RmutPhysics.com
ตุลาคม 22, 2020, 08:33:52 am *
ยินดีต้อนรับคุณ, บุคคลทั่วไป กรุณา เข้าสู่ระบบ หรือ ลงทะเบียน

เข้าสู่ระบบด้วยชื่อผู้ใช้ รหัสผ่าน และระยะเวลาในเซสชั่น
ข่าว:
 
   หน้าแรก   ช่วยเหลือ ค้นหา ปฏิทิน สมาชิก เข้าสู่ระบบ สมัครสมาชิก  
หน้า: [1]
  พิมพ์  
ผู้เขียน หัวข้อ: เรื่องของเสียง และคุณสมบัติ  (อ่าน 3709 ครั้ง)
0 สมาชิก และ 1 บุคคลทั่วไป กำลังดูหัวข้อนี้
สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด
ผู้ดูแลระบบ
Administrator
สุดยอดสมาชิก
*****
ออฟไลน์ ออฟไลน์

เพศ: ชาย
กระทู้: 1545

นักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ELECTRONIC ราชมงคลธัญบุรี

suwat_elec@hotmail.com
ดูรายละเอียด อีเมล์
« เมื่อ: พฤศจิกายน 05, 2008, 07:20:36 am »

เสียง
โพสโดย สุวัฒน์  หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

 
 
แผนภูมิแสดงการได้ยินเสียง (น้ำเงิน : คลื่นเสียง; แดง: แก้วหู; เหลือง: คลอเคลีย; เขียว: เซลล์รับรู้การได้ยิน; ม่วง : สเปกตรัมความถี่ ของการตอบสนองการได้ยิน; ส้ม: อิมพัลส์ประสาท)
เสียง เป็นคลื่นกลที่ใช้อากาศเป็นพาหะ เกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุ เมื่อวัตถุสั่นสะเทือน ก็จะทำให้เกิดการอัดตัวและขยายตัวของคลื่นเสียง และถูกส่งผ่านตัวกลาง เช่น อากาศ ไปยังหู แต่เสียงสามารถเดินทางผ่านก๊าซ ของเหลว และของแข็งก็ได้ แต่ไม่สามารถเดินทางผ่าน สุญญากาศ เช่น ในอวกาศ ได้
เมื่อการสั่นสะเทือนนั้นมาถึงหูของเรา มันจะถูกแปลงเป็นพัลส์ประสาท ซึ่งจะถูกส่งไปยังสมอง ทำให้เรารับรู้และจำแนกเสียงต่างๆ ได้
เนื้อหา

•   1 คุณลักษณะของเสียง
o   1.1 ความถี่
o   1.2 ความยาวช่วงคลื่น
o   1.3 แอมปลิจูด
•   2 อ้างอิง
•   3 แหล่งข้อมูลอื่น

 คุณลักษณะของเสียง
คุณลักษณะเฉพาะของเสียง ได้แก่ ความถี่ ความยาวช่วงคลื่น แอมปลิจูด และความเร็ว
เสียงแต่ละเสียงมีความแตกต่างกัน เสียงสูง-เสียงต่ำ, เสียงดัง-เสียงเบา, หรือคุณภาพของเสียงลักษณะต่างๆ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดเสียง และจำนวนรอบต่อวินาทีของการสั่นสะเทือน
 ความถี่
ระดับเสียง (pitch) หมายถึง เสียงสูงเสียงต่ำ สิ่งที่ทำให้เสียงแต่ละเสียงสูงต่ำแตกต่างกันนั้น ขึ้นอยู่กับความเร็วในการสั่นสะเทือนของวัตถุ วัตถุที่สั่นเร็วเสียงจะสูงกว่าวัตถุที่สั่นช้า โดยจะมีหน่วยวัดความถี่ของการสั่นสะเทือนต่อวินาที เช่น 60 รอบต่อวินาที, 2,000 รอบต่อวินาที เป็นต้น และนอกจาก วัตถุที่มีความถี่ในการสั่นสะเทือนมากกว่า จะมีเสียงที่สูงกว่าแล้ว หากความถี่มากขึ้นเท่าตัว ก็จะมีระดับเสียงสูงขึ้นเท่ากับ 1 ออกเตฟ (octave) ภาษาไทยเรียกว่า 1 ช่วงคู่แปด
 ความยาวช่วงคลื่น
ความยาวช่วงคลื่น (wavelength) หมายถึง ระยะทางระหว่างยอดคลื่นสองยอดที่ติดกันซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการอัดตัวของคลื่นเสียง (คล้ายคลึงกับยอดคลื่นในทะเล) ยิ่งความยาวช่วงคลื่นมีมาก ความถึ่ของเสียง (ระดับเสียง) ยิ่งต่ำลง
 แอมปลิจูด
แอมปลิจูด (amplitude) หมายถึง ความสูงระหว่างยอดคลื่นและท้องคลื่นของคลื่นเสียง ที่แสดงถึงความเข้มของเสียง (Intensity) หรือความดังของเสียง (Loudness) ยิ่งแอมปลิจูดมีค่ามาก ความเข้มหรือความดังของเสียงก็ยิ่งเพิ่มขึ้น


