קול הוא גל אורך המתפשט דרך תווך הניתן לדחיסה, למשל אויר, אך גם נוזלים ומוצקים. את ההבדל בין גל אורך וגל רוחב ניתן להדגים באמצעות קפיץ קבוע בכיוון אחד וחופשי לנוע בכיוון האחר. גל רוחב מתקבל מטלטול הקפיץ מעלה-מטה. גלי אור (קרינה אלקטרומגנטית) הם דוגמא לגלי רוחב. גל אורך מתקבל מטלטול קצה הקפיץ קדימה ואחורה. התווך (למשל האוויר במקרה זה) מתנודד בכיוון העברת האנרגיה. חלק של הקפיץ נדחס וחלקו נמתח, כך שבין שני אזורי דחיסה סמוכים ישנו איזור של התקלשות (ההיפך מדחיסה). הן אזורי הדחיסה והן אזורי ההתקלשות מתקדמים באותו כיוון – לאורך הקפיץ.

ככל סוג אחר של גלים, גם גלי הקול יכולים לעבור התאבכות. תכונה זו של הקול מהווה בסיס לשיטות עמעום רעש. כאשר מקסימום של גל אחד פוגש מינימום של גל שני, מתקבלת אמפליטודה (משרעת) מוקטנת, ואילו כאשר שני מקסימה נפגשים, מתקבלת משרעת מוגברת. בגלי קול, מקסימום פירושו איזור של דחיסה (צפיפות התווך מוגדלת באזור זה), ואילו מינימום פירושו התקלשות (צפיפות מוקטנת). באולמות קונצרטים שלא תוכננו כראוי ישנן לעיתים "נקודות מתות", שבהן מתרחשת התאבכות הורסת בין גלי הקול הישירים לבין הגלים המוחזרים מהקירות.


תקרה מכוסה אריחים אקוסטיים

עמעום רעש יכול להתבצע במספר דרכים, המתחלקות לשני סוגים עיקריים: עמעום רעש פסיבי ועמעום רעש אקטיבי. דוגמא לעמעום פסיבי היא בליעת קול ע"י חומרים שלא מאפשרים דחיסה והתקלשות של גלי הקול והעברתו נחסמת על ידם, תוך הפיכת האנרגיה שהוא נושא לחום. אפקט זה מושג למשל באולפני הקלטות ע"י ציפוי התקרה בקצף אקוסטי. דוגמא אחרת היא שימוש בפנלים אקוסטיים לשם שבירת גלי הקול והכוונתם בכיוון רצוי (למשל לכיוון השמיים אם רוצים להשקיט אזור ציבורי).

כדי למסך אדם צועק נראה שיהיה צורך להשתמש דווקא בעמעום אקטיבי, המנצל את תופעת ההתאבכות ההורסת. מכשירים רועשים כדוגמת מקדחות מצוידים לעיתים במיקרופונים, אשר מעבירים את הקול שמשמיע המכשיר למערכת אלקטרונית היוצרת תבנית קול בעלת פאזה הפוכה לקול המקורי. אות זה מוזן לאוזניות שחובש הפועל. סכום הסיגנלים שהאיש מקבל קרוב לאפס בזכות ההתאבכות ההורסת. באופן דומה אפשר למלא את האזור שמסביב לאדם הצועק במערך של מיקרופונים כאלה שיחרישו את הקול מכל הכיוונים.

מאת: נעה זמשטיין
המחלקה לפיזיקה כימית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

5 תגובות

  • אלון

    לא הבנתי תשאלה?

    האם ניתן באופן תיאורטי למסך אדם צועק כך שלא יישמע?

  • נעה זמשטיין

    תשובה

    אודי שאל האם ניתן לשים בידוד מסביב לאדם הצועק כך שלא ישמעו אותו, כפי שלא שומעים להקות שמתאמנות בחדרי חזרות כי החדרים מבודדים

  • אלון

    אוקי אדם דומה לאדום

    לא הבנית מה מסך ואדום קשור לקול... חחח

    לעמעום האקטיבי לא קוראים "רעש לבן"?
    אז מה השם שלו?

    אבל זה עובד ביחס למרחק סביר ולמהירות הקול?
    כך שלא יתקבל שום צלילי

    כלומר היחס של המהירות של הקול והחשמל (של המערכת+המחשב) מהו המרחק והתנועה של הרמקול...

    רגע אז אפשר לבנות קיר אקוסטי (ללא בידוד)
    שמשני הצדדים הפנימים יש רמקולים ומקרופנים - הפנימים
    והוא יבטל תצליל שזרום מצד אחד לצד השני..

    רעיון יפה - אבל יקר ועתידי נורא
    נעה יש דרך להפוך קול לחשמל?

  • נעה זמשטיין

    תגובה

    רעיון מעניין - זאת אכן היתה הכוונה.
    ככל הידוע לי לעמעום אקטיבי אין שם אחר - באנגלית אגב active noise control.
    אין דרך ממשית להפוך קול לחשמל (כמו שאפשר למשל להפוך אור לחשמל, אני מניחה שמשם הגיעה השאלה) היות שהאנרגיה שגלי הקול נושאים איתם היא נמוכה מדי.

  • אלון