קול

קול הוא גל פיזיקלי שמתקדם בתווך (החומר שבו הקול מתפשט, למשל אוויר). הוא נוצרת מריצוד או הרעדה של מולקולות שמייצרות שינויי לחץ. השינוי הזה עובר בין מולקולות כמו אפקט דומינו, ויוצר גל של אזורי דחיסה ותת־דחיסה.

גלי קול מאופיינים בתדירות, במהירות ובמשרעת. תדירות (מספר הרעידות בשנייה, ביחידות הרץ) קשורה לתחושת הגובה של הצליל. משרעת קשורה לעוצמה של הצליל. עוצמת קול נמדדת בדציבלים (יחידת מידה ליחס עוצמות).

מהירות הקול תלויה בתווך, בטמפרטורה ובתנאים אחרים. באוויר בטמפרטורת חדר של 20°C מהירות הקול היא כ־343 מטר לשנייה. מהירות הקול נמוכה בהרבה מזו של האור, וזה מסביר את ההפרש בזמן בין ראיית ברק לשמע רעם.

קיים טווח שמיעה אנושי מקובל בין כ־20 הרץ עד כ־20,000 הרץ. בעלי חיים שומעים תחומים אחרים לעיתים רחוקות מהאדם. אולטרה סאונד (על-קול) הוא תדר גבוה מהשמיעה האנושית. תדרים נמוכים מתחת ל־20 הרץ נקראים תת־שמע (אינפרה־סאונד).


החוויה של שמיעה מתוארת על ידי גובה, עוצמה, גוון ומשך. גובה קשור לתדירות, ועוצמה קשורה למשרעת. גוון (Timbre) הוא מה שמבדיל בין כלי נגינה או קולות, גם כשגובה ועוצמה זהים.

הגוון נובע מהעושר התדירתי של הצליל. צליל מחזורי מתפרק לתדירות בסיסיות ותדרי־על (הרמוניות). היחס בין ההרמוניות הללו קובע את צורת הצליל, ולכן את הגוון.

האוזן מפרקת את הגל למרכיבי תדירות ברמה מכנית כבר בעור התוף ובשבלול. פירוק זה מאפשר לזהות כמה צלילים בו־זמנית ולהבחין בגוון של כל כלי.


עוצמת הקול מושפעת ממשרעת הגל ומהתכונות הפסיכולוגיות של המאזין. בדציבלים מודדים יחסי עוצמה. במוזיקה יש מילים איטלקיות המתארות דינמיקה, כמו פיאנו (שקט) ופורטה (חזק).


גובה הצליל נקבע על ידי התדירות הבסיסית. כלי נגינה וכוחות פיזיקליים קובעים אילו תדירויות אפשר לנגן. כוונון נפוץ במוזיקה משתמש בצליל ייחוס A4 בתדירות 440 הרץ.

חלק מהכלים, כמו כינור וטרומבון, יכולים להפיק רצף רציף של תדירויות. רוב המוזיקה נשענת על סקלות מצומצמות של גבהים שנקראות סולמות.


טווח השמיעה האנושי שולש בערך בין 20 הרץ ל־20 קילוהרץ, ועם הגיל הטווח הזה מתקצר. אנשים ומאמנים יכולים לשפר את היכולת להבחין במרווחים בין צלילים. שמיעה אבסולוטית (יכולת לזהות גובה בדיוק מוחלט) נדירה.


גוון הוא ההבדל בין צלילים בעלי אותו גובה ועוצמה. צליל מורכב מבסיס ותדרי־על. היחסים והעוצמות של תדרי־העל מגדירים את הגוון.


בעלי חיים רבים משתמשים בקול לתקשורת. האוזן ממירה תנודות אוויר לאותות חשמליים שהמוח מפרש. בני אדם משתמשים בקול בדיבור ובשירה, ומערכת סמלית זו נקראת שפה.


מהירות הקול מושפעת מקשיחות, צפיפות, טמפרטורה ולחץ של התווך. לדוגמה, באוויר יבש בלחץ אטמוספרי וטמפרטורת חדר (20°C), מהירות הקול היא כ־343 מטר לשנייה.

קול הוא גל. גל זה נע בתוך חומר כמו אוויר, מים או מוצק. הוא נוצר מרעידות. מולקולות נדחפות אחת לשנייה, כמו אפקט דומינו.

קול יש לו גובה (כמה גבוה או נמוך), ועוצמה (כמה חזק או חלש). גובה קשור לתדירות (כמה פעמים לשנייה). עוצמה קשורה למשרעת (כמה גדול השינוי בלחץ).


הקול זז במהירות שונה בחומרים שונים. באוויר רגיל בחדר של 20 מעלות, הקול נע כ־343 מטר לשנייה.


הסיבות שאנו מבחינים בקולות הן: גובה, עוצמה, גוון ומשך. גוון הוא מה שמבדיל בין פסנתר לחליל, גם כשנשמע אותו תו.

האוזן שותפת: היא מפרקת את הקול לתדרים שונים. כך אפשר לשמוע כמה צלילים בו־זמנית.


חיות ואנשים משתמשים בקול לדבר ולתקשר. יש קולות שאנשים לא שומעים. כלבים ודולפינים שומעים תדרים גבוהים יותר. פילים מדברים בתדרים נמוכים שלא תמיד נשמעים לנו.