การเกิดเสียง

ทำไมคลื่นเสียงเดินทางผ่านอากาศได้
 
 
 
   การเคลื่อนที่แบบคลื่น
คนเราส่วนมากมีประสบการณ์เกี่ยวกับคลื่นมาตั้งแต่อยู่ในวัยเด็ก เช่น เมื่อเราโยนก้อนหินลงไปในสระน้ำ ก้อนหินลงไปรบกวนน้ำทำให้เกิดเป็นระลอกคลื่นเคลื่อนที่ออกไป และในที่สุดก็ถึงขอบสระ ถ้าสังเกตให้ดีจะเห็นใบไม้ที่ลอยอยู่ใกล้ ๆ จุดที่น้ำถูกรบกวนจะกร ะเพื่อมขึ้นลงผ่านตำแหน่งเดิม แต่ไม่มีการกระจัดออกไปหรือเคลื่อนเข้ามาหาตำแหน่งที่ถูกรบกวนเลย มีแต่เพียงคลื่นเคลื่อนที่จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งโดยที่น้ำไม่ได้ถูกนำพาไปด้วย
คลื่นน้ำเป็นเพียงตัวอย่างเดียวของปรากฏการณ์ทางกายภาพที่มีลักษณะทางคลื่น ในโลกเรานี้มีคลื่นเต็มไปหมด ได้แก่ คลื่นเสียง คลื่นกล เช่น คลื่นในเส้นเชือก คลื่นแผ่นดินไหว คลื่นกระแทกที่เกิดจากเครื่องบินไอพ่นซึ่งมีความเร็วเหนือเสียง และคลื่นแม่เหล ็กไฟฟ้า เช่น แสงที่เรามองเห็น คลื่นวิทยุ สัญญาณโทรทัศน์ และรังสีเอกซ์ เป็นต้น
สำหรับคลื่นน้ำ สิ่งที่เรามองเห็นก็คือ การจัดพื้นผิวของน้ำใหม่ ถ้าไม่มีน้ำก็จะไม่มีคลื่นเราสะบัดเส้นเชือกให้มีคลื่นวิ่งไป ถ้าไม่มีเส้นเชือกก็จะไม่มีคลื่น คลื่นเสียงเดินทางผ่านอากาศก็เพราะว่ามีการแปรผันความดันที่จุดหนึ่งเดินไปยังอีกจุดหนึ่ง เร าเรียกว่า เป็นคลื่นในรูปแบบของการรบกวนที่เกิดต่อตัวกลางและเคลื่อนที่ไปจึงพิจารณาได้ว่า คลื่นก็คือการเคลื่อนที่ของการรบกวน ซึ่งก็เป็นสถานะของตัวกลางนั่นเอง ไม่ใช่การเคลื่อนที่ของอนุภาค
เงื่อนไขในการเกิดคลื่นมีอะไรบ้าง
 
 
 
   เงื่อนไขในการเกิดคลื่น
เงื่อนไขที่สำคัญของการเกิดคลื่น ได้แก่ ข้อที่หนึ่ง คลื่นเกิดขึ้นเมื่อมีการรบกวนกระทำต่อบริเวณใดบริเวณหนึ่ง การรบกวนดังกล่าวคือ การกระตุ้นด้วยแรงต่อวัตถุหรือมวลซึ่งทำให้เกิดมีการขจัดผ่านตำแหน่งหยุดนิ่งไปมา ข้อที่สอง การรบกวนเดินไปด้วยอัตราเร ็วที่ขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวกลาง จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งในระยะเวลาอันจำกัด ข้อที่สาม คลื่นต้องอาศัยตัวกลางในการเผยแผ่ออกไป ตัวกลางอาจเป็นของแข็งหรือของไหลก็ได้
ก่อนเกิดคลื่น สภาพของตัวกลางอาจอยู่นิ่ง ๆ หรืออยู่ในสภาพไม่สมดุล เช่น การกระจายของคลื่นน้ำเมื่อโยนก้อนหินลงในสระที่ราบเรียบ ก็เป็นการรบกวนที่เกิดเป็นคลื่น ตรงกันข้ามกับคลื่นในมหาสมุทร ซึ่งสภาพก่อนเกิดคลื่น พื้นน้ำมีการกระเพื่อมอยู่แล้ว หรือการกระจายคลื่นเสียงในอากาศก็เป็นตัวอย่างคล้ายคลื่นในมหาสมุทร กล่าวคือ อนุภาคอากาศเคลื่อนที่สับสนอยู่แล้ว บางครั้งยังมีลมพัดหรือมีอุณหภูมิเข้ามาเกี่ยวข้องอีกด้วย ซึ่งทั้งนี้ก็เป็นสถานะก่อนเกิดคลื่นเสียง ในการยิงปืน ก๊าซที่ดันออกมาจากปากกร ะบอกปืนทำความรบกวนต่ออากาศ เกิดคลื่นเสียงกระจายออกไปซ้อนกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคอากาศซึ่งมีอยู่แล้วในทิศทางต่าง ๆ กัน
ความยืดหยุ่นเป็นสมบัติของตัวกลางที่จะสร้างแรงคืนตัวให้กับอนุภาคที่ถูกขจัดออกไปกลับคืนสู่ตำแหน่งสมดุลของมัน ส่วนความเฉื่อยนั้นสัมพันธ์กับมวลของตัวกลางในสองลักษณะที่สำคัญ ข้อแรกคือ อนุภาคของตัวกลางซึ่งมีมวลจะต่อต้านการเปลี่ยนสภาพ (ปกติ) และทิศทางก ารเคลื่อนที่ของมันเพราะมีแรงกระทำ ข้อที่สอง คือ ความสามารถที่อนุภาคส่งถ่ายโมเมนตัมและพลังงานให้กับอนุภาคมวลตัวอื่น
ความเฉื่อยและความยืดหยุ่นมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร
 
