التخصص أساسيات الهاتف والقاسم الرقمية
266:06 لإسناد الكمية المطلقة و ذلك باستخدام المقياس أو التدريج اللوغاريتمي بدلاً من المقياس أو
التدريج العادي
و مستوى أي كمية هو لوغاريتم النسبة بين هذه ال و الكمية الاسنادية و وحدة المستوى
الديسبل
مستوى شدة الصو ع1 تجأت5ت6) 11 5011110
مستوى الشدة 1 لصوت شدته 1 يتم تعريفه بالصيفة التالية :
حيث 1712 يتم التعبير عنه بوحدة الديسبل
الشدة الاسنادية و عادة تكون قيمتها | 3م1072
هي وحدة قياس ممللقة لقياس شدة الصوت
النظام الصوتي يخ الإنسان هو المصدر الصوتي المنغم و الذي يستطيع به الإنسان إرسال المعلومة إلى
الآخرين . ويتكون هذا النظام من :
‎١‏ -الحنجرة 18:0 بما تحتويه من الأوتار أو الأحبال الصوتية 60:08 70681 ؛ و هي الجزء
المخصص لإنتاج الصوت ا الإنسان

التخصص أساسيات الهاتف والقاسم الرقمية
>خصتونة 2 110860 : و التجاويف الأنفية 0811157 178891 تقوم بتحديد بصمة الصوت يا كل إنسان
المتغير دائما طبقاً لتشكيل الحرف و الكلمة و يعتبر اللسان أهم عامل ين إحداث هذا التغيير تساعده ين
ذلك الشفتان . ووجود الأسنان الأمامية من العناصر البنائية للفراغ الصوتي للم
‎٠‏ -الأعمدة البوائية بالحلق و القصبة البوائية و سرعة و مقدار ضغ تيار البواء . وتلعب الأعمدة البواثية
بالحلق و القصبة البوائية دوراً هاماً يخ رنين العمود البوائي الضاغط على عضلة الأحبال الصوتية و
الاندفاع من خلال فراغات البلعوم و الفم وإحداث رين خلالبا يمحلي بصمة الصوت للشخص المتحدث . و
يقوم كل من الفكين و اللسان و الشفتين بتشكيل الحروف والكلمات لتخرج معبرة عن المعلومة
‏طاقة الكلام دُدفع خلال تيار هواء الزفير الخارج من الر
‏وعند تحدث الإنسان ن حيث يمر بين زوج
من البروز العضلية يخ متحلقة الحنجرة يعرف بما يسمي الأوتار أو الأحبال الصوتية . و الأحبال الصوتية
هذه و التي توجد يا الحنجرة تكون مرتخية سي الوضع العادي و تسمح بالمرور الحر لعملية الزفير. و عند
الرغبة يذ الكلام تُشد الأحبال الصوتية ذاتياً و يمر هوا م الزفير مدفوعا خلال فتحة ضيقة بينهما بسرعة
و بضغط معينين يعبران عن التردد و علبقة الصوت .يخ هذه الحالة تهتز الأحبال عند تردد معين حيث
يمكن التحكم فيها بواسطلة شدة الفعل العضلي
‏و يجدر بالذكر أن اهتزاز الأحبال الصوتية و الاهتزازات الناتجة نتيجة مرور التيار البوائي تحتوي ليس
التيار البوائي الاهتزازات المعقدة بالأوتار الصوتية :مارة إلى الحلق حيث يتم تعديلها بواسعلة حركة اللسان
و تجاويف الجيوب الأنفية والتي تمثل غرف الرنين المشكلة للكلمة ؛ حيث تظهر مركبة أو أكثر
المركبات الترددات للموجة المعقدة . وتعتبر خواص الرئين للجيوب الأنفية أكتٌ قاقاً يث تلب قوراً
جزئياً ا إنتاج أغلب الأصوات ؛ إلا أن مقدمة وفراغ الفم معاً مع فراغ الحلق يمكن تعديلها على مدى
واسع بفعل اللسان و الفك و الشفايف و عضلات الحلق . وخلال الكلام العادي تحصل على صفة نغمة
‏الأوتار الصوتية الأساسية للشخص المتحدث و التي 35 ن تقريياً ثابتة ا العلبقة 1665 ؛ إلا أن كفاءة
و خواص الكلام يتم تحديدها بواسعلة فعل فراغات الرئين لديه

