‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫‪ ‬أي جسم يصدر صوتا نجد أنه البد من بذل شغل عليه‪.‬‬
‫• صوت آلة موسيقية‪ :‬الموسيقي يبذل شغال لتحريك أوتار اآللة الموسيقية‬
‫• صوت اإلنسان‪ :‬عن طريق اهتزاز الحبال الصوتية في اإلنسان‬
‫• الصوت الناتج عن التصفيق يتطلب بذل شغل بواسطة اليدين‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوت‬
‫} موجة ‪ ،wave‬طول الموجة ‪ ، wave length‬التردد ‪{ Frequency‬‬
‫كيف يحدث الصوت ؟؟‬
‫‪Requirements For Sound‬‬
‫اهتزاز ميكانيكي في وسط ناقل‬
‫‪Receiver‬‬
‫‪Medium‬‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Source of energy‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫علم الفيزياء يعرف الصوت على انه موجة تنتقل في وسط ناقل (السوائل‪ ،‬الهواء‪،‬‬
‫الغازات‪ ،‬والمواد الصلبة ) وال تنتقل في الفراغ‪.‬‬
‫يسبب اهتزاز في‬
‫يتطلب بذل شغل‬
‫أي جسم يصدر صوتا‬
‫الهواء المحيط تتحول إلى طاقة صوتية تنتشرعلى شكل موجات منتظمة (موجات‬
‫صوتية)‬
‫اهتزازات انتقالية‪ :‬ينتقل‬
‫االهتزاز من مكان إلى آخر‬
‫ويشكل موجة من‬
‫التضاغطات والتخلخالت‬
‫الصوت ّية‬
‫تمثيل الموجات ّ‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫تمثيل الموجة الصوتية الطولية بداللة كثافة الهواء‪.‬‬
‫التعبير عن الموجة الصوتية الطولية من خالل رسم‬
‫بياني يمثل الموجة‪ ،‬عند اإلشارة إلى نهاياتها العظمى‬
‫ونهاياتها الصغرى‪.‬‬
‫• النهاية تدل على كثافة جزيئات الهواء‪.‬‬
‫• عند النهاية العظمى تكون جزيئات الهواء في حالة‬
‫انضغاط‪( .‬أي كثافتها عالية )‪.‬‬
‫• وعند النهاية الصغرى تكون جزيئات الهواء في حالة‬
‫تخلخل‪(..‬أي كثافتها قليلة)‪.‬‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫التردد ‪ & Frequency‬الطول الموجي ‪، wave length‬‬
‫•‬
‫انتشار الموجات الصوتية (الحديث‬
‫عن الدورة والطول الموجي )‬
‫التردد‪ :‬يعرّ ف التر ّدد ألي عمليّة دوريّة‬
‫على انه عدد المرّ ات التي تتكرّ ر فيها‬
‫الدورة خالل وحدة زمنية معيّنة‪.‬‬
‫كتردد موجة صوتية أو تردد موجة ضوئية‬
‫أو موجة كهرومغناطيسية‪.‬‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫‪ ‬ومن منظور علم األحياء فالصوت هو إشارة تحتوي على نغمة أو عدة‬
‫نغمات تصدر من الكائن الحي الذي يملك العضو الباعث للصوت‪.‬‬
‫األصوات تحت السمعية‬
‫األصوات فوق السمعية‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫‪ ‬الموجات المسموعة (تمثل نطاق السمع)‬
‫هي تلك الموجات التي تقع تردداتها بين ‪ 20‬هيرتز و‪ 20.000‬هرتز‪ ،‬وتمثل الصوت‬
‫المسموع بواسطة األذن البشرية العادية‪ .‬حيث أن الحد األدنى لتردد الصوت التي تحس بها‬
‫األذن البشرية الطبيعية هو ‪ 20‬هيرتز تقريبا بينما الحد األعلى هو ‪ 20‬الف هرتز‪ ،‬في‬
‫الواقع فإنّ األطفال يستطيعون سماع التر ّددات ح ّتى الـ‪ ،kHz 2‬ولكن قدرة السمع لمثل هذه‬
‫الترددات المرتفعة تنخفض كلما كبر اإلنسان في السن‪.‬‬
‫حيث ينخفض هذا المدى عند كبار السن إلى حوالي ‪ 12.000‬هرتز‪ .‬وأقصى درجات‬
