[عادل الثبيتي]

سلـــــــوك الصــــــــــــوت
سرعة الصوت
تعتمد سرعة الصوت على الوسط الذي ينتقل خلاله الصوت. وخصائص الوسط التي تحدد سرعة الصوت هي الكثافة وقابلية الانضغاط. والكثافة هي مقدار الكتلة الموجودة في وحدة الحجم من المادة. وتقيس قابلية الانضغاط مدى سهولة كبس المادة في حيز ضيق. وكلما زادت الكثافة وزادت قابلية الانضغاط، قلت سرعة الصوت.
تكون السوائل والأجسام الصلبة بصفة عامة أكثر كثافة من الهواء، ولكنها أيضًا أقل من الهواء بكثير في قابلية الانضغاط، ولذلك، فإن الصوت ينتقل بسرعة أكبر خلال السوائل والأجسام الصلبة. ولذلك نجد مثلاً أن سرعة الصوت في الماء نحو أربعة أمثال سرعته في الهواء، وسرعته في الفولاذ نحو 15 مرة مقدار سرعته في الهواء. وتقاس سرعة الصوت في الهواء عادة عند مستوى سطح البحر، وعند 15°م من الحرارة. وعند هذه الدرجة، ينتقل الصوت بسرعة 340 م/ث. ولكن سرعة الصوت تزداد بزيادة درجة الحرارة. فسرعة الصوت في الهواء، على سبيل المثال، 386 م/ث عند درجة الحرارة 100°م.
سرعة الصوت أقل بكثير من سرعة الضوء. يتحرك الضوء في الفراغ بسرعة 299,792 كم/ث، أي بنحو مليون مرة مقدار سرعة الصوت. ونتيجة لذلك، نرى وميض البرق أثناء العواصف، قبل أن نسمع صوت الرعد. وإذا راقبت نجارًا يطرق بالمطرقة من مسافة بعيدة، فإنك سترى المطرقة تطرق الخشب قبل أن تسمع صوتها.
ولعلك لاحظت أن طبقة صوت صفارة القطار تبدو أعلى والقطار يقترب، وتبدو أقل بعد أن يمر القطار ويبتعد. تنتقل موجات الصوت التي تحدثها الصفارة بسرعة ثابتة في الهواء، بغض النظر عن سرعة القطار. ولكن، بينما يقترب القطار، فإن كل موجة تالية تحدثها الصفارة تقطع مسافة أقصر إلى آذاننا. ولذلك فإن الموجات تصل بمعدل أكبر، أي بتردد أكبر، وهنا تبدو طبقة الصوت أعلى. وعندما يبتعد القطار، فإن كل موجة تالية تقطع مسافة أطول إلى الأذن، فتصل الموجات بمعدل أقل، أي بتردد أقل، وتبدو طبقة الصوت أقل. ويسمى هذا التغير الظاهري في طبقة الصوت، الذي تحدثه الأجسام المتحركة تأثير دوبلر. ولا يتغير عمق الصوت بالنسبة لمستمع في القطار.

تأثير دوبلر: التغير الظاهري في طبقة الصوت الذي تنتجه الأجسام المتحركة. على سبيل المثال، طبقة صوت صفارة القطار تبدو أعلى وهو يقترب وأقل وهو يبتعد. عندما يقترب القطار (الشكل الأعلى) تتقارب موجات الصوت من الصفارة بعضها إلى بعض، مما ينتج عنه طبقة صوت ظاهرية أعلى بالنسبة لمستمع على الرصيف. وعندما يبتعد القطار (الشكل الأسفل)، تنتشر الموجات وتتباعد عن بعضها مما ينتج عنه طبقة صوت ظاهرية أقل. أما ركاب القطار، فيسمعون صوت صفارته عند طبقة صوت واحدة .
وتطير الطائرات النفاثة أحيانًا بسرعات تفوق سرعة الصوت. وتنتج الطائرة ذات السرعة التي تفوق سرعة الصوت موجات صدمية، وهي اضطرابات ضغط قوية تنشأ وتتراكم حول الطائرة. ويسمع الناس على الأرض ضجيجًا عاليًا، يُعرف باسم الفرقعة الصوتية (دوي اختراق حاجز الصوت)، عندما تعبر فوقهم موجات صدمية من الطائرة.
