עוד אפשרויות

Google translateGoogle translate
RSSמאמרים וחדשות RSS
קישור לעמוד זהLinkback
גרסא להדפסהגרסא להדפסה
del.icio.usשמירה ב del.icio.us
DIGGהמלצה ב-DIGG
google bookmarkסימניית גוגל

מאמרים מהקבוצה

רמקולים ושמע - פרק א´ בסדרה

כתב: מוטי כהן
09/10/2008 - 07:00


הקדמה | המאמר המלא | עמוד הבא: הדציבל >

 
 

לשאר הפרקים בסדרה

טכנולוגיה אודיו: רמקולים ושמע - פרק א´

טכנולוגיה אודיו: רמקולים ושמע - פרק ב´

טכנולוגיה אודיו: רמקולים ושמע - פרק ג´

טכנולוגיה אודיו: רמקולים ושמע - פרק ד´

טכנולוגיה אודיו: רמקולים ושמע - פרק ה´

הקדמה

אחת נקודות הקשר החשובות שלנו עם העולם מתרחשת בעזרת התופעה הפיזיקאלית הנפלאה של תחושת הצליל. בכי של תינוק, צופר אזעקה, טלפון וכמובן הדיבור הם רק חלק מצורת תקשורת ישנה וחדשה בעזרת אחד החושים המופלאים של האדם - חוש השמע. מעבר לתפקידו כמקשר, חוש זה משמש גם ליצירת תחושת ההנאה כשפותח לפנינו את תחום הצלילים הרבים ששוטפים אותנו כמוזיקה.

מאמר זה מתרכז בשתי "קופסאות". שתי קופסאות בשתי קצוות.

מצד אחד תיבת הרמקולים ובצד השני "תיבת" הראש. הראשון משדר והשני קולט בעוד שהאויר משמש כתווך בינהם.

מאמר זה מנסה להוציא לאור את המסתתר ב"קופסאות החשוכות" הללו ומפרט את המנגנון האלקטרו-מכני-אקוסטי שמייצר את הקול במערכות קולנוע ביתי, וגם על קצה המזלג, מתאר את הפיזיולוגיה של החלק החשוב שבראשנו שאחראי לתרגום תנועת האוויר לתחושה של צליל. 

למרות שהמאמר משתדל להמעיט במושגים טכניים, לא מהנמנע שמושגים אלו יופיעו מידי פעם לצורך הבנה והבהרה יותר מעמיקה. המאמר כולו ארוך ולכן מחולק לכמה חלקים כשמצורפים לכל נושא הרבה איורים בתקווה שהמשפט "תמונה אחת שווה אלף מילים" תעזור לכולנו להבין את הרעיון מאחרי ההסבר המילולי.

מה זה בכלל קול?

קול נוצר כשמשהו זז במהירות ויוצר גל. קול חייב חומר כדי לעבור דרכו ולהתפשט הלאה. בועת האוויר הענקית שבה אנו חיים, הלא היא האטמוספרה, מהווה את התווך העיקרי להעברת גלי הקול. כל עצם מתנדנד ידחוף את המולקולות של האוויר שלידו ואלו יזיזו את המולקולות שלידן וכך תתרחש התפשטות של תזוזת מולקולות לכיוונים שונים. אוזן האדם מרגישה את תחושת התנועה ומתרגמת את זה לתחושה עצבית שמועברת למוח ומתורגמת לצלילים.

ככל שהתנועה של המולקולות גדולה ודחוסה יותר, כך הצליל נשמע חזק יותר.

ככל שתנועת המולקולות מהירה יותר, כך הצליל נשמע בתדר גבוה יותר.

כמה עובדות ומספרים על הקול:

מהירות הקול הממוצעת באוויר היא 330 מטר לשנייה. מהירות הקול עולה ככל שטמפרטורת התווך עולה וב 100 מעלות צלסיוס מהירות הקול באוויר מגיעה ל 386 מטר לשנייה. מהירות הקול במים גדולה עוד יותר ומגיעה לכ- 1500 מטר בשנייה.

אחת התכונות החשובות החיוביות והשליליות של הצליל היא תכונת ההחזרה. קול חוזר מאפשר לנו לשמוע גם אם אנו לא בקו ישיר עם מקור הצליל, לעומת זאת ריבוי החזרות יוצר רעש. במערכות לשליטה על קול משתמשים בחומרים מוצקים ובחומרים ספוגיים. החומרים המוצקים מחזירים קול בהצלחה והחומרים הספוגיים גורמים לקול להתפזר בתוכם ולהיבלע.