‫اإلحساس بالصوت ألذن بشرية عادية يقع في المدى بين ‪ 5000‬هيرتز و‪ 8000‬هيرتز‬
‫والذي يشمل ذبذبات الحروف الهجائية‪.‬‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫** يعبر تردد الموجة عن نوعية الصوت ( ‪)Sound quality‬‬
‫‪ ‬الموجات منخفضة التردد ‪ Law frequencies‬ضخامة وخشونة‬
‫في الصوت (صوت الرجل)‬
‫‪ ‬الموجات عالية التردد ‪ high frequencies‬نعومة الصوت‪ /‬صوت‬
‫حاد ( صوت المرأة)‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫ تنتقل موجات الصوت التي تحدثها الصفارة‬‫بسرعة ثابتة في الهواء‪ ،‬بغض النظر عن سرعة‬
‫القطار‪.‬‬
‫ عندما يقترب القطار‪ ،‬فإن كل موجة تحدثها‬‫الصفارة تقطع مسافة أقصر إلى آذاننا‪ .‬ولذلك فإن‬
‫الموجات تصل بمعدل أكبر‪ ،‬أي بتردد أكبر‪ ،‬وهنا‬
‫تبدو طبقة الصوت أعلى‪.‬‬
‫ عندما يبتعد القطار‪ ،‬فإن كل موجة تقطع مسافة‬‫أطول إلى األذن‪ ،‬فتصل الموجات بمعدل أقل‪ ،‬أي‬
‫بتردد أقل‪ ،‬وتبدو طبقة الصوت أقل‪.‬‬
‫ يسمى هذا التغير الظاهري في طبقة الصوت‪ ،‬طبقة صوت صفارة القطار تبدو أعلى والقطار يقترب‪ ،‬وتبدو‬‫الذي تحدثه األجسام المتحركة تأثير دوبلر‪ .‬وال أقل بعد أن يمر القطار ويبتعد‪.‬‬
‫يتغير مستوى الصوت بالنسبة لمستمع في القطار‪.‬‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫مساحة اإلحساس السمعي‬
‫‪ ‬قدرة االنسان على سماع‬
‫األصوات محدودة‬
‫‪ ‬تم تحديد مدى سمع االنسان‪/‬‬
‫مدى االحساس السمعي‬
‫‪ ‬يسمى الحد األدنى للصوت‬
‫المسموع ( عتبة السمع‬
‫‪- Threshold of hearing‬‬
‫وهي أقل مستوى لضغط‬
‫الصوت المسموع‬
‫‪ ‬يسمى الحد األعلى عتبة األلم‬
‫‪– Threshold of pain‬‬
‫تتناسب مع مستوى ضغط‬
‫الصوت المسبب لأللم‬
‫‪ ‬التردد المرجعي – تردد االسناد‬
‫مقداره ‪1000‬هيرتز‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫مساحة اإلحساس السمعي‬
‫‪ ‬ترتبط عتبة السمع بالتردد‪ ،‬كلما قل‬
‫التردد‪ ،‬تطلب قدرة أكبر ليصبح‬
‫الصوت مسموعا‬
‫‪ ‬مثال الصوت الناتج من مزمار ومن‬
‫الطبل لهما نفس شدة الصوت‬
‫أ‪ .‬صوت المزمار‪ :‬تردد صوت المزمار‬
‫أعلى من تردد صوت الطبل‪ ،‬يسمع على‬
‫مسافة أبعد ‪ /‬قدرة أقل ليكون مسموعا‬
‫ب‪ :‬صوت الطبل‪ : :‬تردد صوت الطبل‬
‫أقل من تردد صوت المزمار‪ ،‬يسمع على‬
‫مسافة أقرب ‪ /‬قدرة اكبر ليكون مسموعا‬
‫‪ ‬مساحة االحساس السمعي‬
‫‪ : sensation area‬هي المساحة‬
‫المحصورة بين عتبة السمع وعتبة‬
‫األلم‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪ ‬لكل مصدر صوتي مساحة يشغلها‬
‫ضمن مساحة اإلحساس السمعي‪.‬‬
‫‪ ‬المساحة‪ :‬نطاق من طيف‬
‫الترددات المسموعة يقابلها مستوى‬
‫لضغط الصوت عند كل تردد‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫‪ ‬الصوت المسموع يتكون من تداخل نغمات بترددات مختلفة‪ ،‬وتختلف استجابة االذن لهذه‬
‫االصوات حسب قيمة التردد‪.‬‬
‫‪ ‬هنالك امكانية لتداخل نغمة مع نغمة أخرى مما يؤدي الى حجبها‪.‬‬
‫‪ ‬ظاهرة الحجب السمعي ‪ : Masking‬ظاهرة تتعلق في تأثير صوت على صوت آخر‬
‫تحت تأثير ما يسمى بضجيج الخلفية ‪ Background noise‬وهو ضجيج الوسط المحيط بمصدر الصوت‪.‬‬
