ฟิสิกส์ - เสียงตอนที่ 2

บทนำ

• เสียงเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งซึ่งก่อให้เกิดความรู้สึกเมื่อเราได้ยินเข้าหู

• สามารถสร้างเสียงได้หลายวิธีเช่นการถอนการขูดขีดข่วนการเป่าหรือการเขย่าวัตถุต่างๆ

• เสียงของมนุษย์เกิดขึ้นเนื่องจากการสั่นสะเทือนในสายเสียง

• โดยทั่วไปแล้วคลื่นเสียงจะมีลักษณะเฉพาะโดยการเคลื่อนที่ / การสั่นสะเทือนของอนุภาคในตัวกลางและด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่า mechanical waves.

• คลื่นเสียงจะแกว่งไปมาตามตำแหน่ง ด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่าlongitudinal waves.

การขยายพันธุ์ของเสียง

• สารหรือวัตถุที่ส่งเสียงเรียกว่า medium.

• เสียงเคลื่อนผ่านสื่อจากจุดของรุ่นไปยังผู้ฟัง สื่อเสียงอาจเป็นของแข็งของเหลวหรือก๊าซ

• อย่างไรก็ตามเสียงไม่สามารถเดินทางผ่านสื่อสุญญากาศได้

• อนุภาค (ของก๊าซของเหลวหรือของแข็ง) ไม่ได้เดินทางจากวัตถุที่สั่นสะเทือนไปยังหู แต่เมื่อวัตถุสั่นสะเทือนจะทำให้อนุภาคของตัวกลางที่อยู่รอบ ๆ มันสั่นและอื่น ๆ

• กล่าวอีกนัยหนึ่งอนุภาคของตัวกลางจะไม่เคลื่อนที่ / เคลื่อนที่ไปข้างหน้า แต่เป็นการรบกวนจะส่งต่อผ่านอนุภาคที่สั่นสะเทือนหนึ่งไปยังอีกอนุภาคหนึ่ง

• เมื่ออนุภาคสั่นเคลื่อนไปข้างหน้าพวกมันจะดันและบีบอัดอากาศที่อยู่ด้านหน้าและสร้างบริเวณที่มีความกดอากาศสูงที่เรียกว่า compression (ดูภาพด้านล่าง)

• นอกจากนี้เมื่ออนุภาคที่สั่นสะเทือนเคลื่อนที่ไปข้างหลังจะสร้างบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำซึ่งเรียกว่า rarefaction (R) (ดูภาพที่ระบุด้านบน)

• ในขณะที่อนุภาคเคลื่อนที่ไปมาอย่างรวดเร็วจะมีการสร้างการบีบอัด (เขตความกดอากาศสูง) และปฏิกิริยาที่หายาก (เขตความกดอากาศต่ำ) ขึ้นในอากาศ ในทำนองเดียวกันคลื่นเสียงแพร่กระจายผ่านสื่อ

• ดังที่แสดงในภาพด้านบนส่วนล่าง (หุบเขา) ของเส้นโค้งเรียกว่า trough และส่วนบน (จุดสูงสุด) เรียกว่า crest.

• ระยะห่างระหว่างการกดสองครั้งติดต่อกันหรือการทำปฏิกิริยาที่หายากติดต่อกันสองครั้งเรียกว่า wavelength.

• ความยาวคลื่นมักแสดงด้วยตัวอักษรกรีกแลมบ์ดา (λ) และหน่วย SI คือเมตร (m)

• จำนวนการบีบอัดหรือการหายากที่นับต่อหน่วยเวลาเรียกว่า frequency ของคลื่นเสียง

• ความถี่ของคลื่นเสียงมักแสดงโดย ν (อักษรกรีก nu).

• หน่วย SI ของความถี่ของคลื่นเสียงคือเฮิรตซ์ (Hz)

• ความรู้สึกของความถี่ที่เรารับรู้ / ฟังมักเรียกว่า pitch ของเสียง

• ยิ่งการสั่นสะเทือนของแหล่งกำเนิดเสียงเร็วเท่าไหร่ความถี่ก็ยิ่งสูงขึ้นและระดับเสียงก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น (ดูภาพด้านล่าง)

• ในทำนองเดียวกันเสียงที่มีระดับเสียงสูงจะมีจำนวนการบีบอัดและปฏิกิริยาที่หายากมากขึ้นผ่านจุดคงที่ต่อหน่วยเวลา

• การสั่นสะเทือนของแหล่งกำเนิดเสียงยิ่งต่ำความถี่ก็จะยิ่งน้อยลงและระยะห่างของเสียงก็จะยิ่งน้อยลง (ดูภาพด้านล่าง)

• ในทำนองเดียวกันเสียงระดับเสียงต่ำจะมีจำนวนการบีบอัดน้อยกว่าและเกิดปฏิกิริยาที่หายากผ่านจุดคงที่ต่อหน่วยเวลา

• ขนาดของการรบกวนสูงสุดในสื่อที่กำหนดที่ด้านใดด้านหนึ่งของค่าเฉลี่ยเรียกว่า amplitude ของคลื่นเสียง

• แอมพลิจูดมักแสดงด้วยตัวอักษร A.

• ความนุ่มนวลหรือความดังของเสียงขึ้นอยู่กับความกว้างของเสียง

• เสียงความถี่เดียวเรียกว่า tone.

• เสียงซึ่งสร้างขึ้นโดยการผสมของความถี่ที่กลมกลืนกันเรียกว่า note.

• โน๊ตน่าฟัง