سماع الموسيقى في رأسك
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص454
2025-08-18
266
تحمل كلاسيكيات موسيقى الهيفي روك، مثل أغاني فريق «آيون باترفلاي» أو فريق «ليد زیبلین»، جملا لحنيَّة ثقيلة يلعبها جيتار الباص. ومع ذلك، لا تتمكن السماعات الصغيرة، مثل تلك الموجودة في السيارات من انتاج نغمات الباص، إذ تتطلب الموجات الصوتية أطوالا موجية طويلة لا يمكن إنتاجها في مخروط سماعة ذي قطر وعمق صغيرين. ومع ذلك، تبدو الأصوات الصادرة من هذه السماعات الصغيرة مقبولة؛ إذن كيف يمكنك سماع جُمَلِ الباص اللحنية؟
الجواب: تُنتَج الأصوات ذات التردُّد المنخفض داخل رأسك، تأثيرين. أُطلق على بسبب التأثير الأول اسم التأثير الأساسي المفقود»، والذي يتعلق بإدراكك لسلسلة من النغمات التوافقية. تتكوّن هذه السلسلة من التردُّدات الأدنى (الأساسية) والترددات الأعلى (النغمات المتآلفة) وهي عبارة عن مضاعفات الأعداد الصحيحة من التردُّد الأدنى. على سبيل المثال، إذا كان التردُّد الأساسي يُساوي 500 هرتز، فإن السلسلة تتكون من 2 × 500 = 1000 هرتز، أو 3 × 500= 1500 هرتز، أو 3 × 500= 2000 هرتز، وهكذا. لنفترض أن سماعات السيارة يمكنها توليد أي تردُّد فوق 800 هرتز، ولكن لا يمكنها توليد أي تردُّد أقل. إذا أرسلت هذه السلسلة التوافقية إلى السماعات، فلا يمكن للتردد الأساسي الذي يبلغ 500هرتز أن يولد، ولكن يمكن توليد التوافقيات الأعلى. وعلى الرغم من ذلك، فالجهاز العصبي المسئول عن إدراك تلك التوافقيات الأعلى وإدراك أنها جزء من سلسلة توافقية يخلق أيضًا إدراكا يتمكن من تمييز التردُّد الأساسي على الرغم من أنه لا يصل إلى أذنيك؛ ومن ثُمَّ، حينما تستمع إلى موسيقى الهيفي روك عبر السماعات، تكون الترددات التوافقية الأعلى للنغمة كافية لجهازك العصبي ليتمكن من تمييز التردد الأساسي للنغمة. ولكن يظلُّ السبب وراء فعل الجهاز العصبي لهذا الأمر غير مفهوم.
أما التأثير الثاني المسئول عن إدراك جملة الباص اللحنية، فهو أن آلية السمع في الأذن »لا خطية»؛ أي إن استجابتها لأي اختلافات في الموجات الصوتية التي تدخل الأذن تكون مشوشة. ويُفترض أن استجابتها لا خطية حتى تستجيب لمستويات الصوت (ارتفاع الصوت) عبر نطاق واسع جدا ولتتمكَّن أيضًا من فرز الأصوات طبقًا لتردداتها. تحدث إحدى النتائج الثانوية لهذه الاستجابة المشوشة عندما تتعامل الأذن مع تردُّدين؛ على سبيل المثال، تردُّد أول (1f) يبلغ 1000 هرتز وتردُّد ثان (f2) يبلغ 1500 هرتز. إذا كانت الموجات الصوتية مرتفعة نسبيًّا، فستنتهي الحال بموجة صوتية بتردد يُساوي الفرق بين هذين الترددين (f1-f2= hertz 500) إلى أن تُنتَج في الأذن الداخلية نظرًا لأنَّ هذين التردُّدين متتابعان في السلسلة التوافقية المذكورة آنفًا، فإنَّ الفرق بينهما يُساوي التردد الأساسي. وهكذا، على الرغم من أن التردُّد الأساسي لا يدخل الأذن، فإنه يُنتج في الأذن الداخلية عن طريق استجابة الأذن اللاخطية.
يمكنك سماع »نغمة الفرق» (f2-f1) في حالات أخرى يُصدر فيه مصدران صوتيان ترددات قريبة بدرجة معقولة بصوت عال». ولا بد أن تكون عالية حتى تحث الأذن الداخلية لإحداث التشويش على سبيل المثال إذا أصدرَتْ إحدى آلات الفلوت التردد fi بينما أصدرت أخرى التردد ، فعندئذ ستسمع صوت آلة فلوت ثالثة غير موجودة عند تردُّد يُساوي f2 - fi كما يمكن سماع نغمة الفرق أيضًا عن طريق الضغط بقوة على صافرة الشرطة البريطانية ذات الفتحتين إذا غطيت الفتحة القريبة بإصبع ، فستسمع التردد لأن الفتحة البعيدة مفتوحة؛ وإذا غطيت الفتحة البعيدة بإصبع فستسمع التردد لأن الفتحة القريبة مفتوحة. أما إذا تركت كلتا الفتحتين مفتوحتين فستسمع تردُّدين مختلفين بالإضافة إلى تردد ثالث؛ ألا وهو نغمة الفرق. توظف نغمة الفرق أيضًا في الأرغن ذي الأنابيب كي يُصدر الأنبوب نغمة دو منخفضة عند درجة 16 هرتز، يجب أن يبلغ طوله حوالي عشرة أمتار، وهو طول كبير للغاية وثقيل ومُكلّف. ومع ذلك، إذا عُرْفَ على الأنبوب الذي يُصدر نغمة دو عند درجة 2 هرتز والأنبوب الذي يُصدِر نغمة صول عند درجة 48 هرتز معا بصوت عال، فسيصدران نغمة دو المنخفضة عند درجة 16 هرتز كناتج تشويش داخل الأذن الداخلية؛ ومن ثُمَّ يُنتج الأنبوبان الأقصر والأوفر ثمنًا موسيقى إضافية في رأسك.
الاكثر قراءة في الصوت
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
