Sound Waves

คล่ืนเสียง

(SOUND WAVES)

คลื่นเสียง

เสียงเกดิ จากการส่ันสะเทอื นของวัตถุและเรยี กวัตถุทส่ี ่ันสะเทอื นว่าแหล่งกาเนิดเสยี ง
คลืน่ เสยี ง (Sound Waves) เป็ นคล่ืนตามยาว เม่อื คล่นื เสยี งเคลอ่ื นทไ่ี ปในอากาศ
จะพบว่าการถา่ ยทอดพลังงานเสียงของโมเลกลุ ของอากาศนั้น โมเลกุลเคลอื่ นทกี่ ลับไปกลับมา
(เกดิ การส่ัน)

อตั ราเร็วของเสียง

ตารางแสดง อตั ราเร็ว
ของเสียงในตวั กลาง
ชนิดต่าง ๆ

ธรรมชาติของเสียง

มนุษยท์ มี่ ีประสาทสัมผัสทางการไดย้ นิ เสียงเป็ นปกติ จะได้ยนิ เสยี งตา่ ง ๆ มาตงั้ แต่เกดิ เสยี งทไี่ ดย้ นิ เป็ นประจาในชวี ติ ประจาวัน เชน่ เสยี ง
คนพูด เสยี งสัตวร์ ้อง เสยี งเพลง เสียงฟ้าร้อง เสยี งรถยนต์ เสียง เคร่ืองบนิ และเสียงอนื่ ๆ อกี มากมาย เคยมีใครสงสัยหรือไม่วา่ เสยี ง
เกดิ ขนึ้ ไดอ้ ย่างไรและเสียงเคล่ือนทจ่ี าก แหล่งกาเนิดเสียงไปยังผู้ฟังได้อยา่ งไรถ้าเราใช้มือสัมผัสทล่ี าคอของเราขณะเปล่งเสียง จะรู้สึกว่ามี
การส่ันของกล้ามเนือ้ ทลี่ าคอ ในทานอง เดยี วกัน ถ้าเราใช้นิว้ สัมผัสทสี่ ายของเครื่องดนตรี เชน่ สายกีตารห์ รือสายจะเข้ ก็จะพบว่า มกี ารส่ัน
ของ สายในขณะทเี่ ราคดิ ให้เกิดเสียง ยง่ิ ไปกวา่ นั้นยังพบอกี ด้วยวา่ ขนาดของการส่ัน เกย่ี วข้องโดยตรงกับความดงั ของเสียง น่ันคอื เสียงจะ
ดงั มาก เมอื่ วตั ถุเกดิ การส่ันมากและเสียงจะคอ่ ยลง เม่อื วตั ถุส่ันน้อยลง ในทสี่ ุดเรา จะไม่ได้ยนิ เสยี งเมอ่ื วตั ถุหยุดส่ัน

ระดบั เสียง เม่ือไดย้ นิ เสียงเราสามารถบอกไดว้ า่ เสยี งนน้ั มีระดบั เสียงสงู หรอื ต่า ความแตกตา่ งของเสยี งนีข้ นึ้ อยู่ กบั ความถ่ีของเสยี ง เสยี งท่ีมีระดบั เสียงต่า
Pitch เป็นเสยี งท่ีมีความถ่ีนอ้ ย หรอื เรยี กวา่ เสยี งท่มุ และเสยี งท่ีมีระดบั เสียงสงู เป็นเสยี งท่ีมีความถ่ีมาก หรอื เรยี กวา่ เสียงแหลม
เสยี งท่ีมีความถ่ีตํา่ กวา่ 20 เฮิรตซ์ เรยี กวา่ อินฟราโซนิก(Infra Sonic)
มนษุ ยเ์ ราไดย้ นิ เสยี งในชว่ งความถ่ี 20-20,000 เฮิรตซ์ เรยี กวา่ โซนิก(Sonic)
คล่นื ท่ีมีความถ่ีสงู กวา่ 20,000 เฮิรตซ์ เรยี กวา่ อลั ตราโซนิก (Ultra Sonic)

คุณภาพเสียง

เสียงจากเครอื่ งดนตรีตา่ งๆเล่นโน้ตตวั เดยี วกัน
แตเ่ รากส็ ามารถแยกออกไดว้ ่าเสียงไหน เป็ นเสียง
ของเครอื่ งดนตรชี นิดใด ทงั้ นี้ เพราะคุณภาพของ
เสียง

โดยมากเคร่ืองดนตรจี ะส่งเสียงทมี่ ีหลายๆความถ่ี
ออกมาพร้อมๆกัน ซง่ึ จานวนฮารโ์ มนิค หรอื แอม
พลจิ ดู ของแต่ละฮารโ์ มนิคไม่เทา่ กนั ความถแี่ ตล่ ะ
ฮารโ์ มนิคทปี่ ล่อยออกมารวมทงั้ ความถม่ี ูลฐานจะ
ผสมผสานกนั เป็ นเสยี งเฉพาะของเครอ่ื งดนตรี
ชนิดนั้น