 
 
    ความเฉื่อยและความยืดหยุ่นมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร จึงเกิดเป็นคลื่นส่งกระจายออกมา เริ่มด้วยเมื่อมีการรบกวนเกิดขึ้น และส่งโมเมนตัมให้กับอนุภาคซึ่งมีมวล จากนั้นการเคลื่อนที่จากตำแหน่งสมดุลก็จะเกิดขึ้นด้วยอัตราเร็วค่าหนึ่ง ซึ่งแล้วแต่ว่าจะเ ป็นตัวกลางชนิดใด เนื่องจากอนุภาคมีความเฉื่อยมันจึงยังคงเคลื่อนที่ต่อไปในทิศเดิม ด้วยความเร็วเดิมจนกระทั่งไปกระทบอนุภาคอีกตัวหนึ่งซึ่งถ้าคิดว่าการชนเป็นแบบยืดหยุ่น โมเมนตัมของอนุภาคตัวแรกจะถูกถ่ายทอดให้กับอนุภาคตัวที่สองทำให้อนุภาคแรกหยุดอนุภาคที่สองจ ะวิ่งต่อไปในทิศเดิมเหมือนอนุภาคแรก ด้วยอัตราเร็วเท่าเดิมตามธรรมชาติของความยืดหยุ่น (ทั้งนี้โดยสมมติว่ามวลของอนุภาคทั้งสองมีค่าเท่ากัน) อนุภาคแรกกระทำตัวคล้ายกับเป็นระบบของมวลและสปริงที่ถูกกระทบให้เริ่มมีการกระจัด ดังนั้นหลังจากอนุภาคแรกหยุดนิ่งอาการ สปริงของตัวกลางจะออกแรงทำให้มันถอยกลับผ่านตำแหน่งสมดุล ส่วนอนุภาคที่สองเคลื่อนที่ต่อไปจนชนอนุภาคที่สามและสี่ไปเรื่อย ๆ หลังจากชนแล้วอนุภาคตัวที่ชนจะสั่นไปมาผ่านตำแหน่งสมดุล เหมือนอนุภาคแรก และเกิดเป็นแบบลูกโซ่ต่อกันไป การกระจายคลื่นเกิดขึ้นโดยไม่มี การย้ายที่ของอนุภาคใด ๆ ไปมากนัก เป็นแต่เพียงการสั่นไปมาผ่านตำแหน่งสมดุลของมันเท่านั้น
คลื่นเสียงในอากาศเป็นคลื่นตามยาวกล่าวคือ อนุภาคของอากาศที่กระจายคลื่นจะสั่นในทิศทางที่คลื่นเคลื่อนไป ต่างไปจากคลื่นแสง คลื่นความร้อน คลื่นวิทยุ หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ ที่กระจายออกสู่อากาศตรงที่คลื่นเหล่านี้เป็นคลื่นตามขวาง เพราะสนาม ไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กในคลื่นสั่นในทิศตั้งฉากกับทิศของคลื่นเอง
เสียงเกิดขึ้นได้อย่างไร
 
 
 