תכונת ההחזרה מאפשרת לשלוט באמצעים מכאניים גם על ריכוז והגברת הצליל  וגם על פיזור הצליל לאזורי שטח שונים.

תנודת גל בסיסית בנויה מגל מחזורי.


סימולציה של תזוזת מולקולות בעקבות שימוש בסקסופון

גל קול מזיז את המולקולות קדימה ואחורה ע"י דחיפה בעזרת לחץ ומשיכה בגרימת תת לחץ. מספר הפעמים שהמולקולות נעות קדימה ואחורה במשך זמן של שנייה נקרא תדירות הגל, או תדירות הקול.

צליל בכל צורה הוא הרכב של גלים סינוסים מחזוריים שהם מכפלה של הגל הבסיסי. התו "לה" היסודי של כינור הוא תדר של 440 תנודות בשנייה שעליו מורכבים עוד תדרים שהם כפולות של התדר היסודי כלומר 880, 1320 וכו´.

באיור הבא אפשר לראות כיצד משתנה הגל לאורך זמן כשהתדר גבוה או נמוך.

ההבדל בין תדר נמוך לתדר גבוה הוא מספר המחזורים שהגל חוזר על עצמו לאורך זמן נתון. אם נתבונן בקטע זמן קבוע, מספר הפעמים שהגל עולה מלמטה למעלה בתדר הגבוה גדול ממספר הפעמים שהגל עולה מלמטה למעלה בתדר הנמוך.

ההגדלה מדגישה כיצד נראה הגל כשהוא עובר מתדר אחד לשני או עובר מעוצמה אחת לעוצמה שנייה. מעברים חדים ולא רציפים אלו הם חלק מצורות הגל הקשות והבעייתיות שמועברות לרמקול וממנו לאוזן, אבל כל זה בהמשך.

אוזן האדם רגישה לתחום תדרים של 20 תנודות בשנייה עד 20000 תנודות בשנייה. התדרים הנמוכים עד 150 מוגדרים כתדרי באס (Bass). מ 150 עד כ 400 כבאסים בינוניים. מ 400 עד 2000 כתדרי ביניים, ומעבר לזה תדרים גבוהים.

כדי לתת תחושה של תחומי תדרים, כמה דוגמאות לתחומי תדר בסיסיים של אדם וכלי נגינה:

  • אדם בעל קול באס            מ- 90 עד 300 תנודות בשנייה
  • אדם בעל קול טנור           מ- 150 עד 500 תנודות בשנייה
  • אדם בעל קול סופרנו        מ- 300 עד 1000 תנודות בשנייה
  • גיטרה                            מ- 80 עד 700 תנודות בשנייה
  • פסנתר                           מ- 30 עד 4000 תנודות בשנייה
  • קסילופון                         מ- 150 עד 3000 תנודות לשנייה
  • פיקולו                            מ- 500 עד 4000 תנודות בשנייה

אם בוחנים את המספרים אפשר לראות שהתדר הגבוה ביותר שמוציא כלי נגינה הוא 4000 תנודות בשנייה, אז למה מערכת שמע טובה חייבת להעביר תדרים של 20000 תנודות בשנייה?

התשובה היא כי המספרים בטבלה מציינים את התדר הבסיסי של מקור השמע ולא את ההרמוניות שמתלוות לתדר. הרמוניות אלו (המכפלות) הן בתדר גבוה מהתדר הבסיסי והן שיוצרות את ההבדל הדק בין צליל של כלי מסויים לצליל של כלי אחר, אפילו אם הם מנגנים את אותו תו בדיוק.


הקדמה המאמר המלא עמוד הבא: הדציבל >


עוד מ: motico

דרגת קושי: 3
דירוג הכתבה

דירוג ממוצע:

94.7

בהקשר זה

 מגברים: הסבר
 פורום רב ערוצי
 רמקולים ושמע - חלק א'
 ביקורות אודיו
 עוד על אודיו


המאמר הפופולרי ביותר בתחום אודיו:
רמקולים ושמע - פרק א´ בסדרה
תקנון / תנאי השימוש באתר צור קשר / contact us כל הזכויות שמורות לקבוצת ht