدار محور عمودی و افقی در اون نقطه مشخصه.
برای صدا تحلیلتون چیه؟
اصلا چه کمیتهایی در کنار هم قرار گرفته اند که با بردن اونها روی نمودار شکل سینوسی موج حاصل میشه؟
قسمت های پایین محور افقی چه عنایی میده؟
چرا موج یک کمیت پیوسته است؟
از کجا مشخصه صوت یک موج طولیه؟ در واقع چطور راستای حرکت موج و ارتعاش صوت مشخص میشه که بفهمیم موازی هستند (عمودی) و یا عمود بر هم (طولی)؟

لطفا توضیح کاملی از نحوه پدید اومدن یک موج صوتی و تحلیل نمودارش ارائه بدید. همه ابهامات من از همینجا نشات میگیره.

[lightwave]

untitled.JPG

موقعی که یک دیافراگم باز و بسته میشه ملکول های هوا یه همچین تغییری میکنند:
لحظه1:دیافراگم منقبض و به سمت عقب میرود در نتیجه هوا را مکش کرده و در اطراف دیافراگم متراکم میکند و یک قله مثبت ایجاد میکند(پیکان های قرمز رنگ)
لحظه 2:دیافراگم منبسط شده و به جلو حرکت میکند و در نتیجه هوا را به جلو هل میدهد وقله مثبت به جلو رانده شده در نتیجه در اطراف دیافراگم تراکم هوا کم میشود و قله منفی ایجاد میشود(پیکان های آبی رنگ)
و این روند دو مرتبه تکرار میشود و یک موج سینوسی را میسازد و یا هر شکل موج دیگر

[You-See]

دسی بل شدت صداست نه فرکانس.
شما در تعاریف مشکل دارید.

[programmer1]

untitled.JPG

موقعی که یک دیافراگم باز و بسته میشه ملکول های هوا یه همچین تغییری میکنند:
لحظه1:دیافراگم منقبض و به سمت عقب میرود در نتیجه هوا را مکش کرده و در اطراف دیافراگم متراکم میکند و یک قله مثبت ایجاد میکند(پیکان های قرمز رنگ)
لحظه 2:دیافراگم منبسط شده و به جلو حرکت میکند و در نتیجه هوا را به جلو هل میدهد وقله مثبت به جلو رانده شده در نتیجه در اطراف دیافراگم تراکم هوا کم میشود و قله منفی ایجاد میشود(پیکان های آبی رنگ)
و این روند دو مرتبه تکرار میشود و یک موج سینوسی را میسازد و یا هر شکل موج دیگر

ممنونم بابت توضیح خوبتون، پس بلندی صدا مربوط میشه به میزان تراکم و انبساط مولکولهای هوا، هر چه تراکم مولکولهای هوا بیشتر باشه، به نسبت میزان انبساطش هم بیشتره و درنهایت انرژی بیشتری رو حمل میکنه و وقتی به گوش ما میرسه به عنوان صدایی بلندتر شنیده میشه. انرژی هم که سرنخش رو بگیریم میریم از متافیزیک سر در می آریم. انرژی یه جعبه سیاهه که توی دنیایی فیزیک باهاش خونه ها ساختن!

ولی اینجا چند تا سوال پیش می آد؟
1- وقتی من صدای یک هواپیما رو از راه بسیار دوری میشنوم، در واقع انرژی منتشر شده از هواپیما سوار بر امواج صوتی این همه مسیر رو طی میکنند تا به گوش ما میرسه؟ خیلی برام عجیبه، اگر هر لایه هوا رو در یک بازه میانگین ارتجاعی در نظر بگیریم، یعنی این تراکم و انبساط به صورت یک دومینو از لایه های نزدیک هواپیماشروع میشه و در نهایت به لایه هوای نزدیک دیافراگ گوش من میرسه و با یک انرژی ضعیف تر به عنوان صدا شنیده میشه؟

2- صداهایی با فرکانس بالاتر و پایینتر چرا شنیده نمیشه؟ برای فرکانس بالاتر من خودم اینطور تصور میکنم، چون شدت ارتعاش اینقدر زیاده که گوش فرصت تحلیل امواج رو پیدا نمیکنه، ولی برای امواج فرکانس پایین چی؟ چیزی که شنیده میشه بلندی صداست همون محور عمودی و نه فرکانس! فرکانس فقط بازه تکرار این ارتعاشاته.

