دوشنبه , ۶ خرداد ۱۳۹۸
تصویر گواهینامه پژوهش تفصیر فیزیک صوت و صوت شناسی در موسیقی

تفسیر فیزیک صوت و صوت شناسی در موسیقی

تفسیر فیزیک صوت و صوت شناسی در موسیقی

نویسنده مسئول: محمدرضا طاهرخانی

چکیده

موسیقی بر اساس مکاتب و رویکرد های بیشمار، علمی است بسیار پیچیده. بر خلاف باور عموم و متاسفانه حتی طیف وسیعی از صاحب نظران موسیقی دان در سرتاسر جهان، موسیقی دانشی بیش از ملودی، ریتم، هارمونی و… می باشد. چگونگی تولید صوت، موقعیت انتشار صوت، شنیداری صوت و… هر یک دانشی بسیار با اهمیت در ارائه دادن و پدیدار شدن با کیفیت موسیقی می باشد، که برای دستیابی به این مهم بایستی ترکیبی از علوم متفاوت مرتبط را در یک مسیر واحد پیمود. علومی که در عین حال هر یک گسترده بوده و با زیر شاخه های متفاوت می باشند، که حتی بیش از فعل و انفعالات فیزیکی جهان تا خصوصیات فیزیولوژیکی بدن موجودات را شامل می شود و برای درک هر یک بایستی سال ها در آن رشته تخصصی تحصیل کرد. بر موسیقی دانان، رهبران ارکستر، نوازندگان و… واجب است که برای درک عمیق تر موسیقی، دیدگاه خود را کمی گسترده تر از ملودی و هارمونی کنند و به اصل موسیقی که تماما از قوانین فیزیک نشات گرفته است، نگرشی عمیق تر افکنند. شاید امروزه با وجود پیشرفت های تصاعدی علم در قرن پیش تا به امروز، کمتر موسیقی دان و نوازنده ای را بتوان در سرتاسر جهان یافت که بتواند بر اساس محاسبات فیزیک، چگونگی صدا دهی ساز تخصصی خود را حتی تشریح کند چه رسد به ارکستری که وی آن را رهبری می کند! یا حتی کمتر مهندس معماری را بتوان در سرتاسر جهان یافت که بر اساس موقعیت های فضا های مختلف، از لحاظ فیزیکی بتواند محاسبات ورود، خروج و یا کنترل اصوات را حتی برای مکان های معمولی محاسبه کند و اقدامات لازم را جهت بهینه شدن استانداردهای صوتی آن فضای ساده انجام دهد چه رسد به استودیو ها، سالن های سخنرانی و دیگر اماکن آکوستیکی که آنها احتمالا ایجاد می کنند! در پژوهش پیش رو، تلاش بر آن بوده است که از علوم مختلف موسیقی، و همچنین مکاتب مختلف مرتبط موسیقی، از جمله فیزیک، ریاضیات، پزشکی و معماری، فرمول های اساسی مورد بررسی قرار داده شود تا در نتیجه بتوان از جوانب متفاوت، بهینه ترین شرایط و محیط برای انتشار، شنیداری، حفظ و تولید انواع اصوات، از جمله اصوات موسیقایی، بعد از مطالعه این مقاله برای مطالعه کنندگان تشخیص داده شود. این پژوهش می تواند شروع مناسبی برای مطالعات تکمیلی اساتید دانشگاه در رشته موسیقی، اساتید دانشگاه در رشته معماری، سیاست گذاران تحصیلی، رهبران موسیقی، موسیقی دانان، تهیه کننده های موسیقی، فیزیک دانان، پزشکان، صاحبان مشاغل مرتبط، و همچنین دیگر علاقه مندان و پژوهشگران به موضوع صوت شناسی قرار گیرد.

مقدمه

صداها هر روز گوش ما را در آماج قرار می دهند، صداهایی مانند سر و صدای عبور وسایل نقلیه و بوق اتومبیل، خنده ی کودک، پارس سگ، ترنّم باران و… . از راه این صدا ها است که آنچه را رخ می دهد در می یابیم. ما برای برقراری ارتباط با محیط خود، به صدا ها نیاز داریم. با گوش دادن به گفتار، فریاد و صدای خنده ی دیگران، آموخته ایم که دریابیم آن ها به چه می اندیشند و چه احساسی دارند. اما سکوت و نبود صدا نیز می تواند گویا باشد. هنگامی که هیچ صدایی در خیابان نمی شنویم، می فهمیم که اتومبیلی نمی گذرد. در هنگامی که کسی پاسخ پرسشی را نمی دهد و یا جمله ای را نا تمام می گذارد، توجه مان بی درنگ جلب می شود و از سکوت او برداشتی می کنیم.

صداها ممکن است به گوش ما خوشایند یا ناخوشایند باشند. خوشبختانه می توانیم حواس مان را به صداهای خاص معطوف کنیم و آن هایی را که برایمان جالب نیستند نا شنیده بگذاریم. در یک مهمانی، اگر بخواهیم می توانیم صدای کسانی را که نزدیک مان هستند ناشنیده بگیریم و توجه خود را  به گفتگویی که آن سوی اتاق جریان دارد معطوف کنیم. شاید مقصود جان کیج آهنگ ساز آمریکایی، در اثرش با عنوان «چهار دقیقه و سی و سه ثانیه»، که در آن پیانیست به مدت ۴ دقیقه و ۳۳ ثانیه در برابر پیانو نشسته و هیچ چیز نمی نوازد، نمایانگر همین نکته باشد. سکوت، شنوندگان را وا می دارد تا متوجه تمام سر و صداهای محیط یا صداهایی شوند که خود پدید می آورند. به تعبیری، شنوندگان این قطعه را می آفرینند. برای درک این تاثیر، به صداهایی که در همین لحظه سکوتِ پیرامون شما را انباشته است گوش دهید! صداهایی که می شنوید چه هستند؟ صوتِ چیست؟ چه چیز آن را پدید می آورد و ما چگونه آن را می شنویم؟ کدام یک از آنها جزء اصوات موسیقایی و کدام یک از اصوات غیر موسیقایی می باشند؟

