انتقل إلى المحتوى
Physics with Thomas

الأذن وعتبة السمع · صفر ديسبل ليس صمتًا

المدة 5:38على يوتيوب

صفر ديسبل ليس الصمت. إنه عتبة السمع عند ألف هرتز: أخفض نغمة بهذا التردد يستطيع الإنسان أن يسمعها بالكاد، وعندها ثُبّت صفر مقياس الديسبل. ولأن الأذن ليست حساسة بالقدر نفسه لكل تردد، فإنك بين خمسمئة وخمسة آلاف هرتز تسمع حتى نغمات تحت صفر ديسبل.

تتوفر أيضًا ترجمة بـالعربية, English, Français و Türkçe. اختر لغتك من رمز الترس في المشغّل، عند الترجمة.

صفر ديسبل ليس الصمت. إنه أخفض نغمة بتردد ألف هرتز يستطيع الإنسان أن يسمعها بالكاد، وعندها ثُبّت صفر مقياس الديسبل.

تتبع أولًا الصوت داخل أذنك: قناة الأذن، وطبلة الأذن، وعظيمات السمع الثلاث، والقوقعة، حيث تفصل الخلايا الشعرية الصوت إلى ترددات. ثم مدى السمع، من نحو عشرين إلى عشرين ألف هرتز، مع نغمة ترتفع لتسمع بنفسك أين يقع حدك الأعلى (ضع سماعات الرأس لذلك). ثم عتبة السمع وعتبة الألم، ولماذا هما منحنيان وليسا خطين مستقيمين: أذنك ليست حساسة بالقدر نفسه لكل تردد. وأخيرًا تقرأ الرسم البياني. نغمة بعلو ثلاثين ديسبل تسمعها بسهولة عند ألف هرتز، ولا تسمعها أبدًا عند خمسين هرتز.

لطلاب المرحلة الثانوية، ضمن موضوع الصوت. في منتصف الفيديو سؤالان ولحظة صمت: أوقف الفيديو هناك وفكّر بنفسك أولًا.

في هذا الفيديو

  1. 0:00صفر ديسبل أم صمت
  2. 0:15من صيوان الأذن إلى الدماغ
  3. 0:55من عشرين إلى عشرين ألفًا
  4. 1:47أخفض نغمة تكاد تسمعها
  5. 2:15لماذا ليس هذا الحد خطًا مستقيمًا
  6. 2:55الحد الأعلى للمدى
  7. 3:30العدد نفسه وجوابان
  8. 4:06ملخص
  9. 4:36السؤالان
  10. 4:52الإجابات
  11. 5:19الختام

الشرح كاملًا مكتوبًا

صفر ديسبل أم صمت

0:00صفر ديسبل. وصمت تام. أيّهما أخفض؟ لا تحسب، اختر فقط. معظم الناس يقولون إنهما الشيء نفسه. ليسا كذلك.

من صيوان الأذن إلى الدماغ

0:15كل ما يُصدر صوتًا يهتز، وهذا الاهتزاز ينتقل عبر الهواء. أذنك تلتقط بعضه، وما يحدث هناك يحدد كل ما يأتي بعده. تدخل الموجة قناة الأذن حتى طبلة الأذن، فتبدأ بالاهتزاز معها. ثلاث عظام صغيرة تنقل الاهتزاز إلى الأذن الداخلية، وهي ممر ملفوف مملوء بسائل.

0:36فيه آلاف الخلايا الشعرية التي تتحرك معه. تحوّل هذه الحركة إلى إشارات كهربائية، والعصب السمعي ينقلها إلى دماغك. كل خلية شعرية تستجيب لترددها الخاص. فأذنك تفصل الصوت إلى أجزائه قبل أن يصل أي شيء إلى دماغك.

من عشرين إلى عشرين ألفًا

0:56حيث لا تبقى خلية شعرية، لا تعود تسمع شيئًا. فلأذنك مدى، له حد أدنى وحد أعلى، ويمكنك أن تسمع بنفسك أين ينتهي مداك. في الأسفل يقع الحد عند نحو عشرين هرتز. تحته قد تظل تشعر به، لكنك لا تسمعه. وفي الأعلى يقع عند نحو عشرين ألف هرتز، وهذا الحد الأعلى ينخفض طوال حياتك.

