صوت‌شناسییا آکوستیک یکی از شاخه‌های علم فیزیک است و موضوع آن بررسی موج‌های مکانیکی در گازها، مایع‌ها و جامدها، از جمله نوسان‌ها، صدا، فراصوت و فروصوت است. کاربردهای آکوستیک در بسیاری از جنبه‌های زندگی امروز دیده می‌شوند و ساده‌ترین نمونه آن صنایع صوتی و نیز کنترل نویز (مکانیکی) است.

تاریخچه

از نظر اهمیتی که آکوستیک یا علم صدا دارا می‌باشد می‌توان انتظار داشت که این موضوع در تاریخ علوم فیزیک جزو مطالب اساسی به‌شمار رفته باشد، در صورتی که چنین چیزی نیست، زیرا در قبال تاریخ سایر علوم، تاریخ آکوستیک قسمت از قلم افتاده و مهجوری بیش نیست. یکی از دلایل این مهجوریت تاریخی این است که نظریه اساسی اصلی راجع به انتشار و اخذ صوت از زمان‌های بسیار قدیم در تحولات فکر بشری پیدا شده و اسلوب این فکر همان است که امروزه مورد قبول ماست.

تولید صوت

وقتی که به یک جسم جامد ضربه وارد می‌سازیم، تولید صدا می‌کند. تحت بعضی از شرایط صدای حاصل، بگوش انسان خوش آیند و مطبوع است و این در واقع اساس پیدایش علم موسیقی است که سالیان دراز قبل از تاریخ ضبط صوت، موجود بوده‌است، اما موسیقی، قرنها قبل از اینکه از نظر علمی مورد تحقیق قرار گیرد، جزو صنایع ظریفه محسوب می‌گردید. این مطلب مورد قبول عموم است که اولین فیلسوف یونانی که مبنای موسیقی را بررسی نموده‌است. فیثاغورث می‌باشد که ۶ قرن قبل از میلاد زندگی می‌کرده‌است.

صدا یا صوت یا موج صوتی، از انواع انرژی است که از تحرک ذرات ماده به‌وجود می‌آید؛ به این گونه که یک ذره با حرکت (برخوردِ) خود به ذره‌ای دیگر، ذرهٔ دیگر را به حرکت درمی‌آورَد، و به همین ترتیب است که صوت نشر می‌یابد. صدا ارتعاشی‌ست که توسط حس شنوایی انسان درک می‌شود. ما معمولاً اصواتی را که در هوا حرکت می‌کنند می‌شنویم، ولی صدا می‌تواند در گاز، مایع، و حتی جامدات نیز حرکت کند.

سرعت صوت در جامدات، به دلیل تراکم زیادِ مولکول‌ها، بیشتر از مایعات، و در مایعات نیز بیشتر از گازها است. صوت، بر خلاف امواج دیگر مانند نور و گرما، فقط در محیطی نشر می‌یابد که ماده وجود داشته باشد، و این بدین معناست که اگر بر سطح ماه (که هوایی در آن وجود ندارد) انفجاری روی دهد، صدای آن شنیده نخواهدشد. از واحد دسی‌بل نیز برای اندازه‌گیری شدت صوت استفاده می‌کنند. محدودهٔ شنوایی انسان بین ۲۰ تا ۲۰٬۰۰۰ هرتز است.

فهرست مطالب:

تعریف موج

امواج صوتی

مفاهیم پایه ای

طرح تولید و انتشار موج صوتی

تداخل دو موج صوتی هم سو

دامنه و طول موج صوتی

فضار صوتی

پدیده های وابسته به امواج صوتی

توزیع دامنه فشار صوتی با تغییر فاصله از منبع تولید موج

مبانی ریاضی انتشار صوت در شاره ها (معادله انتشار)

معادله موج صوتی در محیط

سرعت صوت

امواج صوتی تخت

حل معادله موج یک بعدی

نمایش مختلط تابع فشار

شرایط مرزی با توجه به سرعت ذرات شاره

معادله هلمهولتز

جواب کلی معادله هلمهولتز یک بعدی

طرح بازتاب موج تخت

بازتاب موج فشاری از یک سطح سخت

نتیجه تداخل موجهای فرودی و بازتابی (گره ها و ضد گره ها)

محاسبه ضریب بازتاب

طرح موج فشاری درون لوله در دو لحظه متوالی با شرایط مرزی مختلف

انتقال صوت بین دو شاره

اعمال شرایط مرزی و تعیین ضرایب بازتاب (R) و عبور (T)

امواج صوتی کروی

موج کروی هارمونیکی

سنجش و اندازه گیری صوت

تحلیل فرکانسی امواج صوتی

تراز و دسی بل

توان صوت

منبع خطی

امپدانس مکانیکی

انرژی، شدت، توان و جذب صوت

جذب انرژی صوتی در فرودهای عمودی

چشمه نقطه ای

امپدانس تابشی کره صوتی

قانون همسانی

منابع تصویری

محاسبه توان صوتی تصویری

دوقطبی صوتی

توان صوتی دوقطبی

انتشار موج از یک مایع به مایع دیگر (فرود مایل)

اعمال شرایط مرزی با توجه به پیوستگی فشار

قانون اسنل

و…

بعضی اسلایدها به زبان انگلیسی هستند.