الانعكـــــــــــــاس
إذا صحْتَ في اتجاه جدار كبير من الطوب، من مسافة عشرة أمتار على الأقل، فإنك ستسمع صدى صوتك. ينتج الصدى عندما تنعكس موجات الصوت من الجدار إلى أذنيك. وعمومًا، ينعكس جزء من الصَّوت، عندما تصطدم موجاته في وسط ما بجسم كبير من وسط آخر، كما حدث في حالة الموجات في الهواء بعد اصطدامها بجدار الطوب.والصوت الذي لا ينعكس يخترق الوسط الجديد. وتحدِّد سرعة الصوت في كل من الوسطين وكثافة الوسطين مقدار الانعكاس. وإذا كان الصوت ينتقل بنفس السرعة تقريبًا في كل من الوسطين، وكان لكل منهما نفس الكثافة تقريبًا، فإن ما ينعكس من الصوت يكون ضئيلاً، وسيخترق أغلب الصوت الوسط الجديد. وعلى عكس ذلك، ينعكس أغلب الصوت إذا كان هنالك اختلاف كبير في سرعة الصوت في الوسطين وكذلك في كثافتيهما. وتنتقل موجات الصوت في الهواء بسرعة تقل كثيرًا عن سرعتها في الطوب، كما أن كثافة الطوب تزيد كثيرًا عن كثافة الهواء، ولذلك ينعكس أغلب صوتك عندما تصيح باتجاه جدار الطوب.
الانكســــــــــــــار
عندما تغادر موجات الصوت وسطًا وتدخل وسطًا آخر تختلف سرعتها، ويتغير اتجاهها. وينتج هذا التغيير في الاتجاه عن التغيُّر في سرعة الموجات، ويسمى انكسارًا. وإذا كانت سرعة موجات الصوت في الوسط الثاني أقل، تنكسر الموجات نحو العمودي. والعمودي خط وهمي يعامد الفاصل بين الوسطين. وإذا كانت سرعة الصوت في الوسط الثاني أكبر ، فإن الموجات تنكسر بعيدًا عن العمودي.
ويمكن أن تنكسر موجات الصوت أيضًا، إذا كانت سرعة الصوت تتغير من نقطة إلى نقطة في نفس الوسط. ففي هذه الحالة، تنحني الموجات نحو المنطقة ذات السرعة الأقل. وقد تكون لاحظت أن الصوت يُسمع من مسافة أبعد في الليل، مقارنة بنهار يوم ساطع الشمس. فأثناء النهار، يكون الهواء القريب من الأرض أدفأ من الهواء الذي يعلوه، ولذلك فإن موجات الصوت تنحني بعيدًا عن سطح الأرض نحو الهواء الأكثر برودة حيث تكون سرعتها أقل. وينتج عن انحناء الموجات بهذه الكيفية ضعف الصوت قرب سطح الأرض. أما في الليل، فإن الهواء القريب من سطح الأرض ويكون هو الأكثر برودة، فتنحني موجات الصوت نحو الأرض، مما يمكِّن من سماع الصوت القريب من الأرض من مسافات أبعد.

انكسار موجات الصوت
الحُيُــــــــــــــود
تنتشر موجات الصوت التي تنتقل بمحاذاة مبنى مبتعدة حول ركن المبنى. وعندما تمر موجات الصوت عبر الباب، تنتشر حول حافته. ويُسمَّى انتشار الموجات حول حافة عائق تمر به، أو عند مرورها خلال فتحة ما الحُيُود. ويحدث الحيود كلما مرت موجات الصوت بعائق أو فتحة، ولكنه يصبح أوضح ما يكون إذا كان الطول الموجي للصوت طويلاً بالمقارنة مع حجم العائق أو الفتحة. ويُمكِّنك الحيود من سماع الصوت حول ركن، حتى في غياب مسار مستقيم من مصدر الصوت إلى أذنيك.

الحيود انتشار الموجات إلى الخارج عندما تمر على طرف عائق أو (حافته) أو خلال فتحة. الحيود يمكِن صوت السيارة (في الشكل أعلاه) من أن يُسمع حول أركان المباني عند التقاطع.