صدا اغلب به عنوان یک «پالس فشار» در محیطی دارای فشار تعریف می شود. این تعریف مستلزم وجود یک محیط واسطه با فشار و کشسانی است. محیط واسطه می تواند جامد، مایع و یا گاز باشد. چگونگی انتشار صدا را می توان به روش ریاضی به وسیله کشسانی و چگالی محیط واسطه تعیین کرد. بدون هوا یا هر سیال دیگری مثل گاز یا مایعات، صدایی وجود نخواهد داشت. اگر جسمی در خلاء مرتعش شود صدایی تولید نمی کند، بنابراین صدا در خلاء نمی تواند منتشر شود. به عبارت دیگر، تولید و پخش صوت، در جایی که ماده نباشد. هوا پیرامون آن وجود نداشته باشد، ممکن نیست. عامل انتقال صوت در هوای پیرامون ما، جو یا اتمسفر کره ی زمین است. اگر یک زنگ فلزی را زیر سرپوشی بلورین بگذاریم و هوای درون آن را خالی کنیم و جریان برق را به زنگ اخبار وصل کنیم، با اینکه چکش به کاسه ی زنگ می خورد ولی صدایی تولید نمی شود. در حالی که در حالت عادی، که هوا زیر سرپوش وجود دارد، صدا به گوش می رسد.

ساختمان پالس فشار (صدا) ممکن است ساده و یا پیچیده باشد و میزان تکرار آن نیز متغیر است. تمام پدیده هایی که صدا خوانده می شوند، با بررسی مسائل فوق قابل تشریح می شوند. مثلا: نوفه صدایی است که در مقایسه با موسیقی، ساختمان مشخصی ندارد و پیچیده است، اما می توان نشان داد که موسیقی، ساختمان مشخصی دارد، گرچه ممکن است این ساختمان مشخص، بسیار پیچیده باشد.

جسمی که مرتعش می شود و صدا تولید می کند می تواند مایع، گاز، یا جامد باشد. این جسمِ مرتعش را منبع صدا می نامند. بعضی صدا ها دارای ارتعاش منظمی هستند، یعنی کاملا معلوم است اجسامی که این صدا ها را به وجود می آورند در یک ثانیه چند بار نوسان می کنند، مثل صدای پیانو، گیتار و مانند آنها. بعضی صدا ها نیز دارای ارتعاش منظمی نیستند، یعنی معلوم نیست اجسامی که این صدا ها را به وجود آورده اند چند بار در ثانیه نوسان می کنند، مثل صدای قاشقک، شکستن شیشه و مانند آنها.

صوت با نوسان یک شی، مانند میزی که بر آن مشت کوبیده یا سیمی که بر آن زخمه زده شده باشد، پدید می آید. نوسان ها از راه یک واسطه، به طور معمول هوا، به گوش ما منتقل می شوند. بر اثر این نوسان ها پرده ی گوش به نوسان در می آید و پیام های عصبی یا سیگنال هایی به مغز گسیل می شوند. در مغز، پیام های عصبی دستچین، منظم و تفسیر می شوند.

به عبارت دیگر، صدا از ارتعاش اجسام به وجود می آید. هنگامی که جسمی مرتعش می شود هوای اطراف خود را نیز به ارتعاش در می آورد. به این ترتیب، صدایی تولید می کند که توسط همین هوا منتقل می شود و به گوش ما می رسد. همچنین تماس هوا با اجسام هم (مثل وزش باد در میان سیم های برق) آنها را به ارتعاش در می آورد و ایجاد صدا می کند.

واژه آکوستیک در مورد مطالعه ی صدا به کار گرفته می شود. این مطالعه انواع منبع های صدا، شیوه های انتشار و شرایط دریافت آن را بدون در نظر گرفتن اینکه در محدوده شنوایی انسان قرار می گیرد یا خیر، شامل می شود. این واژه همچنین پدیده ارتعاشات مکانیکی و محدوده ی بسامد های فرا صوتی و فرو صوتی، و آن دسته از پدیده های مربوط به خواص صوتی بناها و سالن ها را شامل می شود.

در ادامه مشاهده خواهد شد که صدا و انتشار آن شکلی از حرکت موجی هستند که رفتارشان در برخی از موارد با دیگر شکل های حرکت موجی متفاوت است، اما در پاره ای موارد به طور دقیقی مشابه حرکت موجی رفتار می کنند.

موسیقی، بخشی از این جهان صوتی، و هنری است مبتنی بر نظام اصوات در قالب زمان. موسیقی را از راه شناخت چهار ویژگی بنیادی صداهای موسیقایی، یعنی زیر و بم یا ارتفاع صوت، دینامیک یا شدت صوت، رنگ صوت و کشش یا مدت تداوم صوت، از صداهای دیگر متمایز می سازیم. در ادامه به بررسی هر یک از این مفاهیم و دیگر اصول هم راستای آنها پرداخته خواهد شد.

شما می توانید متن کامل این مقاله را از طریق لینک های زیر دریافت و مطالعه بفرمائید:

مرجع دانش (سیویلیکا)