1:19الآن تأتي نغمة ترتفع. تذكّر العدد الذي تختفي عنده بالنسبة لك. هذا لا يعمل إلا بسماعات الرأس. أين توقفت بالنسبة لك؟ وماذا يعني أن يذكر شخص بجانبك عددًا أقل بكثير؟

أخفض نغمة تكاد تسمعها

1:47الآن الحد السفلي، وفيه صفر الديسبل الذي بدأنا به. خذ نغمة بتردد ألف هرتز واجعلها أخفض فأخفض، حتى تصبح بالكاد غير مسموعة لك. عند تلك النقطة تمامًا تقع عتبة السمع. وعليها ثُبّت مقياس الديسبل. صفر ديسبل ليس الصمت، بل هو تلك النقطة: أخفض نغمة بتردد ألف هرتز يستطيع الإنسان أن يسمعها.

2:12أحدهم وضع صفر المقياس هناك.

لماذا ليس هذا الحد خطًا مستقيمًا

2:16أذنك ليست حساسة بالقدر نفسه لكل تردد. ضع التردد أفقيًا وعلو الصوت رأسيًا، وارسم كم يمكن أن تكون النغمة خافتة قبل أن تتوقف عن سماعها. ليس خطًا مستقيمًا: بل انخفاضًا. في قاع ذلك الانخفاض، بين خمسمئة وخمسة آلاف هرتز، تكون أذنك في أفضل حالاتها. جيدة لدرجة أنك تسمع هناك نغمات تقع تحت صفر ديسبل.

2:42عند الحواف يرتفع الخط بشدة: الطنين المنخفض يجب أن يكون أعلى بكثير كي تلاحظه. وفي ذلك الانخفاض بالضبط كل ما يستخدمه الناس للتحدث مع بعضهم.

الحد الأعلى للمدى

2:56لجهاز القياس أيضًا حد أعلى، وحدّك يسمى عتبة الألم: فوقها يؤلم الصوت. عند ألف هرتز تقع عند نحو مئة وعشرين ديسبل. وهذا الحد أيضًا منحنى، للسبب نفسه كالحد السفلي. بين هذين الخطين يقع كل ما تستطيع سماعه: مدى القياس لديك، وهو يختلف قليلًا من شخص لآخر.

3:18هذه نقطة في الرسم البياني: نغمة بتردد خمسين هرتز، وعلوها ثلاثون ديسبل. هل تسمعها أم لا؟

العدد نفسه وجوابان

3:30لا. تلك النقطة تحت الخط الأدنى، إذن لا تسمع تلك النغمة. تصل إلى أذنك فعلًا، لكنك لا تلاحظها فقط. ضع النقطة نفسها عند ألف هرتز. ثلاثون ديسبل، العدد نفسه تمامًا، وهناك تسمعها بسهولة. إن قلت «نعم، لأن ثلاثين أكبر من صفر»، فقد قرأت العتبة كخط مستقيم.

3:54إنها ليست خطًا، بل انخفاضًا. هكذا تقرأ هذا الرسم البياني: ابحث عن التردد، اصعد إلى علو الصوت، وانظر هل تقع النقطة بين الخطين.

ملخص

4:06ثلاثة أشياء، وبها تقرأ أي مخطط لمدى السمع. أولًا: أذنك تفصل الصوت إلى ترددات، والمدى يمتد تقريبًا من عشرين إلى عشرين ألف هرتز. ثانيًا: صفر ديسبل ليس صمتًا. إنه أخفض نغمة بتردد ألف هرتز يسمعها الإنسان، وعليها ثُبّت المقياس. ثالثًا: عتبة السمع وعتبة الألم منحنيان، لأن أذنك ليست حساسة بالقدر نفسه في كل مكان.

4:34بينهما يقع مدى القياس لديك.

السؤالان

4:37سؤالان. السؤال الأول: لماذا عتبة السمع خط منحنٍ وليست خطًا مستقيمًا؟ السؤال الثاني: يقول أحدهم إن صوتًا بعلو عشرة ديسبل دائمًا أخفض من أن يُسمع. هل هذا صحيح؟

الإجابات

4:53الأول: لأن أذنك ليست حساسة بالقدر نفسه لكل تردد. في وسط مداك تظل تسمع صوتًا خافتًا جدًا، وعند الحواف يجب أن يكون أعلى بكثير. الثاني: لا، ذلك يعتمد على التردد. عند نحو ألف هرتز تسمع عشرة ديسبل جيدًا، وعند خمسين هرتز لا تسمع شيئًا. العلو نفسه، وجوابان، ولهذا تحتاج إلى التردد أيضًا.