 
    ระบบการได้ยิน
หูเป็นอวัยวะสำหรับฟังเสียง แบ่งเป็น ๓ ส่วนด้วยกันคือ หูชั้นนอก หูชั้นกลาง และหูชั้นใน
หูชั้นนอก ประกอบด้วยใบหู รูหู และเยื่อแก้วหู เยื่อแก้วหูมีลักษณะเป็นเนื้อเยื่อประสานแผ่นบาง ๆ รูปรี ตั้งอยู่ระหว่างหูชั้นนอกกับหูชั้นกลาง เมื่อมีคลื่นเสียงส่งมาตามตัวกลาง เช่น อากาศถึงใบหู ใบหูจะรวบรวมคลื่นเสียง (หรือคลื่นคว ามดังนั่นเอง) เข้าทางรูหูซึ่งอยู่ติดกับอากาศภายนอก เข้าไปถึงเยื่อแก้วหู คลื่นเสียงนี้ทำให้เยื่อแก้วหูสั่น
หูชั้นกลาง เป็นส่วนที่อยู่ต่อจากหูชั้นนอก มีลักษณะเป็นโพรงตั้งอยู่ในกระดูกขมับ มีกระดูกเล็ก ๆ ๓ ชิ้น ได้แก่ กระดูกรูปค้อน ทั่งและโกลน ต่อกันอยู่ด้วยข้อต่อ ปลายด้านหนึ่งของกระดูกค้อนยึดติดอยู่กับเยื่อแก้วหู ส่วนทางด้านกระดูกโก ลนมีฐานยึดติดกับช่องรูปรี ทั้งนี้โดยอาศัยเอ็นของกล้ามเนื้อเป็นตัวยึด หน้าต่าง รูปรีเป็นทางผ่านของการสั่นสะเทือนจากเยื่อแก้วหู ซึ่งถูกส่งถ่ายทอดมาตามกระดูกทั้งสามชิ้นไปยังช่องรูปรีเข้าสู่หูชั้นใน การทำงานของกระดูก ๓ ชิ้น มีลักษณะคล้ายระบบของคาน ซึ่งมีการได้เปรียบเชิงกลประมาณ ๓ : ๑ ผลก็คือ ระยะทางการขยับตัวของเยื่อแก้วหูน้อย เมื่อส่งผ่านเป็นการสั่นไปสู่ฐานของกระดูกโกลน แต่เกิดแรงกระตุ้นมากขึ้น บริเวณด้านล่างของหูชั้นกลางมีท่อซึ่งติดต่อกับอากาศภายนอกทางด้านหลังของจมูกเรียกว่า ท่อยูสเต เชี่ยน ทำหน้าที่ปรับความดันอากาศภายในหูชั้นกลางให้เท่ากับความดันบรรยากาศอยู่เสมอ
หูชั้นใน อยู่ภายในส่วนลึกของกระดูกขมับ ประกอบด้วยอวัยวะที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการได้ยินและอวัยวะที่ใช้ในการทรงตัว มีชื่อว่า โคเคลีย (cochlea) เป็นอวัยวะที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการได้ยินเสียง ลักษณะเป็นท่อยาวประมาณ ๓๐ มม. ขดเป็นวงซ้อนขึ ้นรูปกันหอยประมาณ ๒ ๑/๒ รอบ โคเคลียถูกแบ่งออกเป็น ๒ ส่วน ตามความยาวโดยแผ่นเยื่อ เบซิลาร์ เมมเบรน (Basilar membrane) ช่องบนเรียก สกาลา เวสติบุไล (Scala vestibuli) และช่องล่างเรียกว่า สกาลา ทิมปาไน (Scala tympani) ช่องทั้งสองติดต่ อกันที่บริเวณยอดของโคเคลีย เป็นรูเปิดเล็ก ๆ เรียกว่า เฮลิโคทริมา (Helicotrema) ภายในช่องทั้งสองมีของเหลวบรรจุอยู่
บนเบซิลาร์ เมมเบรน มีอวัยวะรับเสียงคือ ออร์แกนออฟคอร์ติ (Organ of corti) ประกอบด้วยเซลล์ขน (Tectorian membrane) และเซลล์อื่น ๆ เมื่อคลื่นความสั่นสะเทือนถูกส่งมาถึงของรูปรี คลื่นจะถูกส่งผ่านของเหลวในหูส่วนในไปตามช่องบน ผ่านรูเปิดลงสู ่ช่องล่าง สุดท้ายจะไปถึงช่องรูปวงกลม ระหว่างที่มีคลื่นรบกวนเดินผ่านตามเส้นทางดังกล่าว เบซิลาร์ เมมเบรนจะ ถูกกระตุ้นให้สั่น เซลล์ขนซึ่งมีความไวสูงจำนวนมากจะเปลี่ยนความสั่นสะเทือนให้เป็นศักย์ไฟฟ้า กลายเป็นกระแสประสาทสู่สมองทางเส้นประสาทเสียงเพื่อ แปลเป็นความรู้สึกของเสียง อัตราการผลิตกระแสประสาทของเซลล์ขนขึ้นอยู่กับความเข้มและความถื่ของเสียง

