ما هو صندوق الصوت في جسم الانسان

ما هو الصوت

في عالم الفيزياء، الصوت هو اهتزاز ميكانيكي ينتقل عن طريق موجة طولية أو عرضية مستمرة، حيث ينشأ الصوت من جسم يهتز وينتشر في جميع الاتجاهات حول الجسم، ويتسبب اهتزازه في حدوث الصوت.

يحدث الصوت في العالم الحقيقي عندما يتردد جسم صلب على سطح آخر، وعلى سبيل المثال عندما تضع يدك بقوة على الطاولة فإنه يحدث اهتزاز في سطح المنضدة وينتج عن ذلك الصوت. وهذا يطبق على أي صوت يصدره الإنسان من خلال حركة جسمه كصوت الحلق.

ما هو صندوق الصوت عند الإنسان

الحنجرة هي عبارة عن صندوق الصوت في جسم الإنسان، وهي هيكل أنبوبي مجوف متصل بأعلى القصبة الهوائية (القصبة الهوائية)؛ يدخل الهواء إلى الرئتين عبر الحنجرة، ثم يصدر الحلق أيضا أصواتا، ويمنع الطعام والأجسام الغريبة الأخرى من دخول الجهاز التنفسي السفلي.

تتواجد الحنجرة في منطقة الرقبة وتقوم بعدة وظائف مهمة في الجسم، حيث تشارك في البلع والتنفس وإنتاج الصوت، وتنتج الأصوات عندما يرتفع الهواء عبر الحبال الصوتية مسببا اهتزازها وإنتاج موجات صوتية في الحلق والأنف والفم، ويتم تحديد درجة الصوت من خلال توتر الحبال الصوتية.

مما يتكون صندوق الصوت

تتكون الحنجرة أو صندوق الصوت من العظم الخارجي للصفيحة الغضروفية، مما يمنع العظام من الانهيار. ويتم تثبيت الصفائح معا بواسطة أغشية وألياف عضلية. تحتوي المجموعة الأمامية من الصفائح، والتي تسمى الغضروف الدرقي، على حافة مرتفعة مركزية تسمى (تفاحة آدم) وتميل خلايا العظام إلى استبدال الصفائح العظمية ابتداء من سن العشرين.

يقع لسان المزمار في الجزء العلوي من الحلق، وهو نتوء يشبه الرفرف في الحلق. عند تناول الطعام، يرتفع الهيكل الحنجري بأكمله إلى لسان المزمار، مما يسد الممر إلى الجهاز التنفسي بعد دخول الطعام إلى المريء (أنبوب الطعام)، وترتخي الحنجرة وتعود إلى وضعها الطبيعي.

يتم تقليل الجزء المركزي من الحلق إلى فتحتين تشبه الشق، وتمثل كلاهما الطيات الكبيرة للغشاء المخاطي للحنجرة. يسمى الزوج الأول الحبال الصوتية الكاذبة، بينما الزوج الثاني هو الحبال الصوتية الحقيقية (المزمار). العضلات المتصلة بشكل مباشر أو غير مباشر بالأحبال الصوتية تسمح للطيات بالفتح والغلق، وبذلك يخرج الصوت من الحنجرة. يصطدم الهواء الذي يتحرك من الرئتين صعودا إلى القصبة الهوائية بالجانب السفلي من الحبال الصوتية، وعندئذ يحدث الكلام بسبب الاهتزازات التي تحدث عند مرور الهواء. يخرج الصوت الأصلي من الحنجرة ويدخل التجويف العلوي، الذي يشبه صدى الغرفة (أو في بعض اللغات كاللغة العربية يشبه المولد الصوتي). ثم يتم نطق الأسنان والمقطع والصلب والشفاه الناعمة عن طريق اللسان من خلال الفم. يمكن استخدام المريء كمصدر للصوت إذا تمت إزالة الحنجرة، ولكن لا يمكن التحكم في درجة الصوت ومستوى الصوت.

في أشكال حياة الحيوان الأخرى، يمكن أن ينتج المزمار أصواتا، ولكن عادة ما يفتقر إلى القدرة على تشكيل الكلمات، حيث يمكن للزواحف إصدار أصواتها عن طريق دفع الهواء عبر المزمار في الخلف من الفم، وبنفس الطريقة يصدر الضفدع صوت نعيم من خلال تمرير الهواء ذهابا وإيابا عبر الحبال الصوتية، ويعمل زوج من الأكياس الصوتية بالقرب من الفم كغرفة صدى، وفي الطيور، تعتبر الحنجرة هيكلا صغيرا يوجد أمام القصبة الهوائية وتلعب دورا فقط في حماية مجرى الهواء.