3- اگه شدت صدا پایین باشه، یعنی ارتعاش ضعیف باشه، ولی فرکانس خیلی بالا باشه و یا خیلی پایین، یعنی ارتعاش خیلی سریع انجام بشه، آیا ضرری به گوش میرسه؟

4- بین شدت صدا و بلندی صدا تفاوتی هست؟ اگه شدت صدا همون بلندی صداست، چرا با دسی بل سنجیده میشه که هر 1000 هرتز میشه یک دسی بل، اصلا بلندی صدا چه ربطی داره به تعداد سیکل های انساط و انقباض محیط مادی؟ چیزی که مهمه حجم این تراکمه مثلا اگه یک صدا میزان فشار تراکمی اش در یک لحظه خاص X پاسکال باشه، صدایی با 2x پاسکال بلند تر تلقی میشه، حالا ممکنه هر دو تا 10 دسی بل باشن یعنی 10 هزار سیکل در ثانیه.

[You-See]

ای بابا، هر هزار هرتز یک کیلو هرتزه و ربطی به دسی بل نداره. هر دسی بل یک دهم بل هست.
فرکانس های خیلی بالا و خیلی پایین به این دلیل شنیده نمی شن که پرز های داخلی گوش داخلی در مجرای حلزونی نمی تونند اونها رو سنس کنند.

[programmer1]

ای بابا، هر هزار هرتز یک کیلو هرتزه و ربطی به دسی بل نداره. هر دسی بل یک دهم بل هست.
فرکانس های خیلی بالا و خیلی پایین به این دلیل شنیده نمی شن که پرز های داخلی گوش داخلی در مجرای حلزونی نمی تونند اونها رو سنس کنند.

تقصیر اساتید هست که برای یک مطلب ساده اینقدر گمراه کننده صحبت میکنند. من تعریف دسی بل رو همینجوری سرچ زدم، فکر نمیکردم رو اینم ملت به اشتباه بر بخوره!

در این شکل، فرکانس برابر با 3 هرتز را مشاهده می نمایید. حال اگر تعداد دوره ها که در اینجا 3 تا در ثانیه است، به 1000 دوره در ثانیه افزایش یابد، به آن یک دسی بل گفته می شود. دسی بل(Decibel)، واحد اندازه گیری میزان شدت صوت است.

http://sound-and-noise.persianblog.ir/tag/%D8%AF%D8%B3%DB%8C_%D8%A8%D9%84

لطفا بقیه قسمت ها رو هم پاسخ بدید.

یه انتقادی به این فروم وارده اینه که یک سوال ساده رو اینقدر میپیچونن که طرف پشیمون میشه از سوالش، الان دو صفحه تاپیک رفته جلو هنوز سوال کننده داره سوالش رو به شکل های مختلف بیان میکنه.

[You-See]

پس بذار اول رو تعریف کار کنیم.
دسی بل می شه یک دهم بل که واحد شدت صوت، ارتفاع صوت، قوی بودن صوت، بلندی صدا و بلندی شکل موج روی نمودار هست.
واحد های بل بر حسب لگاریتمی درحه بندی می شوند تا برای گوش انسان مقیاس درستی داشته باشند. به این معنا که دو دسی بل ده برابر یک دسی بل ارتفاع داره. سه دسی بل 100 برابر یک دسی بل و ده برابر دو دسی بله. در حقیقت مثل شمردن صفر هاست. فرض کنید که سه دسی بل یعنی عددی با سه تا صفر جلوش، حالا این عدد از دو دسی بل (عددی با دو صفر جلوش) چند برابر بزرگتره؟ 10 برابر.
این از این.
حالا بریم سراغ فرکانس / بسامد / و به طور کلی تناوب
هر گاه شکل موجی به طور کامل دوباره تکرار بشه اسمش رو می ذارن یک دوره یا پریود. هر پریود طی زمانی طول می کشه، درازی اون هم می شه طول موج که واحدش متره.
به تعداد شکل موج هایی که در یک ثانیه هستند می گن فرکانس.
مثلا اگر موجی در یک ثانیه 1000 تا پریود داره (یعنی 1000 تا از شکل موجش هست) می گن فرکانس اون 1000 هرتز یا یک کیلو هرتزه.
هرتز هیچ ربطی به دسی بل نداره.