เสียง
เครื่องมือที่เรารู้จักเป็นอย่างดีในการวัดการแปรผันความดันในอากาศ คืออะไร
 
 
    เสียงคือการแปรผันความดัน (ในอากาศ น้ำ หรือตัวกลางชนิดอื่น) ซึ่งหูคนเราสามารถตรวจหาได้ เครื่องมือที่เรารู้จักเป็นอย่างดีในการวัดการแปรผันความดันในอากาศคือ บาโรมิเตอร์ แต่ความดันที่แปรผันไปเพราะการเปลี่ยนแบบอย่างของลมฟ้าอากาศเกิดขึ้นช้าเกินก ว่าที่หูจะตรวจหาได้ เราจึงไม่ได้ยินเป็นเสียง ในคำนิยามของเสียงถ้าการแปรผันในความดันบรรยากาศเกิดขึ้นเร็วกว่า ๒๐ ครั้งต่อวินาที หูจะได้ยินเป็นเสียง (อย่างไรก็ตาม บาโรมิเตอร์ไม่สามารถตอบสนองได้เร็วพอ จึงใช้วัดเสียงไม่ได้) จำนวนครั้งของการแปรผัน ใน ๑ วินาที เรียกว่าความถี่ของเสียง วัดเป็นวัฏจักรต่อวินาที หรือเฮิรตซ์ (Hertz , Hz) ซึ่งเป็นหน่วยสากล พิสัยการได้ยินของมนุษย์อยู่ระหว่าง ๒๐ เฮิรตซ์ ถึง ๒๐,๐๐๐ เฮิรตซ์ (หรือ ๒๐ กิโลเฮิรตซ์) ส่วนเสียงของเปียโนอยู่ระหว่าง ๒๗.๕ เฮิรต์ ถึง ๔,๑๘๖ เฮิรตซ์
ถ้าเราทราบอัตราเร็วและความถี่ของคลื่นเสียง เราก็สามารถหาความยาวคลื่นของเสียงได้ ความยาวคลื่นคือระยะทางในอากาศจากยอดคลื่นลูกหนึ่งไปยังยอดของคลื่นอีกลูกหนึ่ง
ความยาวคลื่น = อัตราเร็ว / ความถี่
เราอาจให้คำนิยามเสียงว่า เป็นการเคลื่อนที่แบบคลื่นในอากาศ หรือตัวกลางยืดหยุ่นชนิดอื่น (สิ่งเร้า) หรืออาจกล่าวว่าเสียงเป็นการรบเร้าต่อกลไกการได้ยินที่ให้ผลเป็นการกำหนดรับรู้เสียง (เป็นการรู้สึกเพทนาการ หรือ อินทรียสัมผัส)
กำแพงกั้นเสียงมีประโยชน์ต่อเราอย่างไร
 
 
 
    กำแพงกั้นเสียง
ระดับเสียงจะลดลงได้มากถ้าผู้รับฟังมีเครื่องกำบังเสียง เช่น สภาพภูมิประเทศ หรืออาคารสิ่งก่อสร้าง ส่วนกำแพงกั้นเสียงที่สร้างขึ้น ก็เพื่อพยายามลดทอนเสียง โดยเฉพาะจากแหล่งการจราจรทางถนน การทดสอบเครื่องยนต์ของเครื่องบิน และทางด่วน เป็นต้น
หากพิจารณาในเชิงเรขาคณิตน่าจะกล่าวได้ว่าพลังงานเสียงตกลงบนกำแพงกั้นเสียงจะสะท้อนกลับไปยังแหล่งกำเนิดเสียง โดยที่ผู้ฟังซึ่งอยู่ภายในเงาของกำแพงกั้นเสียงไม่น่าที่จะได้รับเสียงอย่างไก็ตาม ในศตวรรษที่ ๑๗ ฮอยเกนส์ (Huygens) มีความคิดว่าทุก ๆ จุด บนหน้าคลื่นจะทำตัวเป็นแหล่งกำเนิด และเผยแผ่คลื่นวงกลมออกไปโดยรอบ นี่จึงเป็นเครื่องอธิบายว่าทำไมจึงมีการกระจายของหน้าคลื่นเข้าไปสู่บริเวณเงาของกำแพงเฟรสเนล (Fresnel) และคนอื่นพัฒนาทฤษฎีต่อมา จนกระทั่งในปี พ.ศ. ๒๕๑๑ มาเอกาวา (Maekawa) ตีพิมพ์แสดง วิธีง่าย ๆ ในการประมาณค่า การลดทอนเสียงโดยกำแพงกั้นเสียง ก่อนอื่นจะต้องหาค่าเลขเฟรสเนล (Fresnel number) N ของกำแพงกั้นเสียงที่มีลักษณะทางเรขาคณิตอย่างใดอย่างหนึ่ง จากรูป
N = (2 / y) q
y คือความยาวคลื่นของเสียง หน่วย เมตร
q คือผลต่างของทางเดินเสียงจากแหล่งกำเนิดถึงผู้ฟัง เมื่อมี และไม่มีกำแพงกั้นเสียง
q = (a + b) - c หน่วย เมตร
การลอทอนเสียงสำหรับแถบความถี่ โดยคิดที่ความถี่กลางของแถบนั้น ๆ หาได้โดยคำนวน q ออกมาก่อน แล้วจึงหาค่า N และการลดทอนเสียงอาจจะหาได้จากกราฟ
เสียงรบกวนที่อยู่รอบๆ ตัวเรามีเสียงอะไรบ้าง
 