‫حيث يطغى الضجيج على الكالم‪.‬‬
‫‪ ‬أكدت التجارب على امكانية حجب نغمة نقية بنغمة نقية أخرى وبنفس التردد أكثر من حجب هذه النغمة‬
‫بواسطة نغمة أخرى وبتردد مختلف‬
‫‪ ‬كما أن الصوت بتردد منخفض يحجب الصوت بتردد عالي أكثر من العكس‬
‫‪ ‬أكثر ما يهمنا من ظاهرة الحجب السمعي هو ما يتعلق بضجيج الخلفية وكيفية التغلب عليها عند تصميم‬
‫أنظمة الصوت الكهربائية‪.‬‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫• الجهارة ‪ : Loudness‬درجة االحساس السمعي الناتج عن الصوت بشدة معينة‪ ،‬تم استخدام هذا المفهوم‬
‫حيث أن مستوى الطاقة عند عتبة السمع يتغير حسب التردد‪ ( .‬وهو نسبي غير مقاس بقيمة‪ /‬وصف للصوت‬
‫المسموع)‪.‬‬
‫‪ ‬تتجاوب األذن بشكل أقل مع جهارة األصوات ذات الترددات العالية أو ذات الترددات المنخفضة مقارنة‬
‫مع جهارة األصوات ذات الترددات المتوسطة‪.‬‬
‫‪ ‬قياس الجهارة‬
‫ من المفاهيم المعقدة في علم الصوتيات حيث ال توجد أجهزة لقياس هذا المفهوم‪.‬‬‫ يستخدم مفهوم الجهارة للتعبير عن االحساس بالصوت وحدة القياس الفون ‪Phone‬‬‫ الطريقة المعتمدة لقياس الجهارة هي استخدام المفهوم االحصائي لعينة من الناس‪.‬‬‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫‪ ‬لتحديد جهارة صوت ما‪ ،‬فان صوتا قياسيا معروفا يتم اختياره ( الصوت القياسي هو النغمة النقية ‪pure‬‬
‫‪ tune‬بتردد مقداره ‪ 1000‬هيرتز) ثم يقارن مع الصوت غير المعروف‪ ،‬وبالتالي فإن مستوى جهارة أي‬
‫صوت بالفون تساوي مستوى ضغط الصوت بالديسيبل للصوت القياسي الذي له نفس الجهارة‪.‬‬
‫مثال‪ :‬الصوت الذي يحكم عليه بأن جهارته كجهارة صوت مستوى ضغطه يساوي ‪ 40‬ديسيبل عند ‪1000‬‬
‫هيرتز له جهارة تساوي ‪ 40‬فون‪.‬‬
‫‪ ‬بينت دراسات وتجارب عديدة أن زيادة مستوى ضغط الصوت بمقدار ‪10‬ديسيبل يسبب مضاعفة‬
‫الجهارة‪ ،‬وتقليل مستوى ضغط الصوت بمقدار ‪ 10‬ديسيبل يسبب تقليل الجهارة الى النصف‪.‬‬
‫‪ ‬حتى يكون الصوت واضحا يجب أن يكون مستوى ضغط الصوت أعلى من مستوى ضجيج الخلفية‬
‫بقيمة تتراوح ما بين ‪ 10-8‬ديسيبل‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫‪ ‬يالحظ انه عند الترددات االعلى‬
‫من ‪ 1000‬هيرتز تكون جهارة‬
‫الصوت اعلى من مستوى ضغط‬
‫الصوتن والعكس صحيح‪.‬‬
‫منحنيات الجهارة المتساوية‪ :‬المنحنيات القياسية كما وردت في ‪ISO 2003‬‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫‪ ‬تعتبر هذه المنحنيات مقياسا لضغط‬
‫الصوت في الطيف الترددي والذي‬
‫يستقبله السامع بجهارة ثابتة‪.‬‬
‫وحدة الفون هي مقياس مرتبط‬
‫بالديسيبل عند تردد ‪ 1000‬هيرتز‪.‬‬
‫‪ ‬مقياس السون ‪ :sone‬وحدة قياس‬
‫الجهارة الموضوعية‪ :‬الجهارة التي‬
‫يتعرض لها االنسان عند سماعه‬
‫نغمة بتردد ‪ 1000‬هيرتز‬
‫ومستوى جهارتها يساوي ‪ 40‬فون‬
‫منحنيات الجهارة المتساوية‪ :‬المنحنيات القياسية كما وردت في ‪ISO 2003‬‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬
‫الصوتيات في العمارة‬
‫الموجات الصوتية وحاسة السمع عند االنسان‬
‫‪Eng. Feryal Hamdan‬‬
‫‪Acoustics in Architecture‬‬