نطاق السمع لدى الإنسان — ماذا يعني 20 Hz إلى 20 kHz
من أين جاء الرقم الشائع 20 Hz إلى 20 kHz، وإلى أي حدّ تسمع أذن البالغ فعلًا؟ ولماذا تختلف حساسية الأذن من تردد إلى آخر؟
تاريخ النشر 2026-09-26
20 Hz إلى 20 kHz: الحدّ الخارجي في الكتب الدراسية
يُقال عادةً إن الإنسان يدرك كنغمة الأصوات التي تتراوح تردداتها بين نحو 20 Hz و20 kHz. ويشرح كتاب علم الأعصاب Neuroscience (Purves وآخرون) عند عرض هذا النطاق أن الرضّع يسمعون أصواتًا أعلى قليلًا من 20 kHz، لكنهم يفقدون الحساسية للترددات العالية مع النمو، بحيث يكون الحدّ الأعلى لدى البالغ المتوسط أقرب إلى 15–17 kHz.
أي إن 20 kHz ليس خطًا يسمعه الجميع، بل أقرب إلى حدّ خارجي تبلغه أذن شابة سليمة حين يكون الصوت عاليًا بما يكفي. الفروق الفردية كبيرة، ويتراجع الطرف الأعلى لدى كل شخص مع التقدم في العمر.
لكل تردد شدة مسموعة مختلفة
لا تسمع الأذن كل الترددات بالقدر نفسه. فعند الضغط الصوتي ذاته تبدو الأصوات قرب 2–5 kHz عالية، بينما تبدو الأصوات المنخفضة جدًا أو العالية جدًا خافتة. ويلخّص المعيار الدولي ISO 226 ذلك في «منحنيات تساوي الجهارة» التي تبيّن الضغط الصوتي اللازم عند كل تردد ليُحَسّ الصوت بالشدة نفسها. ومن الأسباب أن القناة السمعية الخارجية الممتدة من مدخل الأذن إلى الطبلة تتردد بالرنين عند نحو 3–4 kHz فتضخّم هذا النطاق.
لذلك لا يتحدد حدّ السمع بـ«حتى كم هرتز تسمع» فقط، بل أيضًا بمدى علوّ الصوت المُسمَع. فالجهير القريب من 20 Hz والأصوات العالية فوق 18 kHz لا تكاد تُسمع إلا بضغط صوتي كبير. وللسبب نفسه يتغيّر الحدّ في هذا الموقع حين تغيّر مستوى الصوت.
أصوات خارج نطاق السمع
- دون الصوتية (تحت 20 Hz): تُحَسّ اهتزازًا أو تغيّرًا في الضغط أكثر منها نغمة. مصادرها الرياح والزلازل والآلات الكبيرة.
- فوق الصوتية (فوق 20 kHz): لا يسمعها الإنسان، لكن تستخدمها حيوانات مثل الخفافيش والدلافين، كما تُستخدم في التصوير الطبي بالموجات فوق الصوتية.
ندرك طبقة الصوت لوغاريتميًا
الارتفاع من 100 Hz إلى 200 Hz ومن 1,000 Hz إلى 2,000 Hz كلاهما فرق أوكتاف واحد، ويبدوان للأذن مسافتين متقاربتين. ونطاق 20 Hz إلى 20 kHz يعادل نحو 10 أوكتافات. ولهذا يعرض الموقع مقياس الترددات والمسح على مقياس لوغاريتمي.
كيف تتحقق في هذا الموقع
- تبويب الحدّ الأعلى: يرتفع التردد من 8 kHz إلى 22 kHz ويُسجَّل لحظة اختفاء الصوت.
- تبويب الحدّ الأدنى: ينخفض التردد من 250 Hz إلى 20 Hz ويُسجَّل لحظة اختفاء الصوت. السماعات ومكبرات صوت الحواسيب المحمولة ضعيفة في الجهير، فكثيرًا ما يبلغ الجهاز حدّه قبل الأذن.
- مولّد النغمات: اختر ترددًا معيّنًا واستمع إليه باستمرار.
النتيجة هي حدّ الأضيق بين الأذن وجهاز التشغيل، وليست فحصًا طبيًا للسمع.
المصادر
- Purves D. وآخرون، Neuroscience، الطبعة الثانية (2001)، The Audible Spectrum — NCBI Bookshelf
- ISO 226:2023, Acoustics — Normal equal-loudness-level contours