التخصص أساسيات الهاتف والقاسم الرقمية
تعتبر متحنيات وضوح النطق من المنحنيات الموضحة لخواص النظام الصوتي لج الإنسان . الشكل ( ه )
يوضح العلاقة بين النسبة المقوية لدرجة وضوح التق 220001800 أو مقدرة الفهم
زا ئلانا0ة 1006:8180 والتردد. و يتضح أن هناك متحنى وضوح النطق للترددات الأعلى .260 17006 و
لدرجة وضوح التعلق كلما زاد التردد ( رجل يحاول تقليد صوت ‎١‏ أ أي 1 نجرة تصدر ترددات
نخفضة يحاول تقليد صاحية حتحرة تصدر تر ددات عالية ) و تزداد كلما قل التردد . أما
الترددات الأعلى فإن النسبة المثوية لدرجة وضوح النطق تزداد كلما زاد التردد و تقل كلما قل التردد
بتضح مما سبق أن وضوع النطق لكلا من أصحاب الترددات المنخفضة و أصحاب الترددات العالبة بت
الورايسة قا سنستقاعلماء القشضاءامتفاعة بلماء الاتصالات لتجديد أن تحلقة ترددية
للإنسان نهم ها من اختصار النطاق الترددي السمعي الممتد من ‎٠‏ ؟ هبرتز و حتى ‎7١‏ كدلو هبرتز
لاد تممدتعم مه
شكل (ه) يوضح علاقة وضوح النطلق مع التردد

التخصص أساسيات الهاتف والقاسم الرقمية
الاتصالات ‎١‏ تصل
الأذن البشرية إحدى الت
أجزام رئيسغجني:
0016 ‏-الآذن الخارجية تق‎ ١
* -الأذن الداخلية 0 عق :ع6صط1
فالأذن الخارجية تتكون من الجزم الظاهر من الأذن و ببارة عن لمح خارجي يعرف ب
الصوان قصتصئظ ؛ و القناة السمعية 8021© 21101007 و هي مقفلة الطرف الداخلي بواسعلة غشاء طبلة
إلى طرف محيط القناة السمعية
و يجدر بالذكر أن صوان أذن الإنسان يعتبر نسبياً غير مؤثر إذا ما قورن ببعض الكائنات على الأرض
فصوان الأذن بي بعض الحيوانات يكون ذا فائدة كبيرة بمقدار كسب الصوت المجمع على مدى ترددي
نظراً لحركة و توجيه الصوان ٌ اتجاه منبع الصوت فيعمل هذا على تجميع أكبر قدر ممكن من طاقة
الصوت المستقبلة . بينما الصوان البشري يفتقد الحركة و التوجيه لبذا كانت خواص السمع لدى
الإنسان محدودة
و تتكون الأذن الوسعلى من فراغ مملوم بالبواء يحتوي على ثلاثة عظيمات
‎١‏ -المطرقة ‏ أعستسم[
‏؟ -السندان لأسهم
‏؟ -الركاب متتصنق
المطرقة خلف طبلة الآذن و عظيمة الركاب على النافذة البيضاوية 0781010008 للأذن الداخلية . و
فراغ الآذن الوسعلى يتم توصيله إلى الحلق خلال أنبوبة التعادل 1056 «تقداء 120818 و التي عادة ما تكون
مقفلة ولا تفتح إلا خلال عملية البلع 880110808 أو التثازب 178108 لكي تعادل الضغط وتؤكد
الاتزان على كلا جانبي طبلة الأذن

التخصصس أساسيات الهاتف والقاسم الرقمية
الاتصالات ‎١‏ اتصل تتهيد
و تعتبر الأذن الداخلية ( للمستترطة1 )
+ عظمي مملوء بالزيت ( نسيج ليمفاوي 1900011 ) له فتحتان
مقفلتان بغشاءين مرنين يمنمان خروج الزيت من الأذن الداخلية . واهتزازات طبلة الأآذن تنتقل عن طريق
المخليمات الثلاثة يخ الأذن الوسحلى إلى النافذة البيضاوية و تنشاً اهتزازات مناظرة يخ زيت الأذن الداخلية
و تعتبر القوقمة الجزء المنوط به استقبال الصوت و ترجمته إلى إشارات كهربائية ترسل خلال العصب
منحنيات بداية المقدرة على السمع ؛ 00117865 1655010 لازا أطتونام
يمرف مص للح "بداية المقدرة على السمع " على أنه المستوى الأدنى و المحسوس لشدة المجال الحر لأي نغمة
يمكن إدراكها ( كشفها ) عند كل تردد موجود بالمدى الكلي للأذن البشرية
يتضح من الشكل (0) أن متوسطل بداية المقدرة على السمع للأذن العادية يظهر خلال المتحنى الأرذ
حيث تظهر أقصى حساسية للأذن بالقرب من التردد ؛ كيلوهيرتز . ونلاحظ عند الترددات الأقل من
يلوهيرتز ارتفاع بداية المقدرة على ال مع انخفاض التردد ؛ و تكون القدرة الأدنى المطلوبة لإنتاج
صوت يمكن فهمه عند التردد ‎٠‏ ؟ هيرتز قريبة من مليون مرة عن القدرة عند التردد ؛ كيلوهيرتز . بينما
ترتفع القدرة على السمع عند الترددات العالية بسرعة حتى تصل لحد القطع 05 601