 
 
 
 
 
   เสียงรบกวนจากการก่อสร้าง
เราอาจจะมองว่าเสียงรบกวนจากพื้นที่ที่มีการก่อสร้างทำความขัดข้องเพียงชั่วคราว แต่ในพื้นที่ที่มีการพัฒนาอย่างหลักอาจใช้เวลาเป็นปี ๆ เสียงรบกวนจากโครงการดังกล่าวมักจะเป็นปัญหาอย่างครัดเครียดที่กระทบต่อที่อยู่อาศัยพื้นที่พาณิชยกรรม และเขตอุตสาหกรรม
เสียงรบกวนจากการจราจรทางถนน
การจราจรดูจะเป็นแหล่งกำเนิดเสียงที่ก่อความเดือดร้อนรำคาญได้มากที่สุด และมีผลกระทบต่อประชาชนเป็นจำนวนมากที่สุด การพัฒนาถนนสายใหม่ก็ดี ทางด่วนพิเศษ และทางรถไฟก็ดี ย่อมหมายความถึงว่า ประชาชนจำนวนมากขึ้นจะได้รับผลกระทบจากระดับเสียงที่สูงขึ้นด ้วย เสียงเครื่องบิน
ความเจริญเติบโตทางด้านการขนส่งทางอากาศ ทำให้ปัญหาเรื่องเสียงรบกวนจากสนามบินและเครื่องบินเพิ่มความรุนแรงยิ่งขึ้น ประชาชนจำนวนมากได้รับผลกระทบเพราะสนามบินมักจะอยู่ไม่ห่างเมืองมากนัก และเส้นทางที่เครื่องบินผ่านก็มักจะอยู่เหนือสถานที่ทั้งหลาย การจราจรทางรถไฟ
เสียงจากรถไฟที่มาเป็นพัก ๆ หาได้โดยใช้ระดับเสียง LAeq ซี่งเป็นการเฉลี่ยพลังงานแล้วแปลงเป็นระดับเสียงคงที่ตลอดช่วงระยะเวลานั้น อาจกล่าวได้ว่าระดับเสียงดังกล่าวบรรจุพนักงานเสียงทั้งหมดที่เกิดในช่วงระยะเวลาเดียวกัน เสียงจากโรงงานอุตสาหกรรม
ระดับเสียงในโรงงานอุตสาหกรรมหลายแห่งสร้างความเสี่ยงต่อการเสื่อมของหูอย่างสำคัญ หากฟังเสียงระดับสูงเป็นเวลานานจากสาเหตุเพราะการทำอาชีพจะทำให้หูหนวกได้ อันตรายที่มีต่อการได้ยินมากน้อยย่อมมีความสัมพันธ์กับพลังงานเสียงที่หูรับเอาไว้ ดังนั้นถ้าลดจำน วนพลังงานเสียงลงได้ก็จะเป็นการลดความเสี่ยงอันตรายแบบสะสมต่อการได้ยิน เสียงในสำนักงาน
เสียงในสำนักงานทำความรำคาญและสอดแทรกการสื่อสารเชิงถ้อยคำ เสียงที่ว่านี้อาจเกิดจากบริภัณฑ์สำนักงาน เช่น เครื่องพิมพ์เอกสารหรืออาจเกิดจากเสียงภายนอก เช่น การจราจรและการทำถนนก็ได้ เสียงในดิสโกเธค
เสียงในดิสโกเธคเป็นปัญหาที่เกิดในเวลากลางคืน ส่วนใหญ่เป็นผลของเทคโนโลยีก้าวหน้าทางอุตสาหกรรมเครื่องเสียง ห้องเต้นรำก็ไม่ต้องมีขนาดใหญ่ วงดนตรีมีนักดนตรีไม่มากหรืออาจมีดีเจ (dise - jockey) เพียงคนเดียวก็พอ เครื่องดนตรีก็เป็นชนิดที่เคลื่อนย้า ยได้ง่าย เราจะพบว่าระดับสูงสุดของเสียงอาจขึ้นไปถึง ๑๒๐ เดซิเบล เอ และหากว่าห้องไม่มีการกันเสียงที่ดีพอก็จะเป็นปัญหาต่อบริเวณพื้นที่โดยรอบได้ โดยเฉพาะเสียงความถี่ต่ำที่ดังแรงและหนักจะแทรกลึกเข้าไปในสิ่งแวดล้อมได้ดีเช่นเดียวกับการจัดคอนเสิร์ตกลางแจ้ง เสียงรบกวนในชุมชน
เสียงรบกวนในชุมชนนั้น หมายถึง เสียงที่แผ่แทรกเข้ามาสู่ชีวิตประจำวันของเรา โดยที่เมื่อรับฟังแล้วอาจจะเป็นการวัดคุณภาพของภาวะแวดล้อมที่บ้านเราก็ได้ การวัดเสียงรบกวนในชุมชนเราใช้เครื่องวัดระดับเสียงที่มีวงจรถ่วงน้ำหนักแบบเอ ซึ่งเป็นการวัดแบบหลั ก แต่ถ้าต้องการทราบถึงค่าของเสียงทีเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาและเพื่อที่จะทำนายปฏิกิริยาของคนที่มีต่อเสียงรบกวนนั้น ๆ จะต้องใช้พารามิเตอร์ของการวัดเสียงอย่างอื่นด้วย เช่น แอมเบียนท์ นอยส์ (ambient nosie) ซึ่งหมายความถึง เสียงทั้งหลายที่เกิด ในสภาพแวดล้อมต่อเนื่องกัน นำมาเฉลี่ย (เชิงพลังงาน) ในช่วงเวลาทั้งหมดแล้วคำนวฯออกมาเป็นระดับ (ถ่วงน้ำหนักแบบ A) ที่สมมูลกัน เขียนแทนด้วย LAeq
ถ้าเราฟังเสียงดังเป็นเวลานานๆ จะเกิดผลเสียอย่างไร
 