حالا بریم سراغ سوالاتت:
محور عمودی می شه شدت صدا بر حسب دسی بل یا هر چیز دیگه مرتبط با اندازه گیری شدت صدا
محور افقی ربط داره به سیستمی که دارید باهاش کار میکنید، اگر سیستم بر حسب زمان باشه روی محور افقی نمی تونید فرکانس رو به سادگی تشخیص بدید و باید زمان یک دوره کامل رو از روش دربیارید و از روی اون حسابش کنید. مثلا اگر یک دوره کامل یک دهم ثانیه طول کشیده فرکانس می شه ده هرتز.
اگر درجه بندی شما لاپلاسی باشه محور افقی می شه فرکانس شما. به این معنی که سمت راستی ها فرکانس های بالاتر هستند.
اگر موج شما سینوسی باشه روی این سیستم نمودار فقط یک خط عمودی خواهید دید.
رقص نور ها و اکولایزر های ضبط و سیستم های صوتی این رو نمایش می دند.
برای تولید صدای دقیقا مشابه با صدای دیگر باید این ها مشابه باشند:
1- شکل موج
2- شدت صدا
3- فرکانس

حالا شکل موج رو چطور در سیستم پیاده سازی می کنند؟
میان از معادله اش لاپلاس می گیرند. اما در سیستم های کامپیوتری راه ساده تری می رند، ازش نمونه برداری می کنند که بهش می گن bitrate
مثلا فرکانس 100 هرتز این صدا بلندی 2 داره
فرکانس 120 هرتز بلندی 1 داره
فرکانس 140 هرتز بلندی 4 داره
تا مثلا 20 هزار هرتز
همین داده ها رو ذخیره می کنند می شه مثلا wav

پله پله پیش برو دونه دونه سوالات رو بپرس بهت بگم دقیقا چطوریه.

[programmer1]

ممنونم از توضیحاتتون،
به نظرم برای تجسم بهتر موضوع، بهتره در مورد تبدیل آنالوگ به دیجتال صحبت کنیم (ADC). عملکردش به چه صورتیه؟
توی اکثر میکروفون های از چه روشی برای تبدیل آنالوگ به دیجتال استفاده میشه، شما ساده ترین روش رو به صورت کلی توضیح بدید.
مثلا یه فایل موسیقی با Sample Rate 44100 رکورد میشه، این نمونه برداری، دقیقا نمونه برداری از چی هست؟

[You-See]

ببین، سیستم های مبدل فرکانس رو به مجموعه فرکانس هایی تبدیل می کنند که حاصل جمع اونها (تقریبا) می شه همون فرکانس اولیه، این تبدیلات رو می تونید بصورت گسسته با سری فوریه، یا بصورت پیوسته با لاپلاس گرفتن در بیارید.
این موج تبدیل می شه به لااقل 5 تا فرکانس سینوسی که حاصل جمعش نزدیکه به موجی که ما داریم. به هر کدوم از این فرکانس ها می گن یک هارمونی.
روشی که در کامپیوتر انجام می شه کمی ساده تره.
در زمان های فوق العاده کوتاه میان نگاه می کنن ببینن الان چه فرکانسی داره و شدتش چقدره. فاصله ی این زمان ها می شه sample rate و هرچه این فاصله کمتر باشه برای یک ثانیه صدا فریم های صوتی بیشتری تولید می شه و حجم فایل خروجی بالاتر می ره.
میکروفون هیچ کاری نمی کنه، این مودم هست که همه کارها رو انجام می ده. میکروفون فقط فرکانس صدا رو بصورت آنالوگ می فرسته به مودم.

[programmer1]

فکر کنم منظور شما کارت صدا بوده اشتباها نوشتید مودم! ولی خب بازم پاسخ سوالم رو ندادید،
درسته میکروفون به فیش ورودی کارت صدا متصل میشه و تراشه ADC هم یکی از تراشه های کارت صداست ولی خب به هر حال این هدست که توش صحبت میکنیم چی میفرسته به ADC واقع در کارت صدا؟
از نمونه برداری هایی که فرمودید توسط ADC انجام میگیره، چیه؟ مثلا در لحظه t1 که قراره الان تبدیل سیگنال صورت بگیره، ورودی ADC چیه و خروجی تولیدی اون لحظه چیه؟ و همچنین عملکرد کلی این قطعه؟

[You-See]

مودم منظور منه.
کارت صدا هم نوعی مودمه.
میکروفون سیگنال آنالوگ می فرسته.
تو نت جستجو کنید اگر به نتیجه نرسیدید براتون توضیح می دم.