الرنيــــــــــــــن
هو تقوية الصوت. ويحدث عندما تنتج قوة صغيرة متكررة اهتزازات أكبر وأكبر في جسم ما. ولكي يحدث الرنين، يلزم أن يكون للقوة المتكررة المبذولة تردد يساوي تردد رنين الجسم. وتردد الرنين هو تقريبًا التردد الذي يهتز به الجسم طبيعيًا، إذا تعرض لاضطراب ما. وقد قيل إن بعض المغنِّين في المسرحيات الغنائية يمكنهم أن يحطموا كوبًا زجاجيًا بغناء نغمة ذات تردد مساوٍ لتردد رنين الكوب، حيث تكبر الاهتزازات التي تحدث في الكوب، ويكبر الرنين حتى ينكسر الكوب.
ومن الممكن إيضاح الرنين تجريبيًا بوساطة شوكة رنانة مهتزة، يمسك بها المرء فوق أنبوب مفتوح من ناحية ومغلق من الناحية الأخرى. فإذا كان طول الأنبوب ربع الطول الموجي للصوت الصادر عن الشوكة، فإن الموجات ستنتقل إلى أسفل الأنبوب وتنعكس من القاع.
وفي هذه الحالة، تشكل الموجات المنعكسة مع الموجات الأصلية نمطًا موجيًا يبدو ساكنًا. وتسمى مثل هذه الأنماط الموجات الثابتة. وعندما تتكون الموجات الثابتة في الأنبوب، يكون عمود الهواء داخل الأنبوب في حالة رنين مع الشوكة الرنانة. وتجعل الموجات الثابتة في الأنبوب الهواء المحيط يهتز باتساع أكبر مما ينتج عنه صوت أكثر ارتفاعًا.
ويزيد الرنين من ارتفاع الصوت الذي تحدثه الكثير من الآلات الموسيقية. فالآلات الهوائية، على سبيل المثال، تنتج الرنين بنفس كيفية الشوكة الرنانة والأنبوب. تنشأ الموجات الثابتة في عمود الهواء داخل الآلة، فتجعله في حالة رنين مع الاهتزازات عند فتحة الفم، مكبرًا بذلك صوت الآلة.

الرنين تقوية الصوت. في هذا الشكل الشوكة الرنانة في حالة رنين مع عمود الهواء في الأنبوب. تنتقل موجات الصوت من الشوكة في عمود الهواء إلى أسفل ثم تنعكس من سطح الماء. تشكل الموجات الأصلية والموجات المنعكسة معًا موجات ثابتة تنتج عنها زيادة في ارتفاع الصوت.
الضــــــــــــــربـــــــــــات
عندما تصدر نبرتان بترددين مختلفتين اختلافًا طفيفًا في الوقت نفسه، فإن ما يسمعه المرء يكون صوتًا واحدًا يرتفع وينخفض على فترات منتظمة. وتسمى هذه التغيرات الدورية في ارتفاع الصوت الضربات. وتنتج الضربات لأن موجات الصوت من النبرتين تتراكبان وتتداخلان.
ويقال عن تداخل الموجات المشتركة إنه تداخل بنّاء إذا تطابقت الضغوط مع الضغوط والتخلخلات مع التخلخلات. ففي هذه الحالة، تقوِّي الموجات بعضها بعضًا منتجة صوتًا أكثر ارتفاعًا. ويكون التداخل هدامًا إذا تطابقت الضغوط مع التخلخلات. وفي هذه الحالة يتلاشى الصوت أو يكون ضعيفًا. وبسبب الاختلاف الطفيف في التردد، تتعاقب فترات التداخل البناء والتداخل الهدام، فيرتفع الصوت ثم ينخفض، منتجًا الضربات.
يساوي عدد الضربات في الثانية، ويسمى تردد الضربات، الفرق بين تردديْ النبرتين. فعند صدور نبرة بتردد 256 هرتز، ونبرة بتردد 257 هرتز في الوقت ذاته، على سبيل المثال، يسمع المرء ضربة واحدة في كل ثانية.

الضربات التغيرات الدورية في الارتفاع التي تحدث نتيجة تراكب وتداخل موجات الصوت من نبرتين مختلفتين. في التداخل البناء تتقابل الضغوط فتعطي صوتًا أكثر ارتفاعًا. وفي التداخل الهدام تقابل الضغوط التخلخلات فتعطي صوتًا أضعف.