التخصص أساسيات الهاتف والقاسم الرقمية
الاتصالات ‎١‏ تصل
شكل (8) يوضح متحتيات بداية المقدرة على السمع
و يمكن ملاحظة التغير الأكبر عند هذه المنحلقة الترددية بين اشين من المستمعين ؛ و بالتحديد إذا كان
عمريهما اكبر من ‎٠‏ ؟ عاماً . و ربما يرتفع تردد القطع 055 106© للشخص الصغير إلى التردد ١؟‏ كيلوهيرتز
كيلوهيرتز بل و بالتحديد عند تردد قطع أقل من التردد ‎٠١‏ كيلوهيرتز . بينما يخ المدى الترددي الأقل من
واحد كيلوهيرتز لا تعتمد بداية المقدرة على السمع على عمر المستمع
كلما زاد علو الصوت ( 70 + 40 6 30 + 80 170 فون ) ينتج يخ النهاية ما يسمى " الإحساس بالنفز
508580 عصناءا226 ” و يمتبرهزا المستوى ؛ أقل اعتماداً على التردد عن ما هو معروف عن بداية
مقدرة السمع ؛ و تقترب قيمته من المستوى ‎١١‏ فون و يطلق عليه " بداية الشمور أو الحس 05 111:6801010
ناه " .و هذه الحالة تتغفيرمن شخص إلى آخر و لكن ليس لمدى واسع . و كلما ظلت الشدة يخ

التخصص أساسيات الهاتف والقاسم الرقمية
الاتصالات ‎١١‏ تصل
تزايد فإن الشعور بالنغز يتحول إلى أحد صور الألم 3818 عند حوالي ‎٠8١‏ فون . ويجدر بالذكر أن
التعرض لفترات قصيرة قد يؤدي إلى تدمير دائم للأذن حتى عند مستويات قد تكون أقل من ‎٠٠١‏ فون
الإزاحة الموقتة و الدائمة لبداية السمع +
مقدرة السمع تزاح إلى أعلى . و تتوقف كمية الإزاحة هذه على الشدة والفترة الزمنية للصوت .و بعد
الأذن بالكامل
ة لبداية السمع
ذهاب الصوت ؛ ضوف يبداً متحنى بداية المقدرة على السمع يخ الانخفاض و إذا تم ت
للبداية الأصلية للقدرة على السمع ؛ ضوف نطلق على هذه الحالة " الإزاحة ‎١‏
فمقدار الزمن الممطلوب للتغطية الكاملة للأذن يزيد بزيادة الشدة و الفترة الزمنية للصوت . فإذا كان زمن
التعرض للصوت طلويل بدرجة كبيرة أو إن شدة الصوت عالية بدرجة كبيرة ؛ فإن التغطية للأذن لن
تكتمل ؛ و لن تعود بداية مقدرة السمع لقيمتها الآصلية ؛ و هذا ما يطلق عليه " الإزاحة الدائمة لبداية
السمع النط8 768010 2000601 ” ( 218 ) . و هذه الحالة مهمة للغاية نظراً لحدوث دمار يكون
من حدوث الحالة ( 3718 ) يذ الأذن الداخلية ؛ حيث يتم فيها تدمير الخلايا الشعرية مع عدم
إمكانية تغعلية بداية القدرة على السمع مرة أخرى
و من دراستنا لنظام السمع ف الإنسان و متحنيات ددابة المقدرة على السمع نحد أن أقصى حساسية للأذن
تحدث ق النطاق الترددي ن ‎٠٠‏ ؟ هيرتز الى ‎505٠٠١‏ هيرتز هذا من ناحية و من ناحية أخرى نرى أن درا
ذه المنحنيات تعطينا حصانة ضد أخطار المهنة و تعرضا حاناً من حوانب الأمن الصناعي .ا هذا
التتخ يجدر بالذكر أن هذه الدراسة قام يتنفذها علماء الفيزياء و أخذها عنهم علماء الاتصالات
لتجديد أذ ترددية للإنسان نهم يها من اختصار النطاق الترددي ال ي الممتد من *؟

