موسیقی و معماری ۲

شنوایی انسان

 

گوش از سه بخش خارجی.میانی و داخلی تشکیل شده است.گوش خارجی صداها را جمع آوری کرده و به داخل مجرای گوش هدایت می کند.انرژی صوتی از طریق مجرای شنوایی  عبور می کند و قسمتهای مختلف گوش میانی را به حرکت در می آورد . گوش میانی از طبل گوش ( پرده سماخ ) . استخوانهای چکشی . سندانی و رکابی تشکیل شده است . استخوان رکابی مانند پیستونی عمل کرده و ارتعاشات را به مایع گوش داخلی منتقل می کند . حرکت این سیال سبب حرکت سلولهای مو در حلزون شده . که به نوبه خود عصب را در غشای پایه تحریک کرده و این تحریک تپ های الکتریکی را توسط عصب کرانیال به مغز منتقل می کند . این تپ ها را به صورت صدا می شنویم .

تشخیص تواترها در حلزون . توسط غشا پایه ای انجام می شود . این غشا در یک انتها در تواتر 20Hz و در انتهای دیگر در تواتر      20000HZ   به ارتعاش در می آید .

گوش تواترهای مجزا و مشخص را تشخیص داده و می شنود . مع ذالک ساز و کار شنوایی به کمک مغز این قابلیت و توانایی را دارد که هم تواترهای تک و ساده و هم ترکیب آنها را در غالب صدا بشنود .

بنابراین هنگامی که به یک قطعه موسیقی که توسط چهار نفر اجرا می شود گوش می دهیم . هم می توانیم صدای ایجاد شده را از ارکستر چهار نفره و هم صدای ایجاد شده از تک تک آلات موسیقی را بشنویم .

گوشی که عادت کرده باشد . به کمک تمرکز حواس می تواند در یک ارکستر ۱۲۰ نفره تنها صدای یک آلت موسیقی را بشنود ( در این مورد حس بینایی نیز کمک می کند ) . نوازندگان نیز معمولا قادر به چنین کاری هستند حتی اگر از یک آلت موسیقی بخصوص تعدادی چند در ارکستر وجود داشته باشد .

 

علاوه بر این گوش می تواند حق انتخاب داشته باشد یهنی در صدای زمینه نغمه ای خاص را بشنود هر چند صدای زمینه مثلا      20dB   بالاتر از آن نغمه باشد به این ترتیب گوش مانند فیلتری عمل می کند و سایر صداهای نا خواسته را تضعیف می کند لکن به طور طبیعی گوش عکس آنچه قبلا نوشته شد نیز عمل می کند . بدین معنی که صداهایی که از نظر تواتر و فاز از هم مجزا هستند ترکیب می کند . برای مثال در یک ضربه زدن به سیم پیانو سه نغمه ایجاد شده با تواتر متفاوت . در صورتیکه بسرعت نواخته شوند غیر همفاز خواهند بود . علی رغم اینکه سه نغمه با حداکثر شدت به طور همزمان نواخته نمی شوند . ولی گوش آنها را ترکیب کرده و به عنوان صوت واحد می شنود .

در محاسبات دسی بل و همین طور در قسمتهایی که در ذیل خواهد آمد . فرض بر این است که گوش از اختلاف فازها صرف نظر کرده و تواترها را ترکیب می کند . اما این موضوع همیشه صحت ندارد بخصوص هنگامی که تفوت تواترها زیاد باشد . به این دلیل . داده های جداول مربوطه ( نمایش صداهای مختلط به صورت یک عدد ) ممکن است گمراه کننده باشد از این رو لازم است با دقت و احتباط از آن استفاده شود .

در آستانه شنوایی  ( تقریبا OdB ) مولکول های هوا به طبل گوش برخورد کرده و دامنه نوسانات طبل گوش تقریبا یک انگستروم بود. که این مقدار تقریبا معادل قطر یک اتم است .

بنابراین حساسیت گوش انسان نزدیک به حدود واقعی است . درانتهای دیگر بیناب نوفه . آستانه درد برابر 130dB  است . که سبب حرکت ارتعاشی طبل گوش با دامنه    25/0 MM   می شود . گستره بین دو مقدار بسیار وسیع است .

شرح مختصری که درباره حداقل شنوایی داده شده نشان می دهد که نوسانات طبل گوش در نتیجه فشار هواست . بنابراین کمیتی که بیش از شدت ( چگالی توان ) مورد نظر است . فشار صدا ( چگالی نیرو ) است و همچنین کمیت تراز فشار که نسبت فشار صوت به فشار صوت مبنا بر حسب dB   است .