[عادل الثبيتي]

العمل في مجال الصوت
قيــــــــــاس الصـــــــــــــــوت
يستخدم العلماء وحدة تسمى الديسيبل لقياس مستوى شدة الصوت. والنبرة ذات التردد 3,000 هرتز وذات مستوى الشدة صفر ديسيبل، هي فاصل عتبة السمع، أي أضعف صوت تستطيع الأذن البشرية الطبيعية أن تسمعه. ومستوى شدة الصوت الذي قيمته 140 ديسيبلا هو مؤشر عتبة الألم. ولا تحدث الأصوات ذات 140 ديسيبلا، أو أكثر، إحساسًا بالسمع في الأذن، وإنما تحدث إحساسًا بالألم. ويبلغ الهمس نحو 20 ديسيبلا، والمحادثة العادية نحو 60 ديسيبلا.
وهنالك وحدة، تسمى الفون، كثيرًا ما تستخدم لقياس مستوى ارتفاع النبرات. ويساوي مستوى الارتفاع بوحدة الفون لأي نبرة مستوى الشدة بالديسيبل لنبرة ذات تردد 1,000 هرتز تبدو في مثل ارتفاعها. فارتفاع النبرة التي شدتها 20 ديسيبلا وترددها 1,000 هرتز، على سبيل المثال، هو 20 فونًا. وأي نبرة أخرى تبدو بنفس الارتفاع، بغض النظر عن ترددها وشدتها، ستعطي مستوى الارتفاع 20 فونًا. فالنبرة التي شدتها 80 ديسيبلا وترددها 20 هرتزًا مثلاً سيكون مستوى ارتفاعها 20 فونًا إذا بدت في مثل ارتفاع النبرة التي شدتها 20 ديسيبلا وترددها 1,000 هرتز.
التحكم في الصــــــــــــوت
يُعنى علم الصوتيات بالصوت وتأثيراته على الناس. وعلم الصوتيات البيئي أحد فروع علم الصوتيات الذي يهتم بالتحكم في التلوث الضجيجي.
ونتعرض باستمرار لسماع الضجيج من عديد من المصادر، مثل الطائرات ومواقع البناء والصناعات والسيارات والأجهزة المنزلية. والأفراد الذين يتعرضون للضجيج المرتفع لفترات طويلة قد يعانون من فقدان السمع المؤقت أو الدائم. كما أن الأصوات المرتفعة قصيرة المدى، مثل صوت طلقة البندقية أو فرقعة الألعاب النارية، يمكن أن تضر بالأذن. والضجيج المتواصل، حتى ولو لم يكن صاخبًا، يمكن أن يسبب الإرهاق والصداع وفقدان السمع والتوتر والغثيان.
ويمكن التحكم في تلوث الضجيج بعدة طرق. فقد طور مهندسو الصوتيات طرقًا لتقليل الضجيج الصادر عن كثير من الأجهزة. فكاتمات الصوت، على سبيل المثال، تجعل محركات السيارات أهدأ. وفي المباني يمكن استخدام الجدران السميكة الثقيلة، والأبواب والنوافذ محكمة الإغلاق، وطرق مختلفة أخرى، لمنع تسرب الضجيج إلى الداخل. أما عمال المصانع والأفراد الآخرون الذين يتعرضون لضجيج مكثف، فيجب أن يضعوا على آذانهم نوعًا من أجهزة حماية الأذن لمنع فقدان السمع.
ويُعنى علم الصوتيات كذلك بتهيئة ظروف جيدة لإنتاج الحديث والموسيقى وسماعهما في قاعات الاجتماعات وصالات الموسيقى وماشابهها. فعلى سبيل المثال، يسعى مهندسو الصوتيات للتحكم في ارتداد الصدى، وهو انعكاسات الصوت، إلى الخلف وإلى الأمام، من السقف والجدران والأرضية والسطوح الأخرى في القاعة أو الصالة. وبعض ارتداد الصدى ضروري لإنتاج أصوات سارة، ولكن كثرة ارتداد الصدى الزائد يمكن أن يشوش الحديث أو الموسيقى. ويستخدم المهندسون الأشياء الماصّة للصوت، مثل البلاط الخاص بالصوتيات والسجاد والستائر والأثاث الداخلي المبطن، من أجل التحكم في ارتداد الصدى.