ما هو النسيج المكوِّن للحبال الصوتيّة

تعتبر الأحبال الصوتية مجموعة من الأوتار المرنة المصنوعة من أنسجة عضلية أو حرشفية، وتوجد عند مدخل القصبة الهوائية. وعند الحديث، تلتقي الأوتار معًا وتهتز لتصدر الصوت. وفي بعض الأحيان، تكون الأحبال الصوتية في وضع مريح عندما يكون الوضع مفتوحًا، وذلك لتسهيل عملية التنفس.

تتميز الحبال الصوتية بلونها الأبيض ولا يتدفق من خلالها الدم، وعندما ينفخ الهواء المحبوس إلى الرئتين ثم من خلال الحبال الصوتية المغلقة، فإنها تصدر الصوت عند دفعه إلى الخارج والاهتزاز.

كيف يصدر الصوت عند الإنسان

أثناء عملية التنفس ، تسترخي الحبال الصوتية ، وتشكل فتحة على شكل حرف V تسمح بدخول الهواء و عند التحدث ، يتم شد الحبال الصوتية بواسطة العضلات المتصلة بالأحبال الصوتية ، مما يؤدي إلى تضييق الفتحة وبعد ذلك ، عندما يندفع الهواء خارج الرئتين وعبر الحنجرة ، يهتز الهواء الحبال الصوتية المتوترة ، مما ينتج عنه صوتًا.

يتكون جهاز التنفس في جسم الإنسان من الأنف والبلعوم والحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية والرئتين، حيث تتفاعل هذه الأعضاء سويا لتعزيز تبادل غازي ثاني أكسيد الكربون والأكسجين. الحنجرة هي الهيكل الغضروفي الموجود في الحلق والجزء العلوي من القصبة الهوائية، وتتألف من حبلين صوتيين يمتدان أفقيا في علبة الصوت بطول يتراوح بين 11 إلى 24 ملم. يتم إنتاج الصوت بواسطة آلية تنظيمية يستخدمها الناس بدون أن يشعروا بها. الحبال الصوتية هي المصدر الرئيسي للصوت، حيث يزداد ارتفاع الصوت كلما زادت قوته، ويقل ارتفاع الصوت كلما ارتخى، وهذا يشير إلى أن عملية الشد والاسترخاء هما العوامل التي تؤثر في تنوع الصوت. يتغير طبقة الصوت بحسب حجم الحنجرة، حيث تقل نبرة الصوت كلما زاد حجم الحنجرة. يجب الإشارة إلى أن نساء تتمتع بنبرة صوت أعلى من الرجال بسبب حجم حنجرتهن أو حجم علبة الصوت الأصغر لديهن. أما بالنسبة للأولاد والبنات، فإن الحبال الصوتية لديهم نفس الحجم وتظل كذلك حتى سن البلوغ. عندما يكبر صندوق صوت الفتى، تصبح الحبال الصوتية أطول وتقل طبقة الصوت.

ما هو تردد الصوت

التردد الصوتي هو عدد مرات اهتزاز مصدر الصوت، ويقاس بالهرتز. لوجد العلماء أن الأذن البشرية قادرة على تمييز الأصوات التي تتراوح تردداتها بين 20 و 20000 هرتز. أما الأصوات التي تقل عن 20 هرتز أو تزيد عن 20000 هرتز، فهي أصوات لا يمكن للأذن البشرية استيعابها. مع التقدم في العمر، يصغر نطاق الأصوات التي يمكن للأذن البشرية سماعها، ويصبح أعلى تردد يمكن لآذان كبار السن سماعه حوالي 12000 هرتز فقط. وهذا يؤدي إلى عدم قدرة بعض الكبار في السن على سماع الأصوات ذات الترددات العالية، بينما يمكن للأطفال سماعها. وعلى الرغم من أن بعض الحيوانات، مثل الكلاب، تمتلك القدرة على سماع الأصوات ذات التردد المنخفض الذي لا يمكن للإنسان سماعه، إلا أنها قادرة على احتساب أصوات حركة الأذن البشرية وانزلاق الأرض، مما يسبب الزلازل، وبالتالي يمكن لهذه الحيوانات التنبؤ بالزلزال قبل حدوثه بقليل.