صدا چیست و چرا اکو میشود؟

شاید برای شما هم پیش آمده باشد در هوای آزاد و در یک مکان کوهستانی ایستاده باشید و با صدای بلند فریاد بزنید تا پژواک یا اکوی صدای خودتان را بشنوید. این تجربه واقعا جالب و شگفت انگیز است و احتمالا این سوال به ذهن تان رسیده که پژواک صدا چگونه ایجاد می شود. این که چه چیزی باعث پژواک یا اکوی صدا می شود سوال پیچیده ای است که پاسخ طولانی و مفصّل دارد اما ما در ادامه مطلب قصد داریم این مسئله را به طور ساده و قابل فهم بررسی کنیم.

صدا چیست؟ شاید باورتان نشود اما آن چه ما به آن صدا می گوییم در واقع هوای داخل گوش های ما است که به جلو و عقب حرکت می کند و حرکت آن می تواند سریع یا آهسته باشد. گوش انسان طوری آفریده شده که می تواند بین 20 تا 20 هزار بار حرکت هوا در یک ثانیه را تشخیص دهد. قابل توجه بزرگسالانی که این مطلب را مطالعه می کنند: سطح شنوایی انسان بین 20 تا 20 هزار هرتز است که معادل همین مقدار تکرار حرکت در ثانیه می باشد. جالب است بدانید هوا ممکن است با سرعت های سریع تر یا کندتر از مقادیر این بازه نیز حرکت کند که توسط برخی حیوانات احساس می شود اما ما انسان ها نمی توانیم آن ها را بشنویم.

صدا از کجا می آید؟ بله! ما می توانیم حرکت هوا در گوش های خود را احساس کنیم اما این حرکت از کجا ایجاد شده است؟ برای پاسخ باید بگوییم یک صدا می تواند از هر چیزی که مرتعش می شود یا به عقب و جلو حرکت می کند ایجاد شود، مثلا با حرکت تارهای گیتار یا تارهای صوتی حنجره ما که هنگام صحبت کردن شروع به لرزش می کنند به وجود بیاید.هنگامی که هوا شروع به حرکت می کند به تمام جهات می رود تا سرانجام به چیزی برخورد کرده و متوقف شود

پژواک چگونه ایجاد می شود؟ وقتی صدا در هوا حرکت می کند (ما به آن موج صدا می گوییم) و به یک سطح صاف و سفت مثل دیوار کاشی شده حمام می خورد به عقب بر می گردد و به صورت اکوی صدا شنیده می شود، شاید به این خاطر است که بسیاری از افراد دوست دارند در حمام آواز بخوانند! با این حال برای این که پژواک یا اکوی صدا را خوب و به وضوح صدای اصلی بشنویم باید در یک حمام بسیار بزرگ یا یک مکان وسیع با دیواره های سفت مانند دره باشیم. به علاوه برای این که صدا پس از برخورد با سطح سفت به عقب برگردد و پژواک آن شنیده شود باید فضای زیادی بین منبع صدا و مانعی که صدا به آن برخورد می کند (مانند دیوار یا کوه) وجود داشته باشد. علت این است که برای بازگشت پژواک صدا نیاز به زمان است و اگر فضای لازم وجود نداشته باشد پژواک با صدای اصلی ترکیب شده و اکوی آن را تشخیص نمی دهیم. با این حال تغییر صدا هنوز هم می تواند مفید باشد، مثلا بعضی از حیوانات مثل خفاش ها و دلفین ها از آن برای تشخیص مکان خود استفاده می کنند، به این توانایی اکولوکیشن می گویند. از این به بعد اگر خواستید به اکوی صدای خودتان گوش کنید اما حمام خیلی بزرگی ندارید بهتر است به یک جای بزرگ تر مثل پارکینگ زیر زمینی یا کوه بروید!

"نکات جالب" نام اکو از یک افسانه یونانی گرفته شده است که در آن یک پری کوهستان به نام اکو توسط همسر زئوس یعنی هرا نفرین شد، طوری که فقط می توانست هر چیزی به او گفته می شد را تکرار کند. نکته جالب دیگر این که تا مدت ها مردم گمان می کردند صدای کواک اردک اکو نمی شود اما امروزه دانشمندان انگلیسی آزمایشی انجام دادند و این باور را رد کردند. بسیاری از دانشمندان به مطالعه روی صدای بدون اکو علاقه مند هستند، برای همین اتاق های خاصی به نام محفظه های آنکوئیک (بدون اکو) طراحی می کنند که از برگشتن و پژواک صدا جلوگیری می کنند. جالب این که آزمایشگاه آکوستیک در دانشگاه نیو ساوت ولز یک لوله آنکوئیک بلند دارد که هر صدایی که وارد آن می شود از آن خارج نمی شود.