استخـــــــــــدام الصـــــــــــــوت
للصوت استخدامات كثيرة في العلم وفي الصناعة. فكثيرًا ما يستخدم الجيوفيزيائيون الصوت في التنقيب عن المعادن والنفط. ومن ذلك أنَّهم يجرون تفجيرًا صغيرًا على سطح الأرض، أو تحت سطحها بقليل، فترتدّ موجات الصوت الناتجة من طبقات الصخور تحت الأرض. وتدلُّ طبيعة الصدى والفترة الزمنية التي تستغرقها الموجات لبلوغ السطح على نوع وسمك الطبقة الصخرية الموجودة. وبهذه الكيفية يستطيع الجيوفيزيائيون تحديد موقع التشكيلات الصخرية التي يحتمل أن تكون غنية بالمعادن أو النفط. وهنالك جهاز، اسمه السونار يستخدم موجات الصوت للكشف عن الأجسام الموجودة تحت الماء.وتستطيع السفن الحربية تحديد موقع غواصات العدو باستخدام السونار، كما تستخدمه قوارب صيد الأسماك للكشف عن تجمعات الأسماك.
يسمى الصوت الذي يكون تردده أعلى من مدى السمع البشري الموجات فوق الصوتية، ويستخدم لتنظيف الساعات والأجهزة الدقيقة الأخرى، ولاختبار المعادن واللدائن ومواد أخرى في المصانع، ولتشخيص أورام الدماغ وأمراض الكبد والكشف عن الحصوات في الحويصلة الصفراوية والكلى وأمراض أخرى. كما أن الموجات فوق الصوتية تهيئ وسيلة مأمونة نسبيًا للوقوف على نمو الجنين في بطن أمه.
وقد طوّر العلماء والمهندسون عدة أجهزة لتسجيل وإعادة إنتاج الصوت. وتشمل هذه الأجهزة الميكروفون والسماعة (مكبر الصوت) والمضخِّم. ويحول الميكروفون موجات الصوت إلى إشارات كهربائية تقابل نمط هذه الموجات. وتحول السماعة الإشارات الكهربائية، مثل تلك التي ينتجها الميكروفون، مرة أخرى إلى صوت. أما المضخِّم، فيستخدم في معظم نظم إعادة إنتاج الصوت لتقوية الإشارات الكهربائية وتمكينها من تشغيل السماعة. كل نظم الخطاب العام والمذياع والفونوغراف والمسجل الصوتي والتلفاز بها على الأقل مضخم واحد.
وعند تسجيل الموسيقى، يقوم المهندسون أحيانًا بإعداد تسجيلين أو أكثر من ميكروفونات موضوعة في عدة أماكن حول المصدر. فإذا شُغِّلت هذه التسجيلات معًا بطريقة صحيحة، لإعادة إنتاج الصوت، فإنها تعطي صوتًا مجسَّمًا. وللصوت المجسم خصائص العمق والاتجاه التي للأصل. ولإعادة إصدار الصوت المجسم، عند الاستماع، يلزم أن يكون للجهاز مضخم وسمّاعة لكل تسجيل على حدة.
دراســــــــــــــــة الصـــــــــــــــوت
الأفكــــــــــار المبكـــــــــــرة
بدأت دراسة الصوت في العصور القديمة. فقد أجرى فيثاغورث، الفيلسوف وعالم الرياضيات الإغريقي، تجارب على الأصوات التي تحدثها الخيوط المهتزة منذ القرن السادس قبل الميلاد. ويقال إن فيثاغورث هو الذي اخترع الصونومتر، وهو مقياس الصوت الذي يستخدم لدراسة الأصوات الموسيقية. وفي نحو عام 400 قبل الميلاد، ذكر عالم إغريقي اسمه أرشيتاس أن الصوت ينتج عن حركة جسم يصطدم بآخر. وبعد نحو 50 عامًا، ذَكر الفيلسوف الإغريقي أرسطو أن الصوت يُحمل إلى آذاننا بوساطة حركة الهواء. ومنذ ذلك الحين، وحتى نحو 1300م، لم تجر في أوروبا أبحاث علمية تذكر. غير أن العلماء في العالم العربي والإسلامي والهند، طوّروا بعض الأفكار الجديدة عن الصوت بدراسة الموسيقى واستحداث نظم في نظرية الموسيقى.
