ความรู้เรื่องเสียง
What is Noise

มนุษย์เราที่มีความปกติทางการได้ยินโดยทั่วไปจะสามารถรับฟังเสียงได้ตั้งแต่ความถี่ 20-20000 Hz (เฮิร์ตซ์) และจะรับรู้การได้ยินดีที่สุดที่ความถี่ 4,000 Hz แต่สำหรับความถี่ที่ต่ำกว่า 20 Hz เราแทบจะไม่ได้ยินเสียงในย่านความถี่นั้นเลย แต่อาจจะรับรู้การกำเนิดเสียงในย่านความถี่นั้นเป็นความรู้สึกสั่นสะเทือนขึ้นมาแทน แท้จริงแล้วเสียงคือพลังงานทางกลในรูปแบบของความสั่นสะเทือนที่ถูกส่งผ่านโมเลกุลของตัวกลาง เช่น อากาศ ซึ่งเสียง (sound) จะกลายเป็นเสียงรำคาญ (noise) ต่อเมื่อเรารู้สึกว่าเสียงนั้นเป็นเสียงที่เราไม่ต้องการได้ยินนั่นเอง เสียงที่เราสามารถรับรู้ได้นั้น จะมีอยู่ 2 ลักษณะคือ 1) Air-Borne Noise หรือเสียงที่เดินทางผ่านอากาศแล้วผ่านเข้าหูผู้รับเสียงเกิดเป็นการได้ยินเสียง และ 2) Structure-Borne Noise หรือเสียงที่เดินทางผ่านโครงสร้าง เช่น โครงสร้างเหล็กของอาคาร โดยผู้รับเสียงสามารถรับรู้ได้ผ่านทางผิวหนังและกระดูก หรือเรียกอีกอย่างว่า "ความสั่นสะเทือน"

คุณสมบัติของเสียง (Properties of Sound)

เนื่องจากเสียงมีลักษณะเป็นคลื่นเสียง ในทางฟิสิกส์จึงเปรียบเสียงเหมือนคลื่นอื่นๆ และมีคุณสมบัติต่างๆที่เกี่ยวข้องกับเสียง เช่น ความถี่เสียง ความยาวคลื่น ความดัง ความเร็วเสียง มีการแพร่ การเลี้ยวเบน และการหักเหของคลื่นเสียงได้

“เสียงเป็นคลื่นตามยาว การเกิดเสียงมีความสัมพันธ์กับการสั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนของวัตถุแหล่งกำเนิดเสียงมีผลให้โมเลกุลของอากาศที่อยู่รอบๆ สั่นสะเทือนตามไปด้วยและเกิดเป็นคลื่น เรียกว่า คลื่นเสียง ซึ่งจะเดินทางไปตามตัวกลางที่เป็นอากาศเข้าสู่หู ในขณะที่การสั่นสะเทือนของโมเลกุลของอากาศยังคงอยู่ และส่งต่อไปยังแก้วหูของมนุษย์ในคลื่นความถี่เดียวกับที่เกิดจากแหล่งกำเนิด ทำให้อวัยวะภายในหูสั่นและส่งผลการสั่นไปสู่สมองเพื่อแปรสัญญาณเสียงทำให้เกิดการได้ยินขึ้น”

ความถี่เสียง (Frequency)

ความถี่เสียง คือ จำนวนรอบที่เกิดคลื่นเสียงซ้ำไปมาในเวลาหนึ่งวินาที (มีหน่วยเป็น รอบต่อวินาที หรือเฮิรตซ์, Hertz: Hz) เช่น ถ้ามีแรงดันทำให้โมเลกุลในอากาศเคลื่อนที่กลับไปกลับมาจำนวน 1000 ครั้งต่อวินาที เราจะเรียกว่าความดันเสียงที่ความถี่ 1000 เฮิรตซ์

ความยาวคลื่น (Wavelength)

ความยาวคลื่น คือ ระยะทางระหว่างจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดในช่วงหนึ่งรอบที่เกิดคลื่น ซึ่งความยาวคลื่นจะขึ้นอยู่กับความเร็วเสียงที่เดินทางผ่านตัวกลางหารด้วยความถี่ของคลื่นเสียง

แอมพลิจูด (Amplitude)

แอมพลิจูด (หรือความดัง: loudness) คือ ระดับความสูงของคลื่นเสียงที่เกิดขึ้น หรือเป็นจุดสูงสุดที่โมเลกุลของอากาศมีการสั่นสะเทือน โดยแอมพลิจูดอธิบายได้โดยค่าของระดับความดันเสียง ซึ่งเสียงที่มีความยาวคลื่นและความถี่เหมือนกัน อาจจะมีแอมพลิจูดหรือความดังที่ไม่เท่ากัน

การได้ยินเสียง

ประกอบด้วยสี่กลไก ได้แก่ การรับเสียง (Reception) การรับรู้ว่าเป็นเสียงได้ยิน (Perception) การรู้ความหมายของเสียงเป็นคำพูด (Interpretation) และการสื่อสารหรือการโต้ตอบ (Expression) กระบวนการการได้ยินเสียงของมนุษย์เริ่มจากใบหูที่รวบรวมคลื่นเสียงที่ผ่านมาตามอากาศเข้าไปในช่องหูทำให้เกิดการสั่นสะเทือนขึ้นที่เยื่อแก้วหู และมีแรงสั่นสะเทือนส่งต่อไปยังกระดูกอ่อนสามชิ้น (กระดูกค้อน กระดูกทั่ง กระดูกโกลน) ภายในหูชั้นกลางและหูชั้นใน ซึ่งแรงสั่นสะเทือนจะทำให้ของเหลวที่อยู่ในหูชั้นในเกิดการเคลื่อนไหวร่วมกับการเกิดปฏิกิริยาทางเคมี ทำให้เกิดสัญญาณคลื่นไฟฟ้าส่งต่อไปยังสมองเพื่อให้ทำหน้าที่แปลผล ทำให้มนุษย์รับรู้และเข้าใจความหมายของเสียงที่ได้ยิน การได้ยินเสียงจากการนำเสียงทางอากาศ (Airborne conduction noise) เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความดันบรรยากาศ ที่ทำให้มนุษย์มีช่วงความถี่ที่ได้ยินประมาณ 20-20,000 Hz และระดับความดันเสียงที่ประมาณ 0-130 dB