เสียงเกิดขึ้นได้อย่างไร?

เสียงเป็นประเภทคลื่นกล (Mechanical wave) เสียงเกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุ เมื่อวัตถุสั่นสะเทือน จะทําให้เกิดการอัดตัว และการขยายตัวของคลื่นเสียง แล้วถูกส่งผ่านไปยังตัวกลางเช่น เสียงจากลำโพงผ่านอากาศแล้วไปยังหู (เสียงสามารถเดินทางผ่านสสารในสถานะก๊าซ ของเหลวและของแข็งก็ได้ แต่ไม่สามารถเดินทางผ่านสุญญากาศได้) เมื่อการสั่นสะเทือนนั้นมาถึงหู มันจะถูกแปลงเป็นพัลส์ประสาท ซึ่งจะถูกส่งไปยังสมองทําให้เรารับรู้และจําแนกเสียงต่างๆได้


เรื่องคลื่น: คลื่นคืออะไรเกิดขึ้นได้อย่างไร ?

คลื่นจำแนกโดยใช้ตัวกลางแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ

  • คลื่นกล (Mechanical wave) คือ คลื่นที่อาศัยตัวกลางในการถ่ายโอนพลังงาน หรือคลื่นที่ใช้ตัวกลางในการเคลื่อนที่ เช่น คลื่นผิวน้ำ คลื่นแผ่นดินไหว คลื่นในเส้นเชือก คลื่นในสปริง คลื่นเสียง
  • คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic wave) คือ คลื่นที่ไม่อาศัยตัวกลางในการถ่ายโอนพลังงาน หรือคลื่นที่ไม่ใช้ตัวกลางในการเคลื่อนที่ ได้แก่ คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ รังสีอินฟราเรด แสงที่มองเห็น รังสีอัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา

คลื่นจำแนกตามลักษณะการสั่นของแหล่งกำเนิด แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ

  • คลื่นตามยาว (Longitudinal wave) คือ คลื่นที่เกิดจากอนุภาคของตัวกลาง เคลื่อนที่ไปมาในแนวเดียวกับแนวการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นเสียง คลื่นในสปริง (แบบอัด-ขยาย) คลื่นแผ่นดินไหวแบบ P (P-wave)
  • คลื่นตามขวาง (Transverse wave) คือ คลื่นที่เกิดจากอนุภาคของตัวกลาง เคลื่อนที่ในแนวตั้งฉากกับแนวการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นผิวน้ำ คลื่นในเส้นเชือก คลื่นในสปริง (แบบสบัดขึ้นลง) คลื่นแผ่นดินไหวแบบ S (S-wave) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คลื่นจำแนกตามความต่อเนื่องของแหล่งกำเนิด และจำนวนครั้งที่เกิดแบ่งได้ 2 ประเภท คือ

  • คลื่นดล (Pulse Wave) เป็นคลื่นที่เกิดจากแหล่งกำเนิดสั่น หรือการรบกวนตัวกลางเป็นช่วงเวลาสั่น ๆ ลักษณะการเกิดเพียงแค่ 1 หรือ 2คลื่น เท่านั้นที่แผ่ออกไป ตัวอย่างเช่น การโยนก้อนหินลงน้ำ
  • คลื่นต่อเนื่อง (Continuous Wave) เป็นคลื่นที่เกิดจากแหล่งกำเนิดสั่น หรือการรบกวนตัวกลางอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดคลื่นแผ่ออกไปเป็นขบวนอย่างต่อเนื่อง เช่น คลื่นที่เกิดขึ้นในทะเล

สรุปคือ คลื่นเสียง(Sound wave) เป็นคลื่นที่อาศัยตัวกลางฉะนั้นจึงเป็น คลื่นกล (Mechanical wave) และมีลักษณะการสั่นแบบคลื่นตามยาว (Longitudinal wave) ความต่อเนื่องของคลื่นเป็นแบบ คลื่นดล (Pulse Wave)

คุณสมบัติที่ทำให้เกิดคลื่นเสียงมี 7 อย่างด้วยกันคือ

  1. แอมพลิจูด
  2. ความถี่
  3. เฟส
  4. ความเร็ว
  5. ความยาวคลื่น
  6. ฮาร์มอนิก
  7. เอ็นเวลอป

การเข้าใจคุณสมบัติพื้นฐานของเสียงทั้ง 7 อย่าง จะช่วยให้เราเข้าใจระบบการบันทึกเสียงและระบบเสียง PA มากขึ้น และก้าวมาเป็นซาวด์เอ็นจิเนียร์ซึ่งทำหน้าที่มิกซ์เสียง และยังเป็นการเพิ่มพูนความรู้เกี่ยวกับเสียง สามารถอธิบายเรื่องของเสียงได้อย่างมีเหตุมีผลหมายเหตุ : อันที่จริงทุกท่านรู้จักและคุ้นเคยกับแอมพลิจูดและความถี่เสียงจากชีวิตประจำวันอยู่แล้ว ถ้าท่านเคยปรับแต่งโทนเสียงของเครื่องเล่นสเตอริโอในบ้านหรือเครื่องขยายเสียงบนรถยนตร์ ผลลัพธ์ของเสียงที่เปลี่ยนไปล้วนเกี่ยวข้องกับแอมพลิจูดและความถี่เสียงทั้งสิ้น เช่น

  • การเพิ่มขึ้นหรือลดลงของความดังจะเกี่ยวกับเรื่องแอมพลิจูด
  • การปรับทุ้มแหลมเป็นเรื่องความถี่ หรือช่วงของย่านความถี่
  • คุณสมบัติทั้งหมด 7 อย่างจะอธิบายรายละเอียดอีกทีในบทถัดไป