الصـــــــــــوت عند العــــــــــــرب
قدم إخوان الصفا في القرن الرابع الهجري، العاشر الميلادي، موجزًا شاملاً في علم الأصوات وعلم الموسيقى، وعرفوا الصوت بأنه "قرع يحدث في الهواء من تصادم الأجرام... وأنه يتموج إلى جميع الجهات". كما قسموا الأصوات إلى أربعة أنواع: جهيرة وخفيفة وحادة وغليظة وعزوا ذلك إلى طبيعة الأجسام وقوة تموج الأصوات. وقد أبان ابن سينا في رسالة له بعنوان أسباب حدوث الحروف بأن الصوت ينتج عن تموج الهواء دفعة وبقوة وسرعة. ولم تقف إسهامات العلماء العرب عند تعريف الأصوات بل تعدت ذلك إلى أن طبقوا مبادئ علم الفيزياء في الأصوات على الموسيقى وذلك نحو عام 425هـ، 1033م.
النظــــــــريــــــــــة المــــــــــوجيـــــــــــة
تعني النظرية الموجية "أن الصوت ينتقل على شكل موجات" وقد سبق العلماء العرب والمسلمون غيرهم في الإشارة إلى هذا المفهوم، غير أن العلماء الأوروبيين لم يشرعوا في تجارب موسعة عن طبيعة الصوت إلا في أوائل القرن السابع عشر الميلادي. ففي تلك الفترة تقريبًا، وضَّح الفلكي والفيزيائي الإيطالي جاليليو بالتجربة أن تردد موجات الصوت هو الذي يحدد طبقته. لقد قام بحك قاطعة ذات أسنان على سطح لوح من النحاس فأحدث صوتًا حادًا، ثم ربط بين مسافة الأخاديد التي تركتها الأسنان على اللوحة وطبقة الصوت الحاد الذي نتج عنها.
وفي نحو عام 1640م، تمكن مارن ميرسين، وهو عالم رياضيات فرنسي، من إجراء أول قياس لسرعة الصوت في الهواء. وبعد نحو عشرين عامًا، أثبت الكيميائي والفيزيائي الأيرلندي روبرت بويل تجريبيًا أن موجات الصوت لابد أن تنتقل في وسط. وقد برهن بويل على أنه لا يمكن سماع صوت جرس داخل جرة أفرغ منها الهواء بقدر الإمكان. وفي أواخر القرن السابع عشر الميلادي، صاغ العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن علاقة تكاد تكون صحيحة بين سرعة الصوت في وسط وبين كثافة الوسط وقابليته للانضغاط.
وفي منتصف القرن الثامن عشر الميلادي، أوضح دانيال برنولي، وهو رياضي وفيزيائي سويسري، أن الخيوط يمكن أن تهتز عند أكثر من تردد في نفس الوقت. وفي أوائل القرن التاسع عشر، طوّر رياضي فرنسي اسمه جان بابتيست فورير طريقة رياضية، يمكن أن تستخدم لتحليل موجات الصوت المعقدة إلى النبرات البسيطة التي تتكون منها. وفي الستينيات من القرن التاسع عشر الميلادي درس هيرمان فون هيلمولتز، وهو فيزيائي ألماني، تداخل موجات الصوت، وإنتاج الضربات وعلاقة كل منهما بإحساس الأذن بالصوت.
التطـــــــــورات الحديثــــــــــــة
تأسس جزء كبير من علم الصَّوتيات الحديث على مبادئ الصوت الموجودة في كتاب نظرية الصوت الذي ألفه الفيزيائي البريطاني البارون رايلي في عام 1878م. ورغم أن الكثير من خصائص الصوت معروفة منذ ذلك الوقت الطويل، إلا أن علم الصَّوتيات استمر يتوسع في مناطق جديدة. وفي الأربعينيات من القرن العشرين، وضح جورج فون بيكيسي، وهو فيزيائي أمريكي، كيف تميِّز الأذن بين الأصوات. وفي الستينيات من القرن العشرين توسع علم الصَّوتيات سريعًا استجابة للاهتمام المتزايد بتأثيرات التلوث الضجيجي الفيزيائية والنفسية الضارة.
وشملت بحوث علم الصَّوتيات في سبعينيات القرن العشرين، دراسة الاستخدامات الجديدة للموجات فوق الصوتية وتطوير معدات فوق سمعية أفضل. وخلال أوائل الثمانينيات، شمل البحث أجهزة أفضل لإعادة إنتاج الصوت وتطوير الحواسيب التي تستطيع أن تفهمه وتعيد إنتاجه. كما درس مهندسو علم الصَّوتيات الاستخدامات الممكنة للموجات تحت الصوتية، أي الصوت الذي يكون تردده أقل من مدى السماع البشري.