 
   หูเสี่อมเพราะเสียง
เสียงค่อยที่สุดที่หูตรวจหาได้เรียกว่า ขีดเริ่มของการได้ยิน สำหรับระดับเสียงเกิน ๗๐ - ๗๕ เดซิเบล เอ (dBA) ขึ้นไป หากฟังอยู่นาน ๆ ความรู้สึกต่อการได้ยินจะลดความไวลง ทำให้ขีดเริ่มของการได้ยินจะต้องเพิ่มขึ้นชั่วคราว การสูญเสียความไวต่อการได ้ยินนี้จะกลับฟื้นตัวขึ้นมาก็ต่อเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมเงียบ ๆ สักระยะเวลาหนึ่ง จึงเรียกเหตุการณ์เช่นนี้ว่า การเลื่อนของขีดเริ่มชนิดชั่วคราว สำหรับระดับขีดเริ่มที่เลื่อนขึ้นน้อยกว่า ๒๐ เดซิเบล เวลาที่จะหายเหมือนเดิมอยู่ในช่วงสั้นเป็นนาที แทนที่จ ะเป็นชั่วโมง ถ้าการเลื่อนเพิ่มขนาดขึ้นกว่าหูจะกลับสู่ภาวะปกติจะต้องใช้เวลาเพิ่มขึ้นเป็นอย่างมาก ยิ่งถ้าเกิดขึ้นบ่อย ๆ โดยที่หูยังไม่เป็นปกติดี ความไวของหูก็ไม่มีโอกาสกลับเหมือนเดิมได้คือ เซลล์ขนในหูส่วนในเกิดการตาย ขีดเริ่มการได้ยินจะเลื่อนขึ้น อย่างถาวร ซึ่งโดยทั่ว ๆ ไปแล้ว จะเริ่มที่ความถี่ประมาณ ๔ กิโลเฮิรตซ์ ยิ่งฟังเสียงดังเป็นเวลานาน ๆ การเสื่อมที่ความถี่นี้จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ และขยายไปสู่ความถี่อื่นด้วย
มีวิธีใดบ้างที่ช่วยลดปัญหาเสียงรบกวน
 
 
   การควบคุมเสียงรบกวน
วิธีลดปัญหาเสียงรบกวนโดยทั่ว ๆ ไป มี ๓ วิธีคือ
(๑) ควบคุมที่แหล่งกำเนิดเสียง
(๒) ปรับทางเดินเสียงจากแหล่งกำเนิดไปยังผู้ฟัง
(๓) ป้องกันหูของผู้ฟัง
หากทำได้ทางเลือกที่น่าจะต้องทำได้แก่วิธีที่หนึ่ง ส่วนการป้องกันที่หูของผู้ฟังเป็นวิธีสุดท้ายซึ่งทำได้โดยใช้จุกสำหรับอุดหูเพื่อลดเสียงหรือเครื่องสวม หรือที่ครอบหู หรือหากต้องการป้องกันเสียงจากระบบสั่นสะเทือนก็ให้ติดตั้งระบบการสั่นสะเทือนนั้นไว้ท ี่ขาตั้งซึ่งอยู่ห่างออกไปเพื่อทำให้เกิดการหน่วงการสั่น เป็นต้น วิธีดำเนินอย่างอื่นที่เป็นไปได้คือ เพิ่มระยะทางผ่านของเสียง ปรับทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียงเสียใหม่มิให้หันมาทางพื้นที่รับเสียง การใช้กำแพงเสียงกั้นระหว่างแหล่งกำเนิดและผู้รับเสียง ทำก ารคุมแหล่งกำเนิดอย่างบริบูรณ์ ฯลฯ การควบคุมเสียงภายในบริเวณที่มีผนังล้อมรอบ อาจทำได้โดยใช้วัสดุดูดกลืนเสียง เช่น กระเบื้องเนื้อพรุนสำหรับทำเพดาน และพื้นผิวแข็ง ณ ที่ต้องการการสะท้อนมาก การลดเสียงวิธีนี้เรียกว่า การดูดกลืนกสานต์ (Passive absorption) แต่ไม่ค่อยได้ผลเมื่อใช้กับความถี่ต่ำ ๆ ซึ่งต้องใช้เทคนิคอีกอย่างหนึ่งที่เรียกว่า การลดทอนเสียงแบบกัมมันต์ (active attenuation)
หูสามารถทนความดันเสียงได้แค่ไหน
 