الختام

5:20يمكنك الآن أن تقرأ هل يقع صوت ضمن مدى سمعك. هذا المدى يضيق، وغالبًا لا تلاحظ شيئًا من ذلك وهو يحدث. في القناة فيديو منفصل عن كيف يحدث ذلك وكم من الوقت يمكنك البقاء في مكان ما.

أسئلة شائعة

هل صفر ديسبل هو الصمت نفسه؟

لا. صفر ديسبل هو أخفض نغمة بتردد ألف هرتز يستطيع الإنسان أن يسمعها بالكاد. وقد وُضع صفر مقياس الديسبل هناك عمدًا. ليس للصمت قيمة بالديسبل بهذا المعنى، بل توجد أصوات تحت صفر ديسبل.

ما مدى السمع عند الإنسان؟

تقريبًا من عشرين إلى عشرين ألف هرتز. تحت عشرين هرتز قد تظل تشعر بالاهتزازات، لكنك لا تسمعها. والحد الأعلى ينخفض طوال الحياة، لذلك يكون عند البالغين عادة أقل بكثير من عشرين ألف هرتز.

لماذا عتبة السمع خط منحنٍ؟

لأن الأذن ليست حساسة بالقدر نفسه لكل تردد. بين نحو خمسمئة وخمسة آلاف هرتز تظل تسمع نغمات خافتة جدًا، حتى تحت صفر ديسبل. أما النغمات المنخفضة والعالية فيجب أن يكون صوتها أعلى بكثير كي تلاحظه، لذلك يرتفع الخط هناك بشدة.

هل تسمع دائمًا صوتًا بعلو ثلاثين ديسبل؟

لا، ذلك يعتمد على التردد. عند ألف هرتز تقع ثلاثون ديسبل فوق عتبة السمع بكثير فتسمعها بسهولة. وعند خمسين هرتز تقع تحت العتبة فلا تسمع شيئًا. ومن يظن أن ثلاثين أكبر من صفر فهي مسموعة، يقرأ العتبة كخط مستقيم.

أين تقع عتبة الألم؟

عند ألف هرتز، عند نحو مئة وعشرين ديسبل. وعتبة الألم أيضًا منحنى، للسبب نفسه كعتبة السمع. وكل ما بين هذين الخطين هو مدى السمع لديك.

ثلاثون ديسبل ليست مسموعة دائمًا. ابحث عن التردد أولًا.

في الفيديو التالي: لماذا لا يؤلم تلف السمع فورًا، وكم من الوقت يمكنك البقاء في مكان ما.

قناة Physics with Thomas تقدّم شروحًا في الفيزياء لطلاب المرحلة الثانوية. لا توجد كلمات على الشاشة، فما تراه يعمل بأي لغة.

في هذه السلسلة

نبذة عني

Thomas Schuurmans

اسمي توماس سخورمانس، ولديّ شغف بالفيزياء وبفهم لماذا تعمل الأشياء بالطريقة التي تعمل بها. ما أريده هو أن يسأل الشباب أكثر: “لماذا هذا؟” و“كيف يعمل هذا؟”، وأن أعطيهم أدوات الفيزياء بطريقة سهلة ويمكن رؤيتها.

تخرّجت عام 2003 في الفيزياء التطبيقية من جامعة دلفت التقنية. بعدها عملت أكثر من عشرين عامًا خارج التعليم: أولًا في معهد TNO للأبحاث التطبيقية، ثم في مكتب تصميم، وأخيرًا مؤسسًا لـ Proportion Global، وأعمل من خلاله على قضايا الابتكار في أفريقيا وأمريكا اللاتينية وجنوب آسيا. هذا العمل أقرب إلى الفيزياء مما تظن: لا تبدأ من الحل، بل افهم أولًا ما الذي يجري، ثم جرّب، وأخطئ، ثم انظر من جديد.

منذ ٢٠٢٦ أدرّس الفيزياء في المرحلتين الإعدادية والثانوية، وبدأت درجة الماجستير في جامعة أمستردام للحصول على مؤهلي الكامل في التدريس. هناك تعلّمت أن انتباه طالب المرحلة الثانوية الحقيقي لمادة جديدة يدوم نحو سبع دقائق. ونقطة ضعفي أنا بالذات هي الإكثار من القصص الجانبية.

من هنا وُلدت الفكرة: فيديوهات تشرح موضوعًا واحدًا بوضوح وبالصورة، ضمن تلك الدقائق السبع. أصنعها لطلابي. ثم أنشرها للجميع، لأن الشرح الجيد يجب أن يكون في متناول كل من يحتاجه، أينما كنت وبأي لغة تفكر وتتكلم.