التخصص أساسيات الهاتف والقاسم الرقمية
الاتصالات ‎٠‏ اتصل
النطاق السمعي المستخدم في أجهزة ا لهاتف
إذا لم تكن التكلفة تمثل هدفاً هاماً ؛ فإنه من غير المكن .يخ أي نظام تراسلي إرسال مدى ترددي
تسع دون الحاجة القصوى له ؛ حيث إن التكلفة لأي نظام تراسلي تزداد بسرعة كلما اتسع المدى
الترددي المراد إرساله . لذا فإن تكلفة النظام التراسلي تصبح ضرورية لإقرار المدى الترددي الآرذ
والضروري لإعطاء الدرجة المعللوبة من الأمانة والفهم
و نمرف من خلال دراستنا لعلم الفيزياء فرع الصوتيات ؛ أن النطاق الترددي الصوتي 1701662600609
إن كل الأصوات التي يسمعها الإنسان أو الصادرة منه
تقع جميعها لي هذا النطاق و تستجيب لها الأذن ؛ إلا أن هذا التطاق يتغير اعتبارياً باختلاف الأفراد
و نلاحظ من خلال دراستنا السابقة لذ
وضوح النططق و بداية المقدرة على ال ؛ أن وضوح النمل
ينحصر بين التردد 000 هيرتز و التردد ‎79٠00‏ هيرتز ؛ وبداية المقدرة على السمع بأقصى حساسية للأذن
المدى الاقتصادي لنظم الباتف التجارية. ففي هذا المدى الترددي نستمليع فهم الكلام المتلفظ به أي
متحدث . و من ناحية أخرى لا يعتبر هذا المدى الترددي من النحلاقات الترددية بالفة الاتساع وبالتالي تقل
تكلفة صناعة اللكونات الكهربائية و الإلكترونية المستخدمة يا هذه النظم . و قد تم الاتفاق يخ الماضي
على اعتبار المدى الترددي من ‎٠٠‏ ؟ هيرتز إلى ‎17٠0‏ هيرتز هو المدى الترددي المثالي والتجاري حيث تم
استخدامه و تطبيقه يخ أجهزة الباتف . إلا أنه يخ العصر الحديث تم تعديل هذا المدى إلى مدى آخر يعطلي

التخصصس أساسيات الهاتف والقاسم الرقمية
الاتصالات ‎١‏ اتصل تتهيد
و يجب أن نشير هنا إلى أن مقدرة الفهم بالكاد ع نظم الباتذ هي البدف الأساء ي و الرئيس بيتما طبيمة
الكلام تعتبر من الأهمية الثانوية ؛ و يختلف هذا المفهوم يي حالة البرامج الإذاعية حيث تعتبرطبيمة أو
كفاءة الكلام هي الاعتبار الرئيس
و على ذلك ن تلد ما خرجنا يه من هذه الدراسة إلى أنه تم اختبار النطاق الترددي السمعي
المستخدم ف هندسة الاتصالات من ‎٠٠‏ ؟ هيرتز إلى 400 ؟ هيرتز أو بالمعنى المام حتي المدى ‎50٠١‏ هيرتز
‎.١‏ تمتع دن الإنسان بأقصى درجة من الحساسية ؤز هذا النطاق
‏". وضوح النطق للإنسان سواء لأصحاب الحتاجر ذات التردد المنخفض أو لأصحاب الحناجر ذات
التردد العا! ةق جيدة
‏؟. توافر الإمكانات و التقنيات العاملة يخ هذا النطاق
‏الميكروفون ‎١‏ المرسل ) والسماعة ( المستةبل)
في العدد الهاتفية
‏000504 الاح ع 1100011011
‏الميكروفون الكربوني 010100006 068+5006 1
يعتبر الميكروفون الكربوني من أشهر الميكروفونات المستخدمة -ي مجال علم الباتف. وتعتمد نظرية
عمله على المقاومة المتغيرة الناتجة عن حبيبات الكربون المستخدمة
الاحتماك بالك ريون الحسبي بتكوريظ أساسي للقرسل الكترصسني
‏الشكل ( ‎)١١‏ يوضح تكوين هذا النوع من الميكروفونات و هو المعمول به حتى يومنا هذا