   เดซิเบล (dB)
เสียงค่อยที่สุดที่หูของคนสุขภาพดีตรวจหาได้คือ ๒๐ ไมโครปาสกาล (uPa) ซึ่งน้อยกว่าความดันบรรยากาศถึง ๕ พันล้านเท่า (๑ ปาสกาลคือ ๑ นิวตัน ต่อ ตร.เมตร นิวตันเป็นหน่วยของแรง) การเปลี่ยนความดัน ๒๐ uPa มีค่าน้อยมากเพียงแต่จะทำให้เยื่อในหูค นขยับเบนไปเป็นระยะทางน้อยกว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของอะตอมเท่านั้น ที่น่าประหลาดก็คือหูสามารถทนความดันเสียงได้ถึงมากกว่าล้านเท่าของ ๒๐ ไมโครปาสกาล ดังนั้น หากเราจะวัดเสียงเป็นปาสกาล ตัวเลขจะออกมาเป็นจำนวนมากมายมหาศาล เพื่อตัดปัญหานี้ จึงมีมาตราที่ ใช้อีกอย่างหนึ่งคือ มาตราเดซิเบล (dB)
ลักษณะที่เป็นประโยชน์อีกอย่างหนึ่งของมาตราเดซิเบล ก็คือ ให้ค่าที่ใกล้เคียงต่อการกำหนดรู้ความดังสัมพัทธ์ของคนดีกว่ามาตรปาสกาล เพราะว่าหูมีปฏิกิริยาต่อการเปลี่ยนระดับซึ่งสมนัยกับมาตราเดซิเบล โดยที่ ๑ เดซิเบลจะเป็นการเปลี่ยนเท่าๆ กันทุกแห่งตลอดมาตรา การเปลี่ยนความดังของเสียงน้อยที่สุดที่หูของเราสามารถรับรู้ได้ คือการเพิ่มความดังขึ้นไป ๑ เดซิเบล การเพิ่มขึ้น ๖ เดซิเบล คือการเพิ่มระดับความดันเสียงเป็น ๒ เท่า แต่การเพิ่ม ๑๐ เดซิเบล จะทำให้เสียงดังเป็น ๒ เท่า
วงจรอิเล็คทรอนิกส์ที่มีความไวแปรผันตามความถี่เหมือนมีชื่อเรียกว่าอะไร
 
 
    เราสามารถสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความไวแปรผันตามความถี่เหมือน เช่น หูมนุษย์ได้ วงจรดังกล่าวมีชื่อเรียกว่า วงจรถ่วงน้ำหนัก เอ บี และซี เป็นมาตรฐานสากล วงจรเอใช้สำหรับเส้นโค้ง (ความดังเท่ากัน) ที่ระดับความดันเสียงต่ำ วงจรบีสำหรับร ะดับเสียงปานกลาง และวงจรซีสำหรับระดับสูง ในปัจจุบันใช้วงจรเอกันอย่างกว้างขวาง เพราะแบบ บี และ ซี ไม่มีสหสัมพันธ์ที่ดีต่อการทดสอบทางการรับรู้เสียงนอกจากนี้ยังมีการปรับมาตรฐานเพิ่มเติมขึ้นสำหรับการวัดเสียงเครื่องบิน เป็นวงจรถ่วงน้ำหนักแบบดี (D) อีกด้วย
เหตุผลหนึ่งที่วงจรถ่วงน้ำหนัก บี และ ซี ไม่ได้ให้ผลตามคาด เพราะว่าเส้นที่มีระดับเสมอกัน (หรือคอนทัวร์) นั้นได้มาจากพื้นฐานการทดลองโดยใช้เสียงบริสุทธิ์ (เสียงความถี่เดียว) เสียงทั่ว ๆ ไปส่วนมากมิใช่เสียงบริสุทธิ์ แต่เป็นสัญญาณเสียงเชิงซ้อน






แจ้งลบกระทู้นี้หรือติดต่อผู้ดูแล   บันทึกการเข้า
หน้า: [1]
  พิมพ์  
 
กระโดดไป:  

Powered by SMF 1.1.4 | SMF © 2006-2007, Simple Machines LLC | Thai language by ThaiSMF
หน้านี้ถูกสร้างขึ้นภายในเวลา 0.494 วินาที กับ 21 คำสั่ง