ما هو الحد الأقصى لمستوى ضغط الصوت؟ هل كلما كان أعلى كان أفضل؟ هل يمكن تراكب مستويات ضغط الصوت مباشرة؟

1. ما هو مستوى ضغط الصوت (أقصى مستوى لضغط الصوت)؟

مستوى ضغط الصوت هو مقياس كمي يُستخدم لتحديد قوة الصوت. يُعدّ الحد الأقصى لمستوى ضغط الصوت مؤشرًا هامًا لخصائص الميكروفون، حيث يُشير إلى أقصى مستوى ضغط صوت يتحمله الميكروفون حتى 0.5 من التشوه التوافقي الكلي، ويُقاس عادةً بوحدة ديسيبل (dB). كلما ارتفعت القيمة، كان ذلك أفضل.

يبلغ الحد الأقصى لمستوى ضغط الصوت المدخل للميكروفون أكثر من 130 ديسيبل، وهو ما يجعله ميكروفونًا جيدًا جدًا.

2. الوحدة الأكثر شيوعًا لقياس ضغط الصوت: الديسيبل

الديسيبل هو وحدة قياس مستوى ضغط الصوت (رمزه: db). مع كل مضاعفة لضغط الصوت، يزداد مستوى ضغط الصوت بمقدار 6 ديسيبل.

أداء شدة الصوت تحت مستويات مختلفة من ضغط الصوت:

• ديسيبل واحد هو الصوت الذي تستطيع الأذن البشرية سماعه!

بشكل عام، يعتبر الصوت الذي يقل عن 20 ديسيبل هادئًا، وبالطبع، بشكل عام، يمكن اعتبار الصوت الذي يقل عن 15 ديسيبل "صمتًا تامًا".

• 20-40 ديسيبل، وهو ما يعادل الهمس في آذان زوجين.
• 40-60 ديسيبل، وهو ما ينتمي إلى مستوى صوت المحادثة العادية لدينا.
• إذا تجاوز مستوى الضوضاء 60 ديسيبل، فإنه ينتمي إلى النطاق الصاخب.
• عند مستوى 70 ديسيبل، يمكننا أن نعتقد أنه صوت عالٍ جداً، ويبدأ في إتلاف العصب السمعي.
• عند تجاوز مستوى الصوت 90 ديسيبل، فإنه سيؤدي إلى فقدان السمع.
• في نطاق ضوضاء يتراوح بين 100 و120 ديسيبل، إذا لم يقع حادث، سيُصاب الإنسان بصمم مؤقت لمدة دقيقة واحدة. يتراوح مستوى ضوضاء السيارة بين 80 و100 ديسيبل. فعلى سبيل المثال، إذا كانت السيارة تُصدر ضوضاءً بمستوى 90 ديسيبل، فسيظل بالإمكان سماع ضوضاء بمستوى 81 ديسيبل على بُعد 100 متر (تختلف هذه المعايير باختلاف البيئة، وهي ليست قيمًا مطلقة).

3. طريقة الحساب النظري لمستوى ضغط الصوت

مستوى ضغط الصوت، هو اللوغاريتم العشري لنسبة ضغط صوت معين إلى ضغط صوت مرجعي مضروبًا في 20، ويُقاس بالديسيبل. ويرتبط مستوى ضغط الصوت بمستوى قدرة الصوت بالعلاقة التالية: Lp = Lw - 10lg (4πr²)، حيث r هي المسافة من مصدر الصوت إلى نقطة الاختبار.

بالنسبة لمصدر نقطي محدد، تكون قيمة Lw ثابتة. عندما يكون (4πr²) = 1، أي عندما r = 0.282 متر، يكون مستوى ضغط الصوت مساويًا عدديًا لمستوى قدرة الصوت؛ وعندما يكون (4πr²) < 1، أي عندما r < 0.282 متر، يكون مستوى ضغط الصوت أكبر من مستوى قدرة الصوت، والعكس صحيح، أي يكون مستوى ضغط الصوت أقل من مستوى قدرة الصوت. عند التعبير عن الضوضاء بمستوى ضغط الصوت، يجب تحديد المسافة من نقطة الاختبار إلى مصدر الصوت.

يتم تمثيل مستوى ضغط الصوت بالرمز SPL، والذي يتم تعريفه على أنه اللوغاريتم العشري لنسبة القيمة الفعالة لضغط الصوت المراد قياسه p(e) إلى ضغط الصوت المرجعي p(ref)، ثم ضربه في 20، أي: SPL=20Log(10) [p(e)/p(ref)] بالديسيبل.

في الهواء، يُعتبر ضغط الصوت المرجعي p(ref) عادةً 2 × 10⁻⁵ باسكال. هذه القيمة هي ضغط الصوت الذي تستطيع الأذن البشرية الطبيعية عنده إدراك وجود صوت بتردد 1 كيلوهرتز، أي ضغط الصوت الممكن لهذا التردد. يُعرف هذا بضغط الصوت عند عتبة السمع. وبشكل عام، لا تستطيع الأذن البشرية إدراك وجود هذا الصوت عند ضغط صوت أقل من هذه القيمة. ومن الواضح أن مستوى ضغط الصوت عند عتبة السمع يساوي صفر ديسيبل.

4. هل يمكن تطبيق مستوى ضغط الصوت بشكل مباشر؟

في العمل الفعلي، نواجه غالبًا مشكلة تراكب مستويات ضغط الصوت عند تشغيل مكبرَي صوت أو أكثر معًا. فهل يمكن تراكب مستويات ضغط الصوت مباشرةً؟ الإجابة هي لا! فإضافة مستويين متساويين من ضغط الصوت لا يزيد إلا بمقدار 3 ديسيبل، بدلًا من مضاعفة المستوى الأصلي.

الكلمات المفتاحية ذات الصلة: ميكروفون كاريوكي لاسلكي ، نظام كاريوكي مكبرات الصوت ، مكبر صوت قوي لنظام المسرح المنزلي