ความดงั ของเสียง

ความเขม้ เสียง (Intensity : I)
คืออตั ราการถ่ายทอดพลงั งานของเสียง ต่อพนื้ ท่ีท่ีตงั้ ฉากกบั ทิศการเคล่ือนท่ีของ
เสียง
I แทนความเขม้ เสียง มีหน่วยเป็นวตั ตต์ ่อตารางเมตร (W/m2)
P แทนกาลงั ของแหลง่ กาเนดิ เสียง มีหนว่ ยเป็นวตั ต์ (W)
A แทนพนื้ ท่ีท่ีเสียงตกกระทบ มีหน่วยเป็นตารางเมตร (m2)

ระดบั ความเขม้ เสียง
Intensity Level

ระดบั ความเขม้ เสยี ง (Intensity Level) เป็นตวั เลขเปรยี บเทียบกบั ความเขม้
เสียงในหน่วยเดซิเบล (dB)
โดยท่วั ไปการกาหนดมาตรฐานในการบอกระดบั ความเขม้ ของเสยี งจะใชห้ นว่ ยเป็นเบล
โดยมีหลกั วา่ ความเขม้ ของเสียงต่าท่ีสดุ ท่ีหคู นปกติเร่มิ ไดย้ ินมีคา่ 10-12 วตั ตต์ อ่
ตารางเมตร
มีระดบั ความเขม้ เสยี งเป็น 0 เบล เรยี กวา่ ขดี เร่มิ ของการไดย้ ิน

ระดบั ความเขม้ เสียงใน
หน่วยเดซิเบลที่มาจาก
แหล่งกาเนิดเสียงต่างกนั

สมบตั ิของเสียง

การสะทอ้ น (Reflection)
เม่ือคล่ืนเสียงเคล่ือนท่ีไปกระทบส่งิ กีดขวาง หรอื เคล่ือนท่ีจากตวั กลางหน่งึ ไปยงั อีกตวั กลางหน่งึ ทนั ทีทนั ใด คล่ืนบางส่วนหรอื ทงั้ หมดจะเดง้ กลบั เรยี กวา่ การสะทอ้ น
เสียง
เสียงสะทอ้ นจะดงั ท่ีสดุ เม่ือมมุ ท่ีรบั เสียงสะทอ้ นเทา่ กบั มมุ ตกกระทบ
ของเสียงวตั ถทุ ่ีมีผิวเรยี บจะสะทอ้ นเสียงไดด้ ีกว่าวตั ถทุ ่ีมีผิวขรุขระ
ตามปกติเม่ือคล่ืนเสียงตกกระทบแกว้ หู การส่นั สะเทือนของแกว้ หแู ละความรูส้ กึ ท่ีเราไดย้ นิ เสียงจะติดประสาทหอู ยนู่ านประมาณ 1/10 วนิ าที
ดงั นนั้ เม่ือเราตะโกนใกลห้ นา้ ผา คล่ืนเสียงจากเราจะเคล่ือนท่ีไปกระทบหนา้ ผาแลว้ สะทอ้ นกลบั ถา้ คล่ืนเสียงเดนิ ทางกลบั มาส่หู เู ราชา้ กว่า 1/10 วนิ าที
หเู ราจะแยกเสียงตะโกนและเสียงสะทอ้ นออกจากกนั ได้ เราเรยี กว่า เกิดเสียงกอ้ ง

สมบตั ิของเสียง

การหกั เห (Refraction)

เม่ือเสียงเคล่ือนท่ีจากตวั กลางหน่งึ ไปยงั อีกตวั กลาง
หนง่ึ ทาใหอ้ ตั ราเรว็ ของเสียงเปล่ียนไป และทิศ
ทางการเคล่ือนท่ีของเสียงเปล่ียนไปดว้ ย

ถา้ มมุ หกั เหของเสียงโตกวา่ 90 องศา ทิศทางของ
คล่ืนเสียงจะกลบั เขา้ สตู่ วั กลางเดิม เกิดการสะทอ้ น
กลบั หมด

สมบตั ิของเสียง

การเล้ ียวเบน (Diffraction)

เป็นความสามารถของคล่ืนเสียงท่ีจะเดนิ ทางออ้ มส่งิ
กีดขวางหรอื เลีย้ วเบนผา่ นชอ่ งวา่ งมาได้

คล่ืนเสียงท่ีมีความถ่ีและความยาวคล่ืนมาก สามารถ
เดินทางออ้ มส่ิงกีดขวางไดเ้ ป็นอยา่ งดี

ถา้ ส่ิงกีดขวางมีขนาดใหญ่กวา่ ความยาวคล่ืนของ
คล่ืนเสียงมาก ๆ คล่ืนเสียงก็จะ ออ้ มส่งิ กีดขวางไดย้ าก
ขนึ้

สมบตั ิของเสียง

การแทรกสอด (Interference)

เกิดจากแหล่งกาเนิดเสียงตง้ั แต่ 2 แหล่งขนึ้ ไปเม่ือมา
รวมกนั อาจทาใหเ้ กิดเสียงดงั ขนึ้ กว่าเดมิ หรือคอ่ ยลง
กวา่ เดมิ ก็ได้

คล่ืนเสียงท่ีมีความถ่ีต่างกนั เล็กนอ้ ย(ไมเ่ กิน 7 เฮิรตซ)์
เม่ือเกิดการแทรกสอด

จะไดย้ นิ เสียงบีตส์ (Beats) การเกิดบีตสข์ องคล่ืน
เสียง 2 คล่ืน

ปรากฏการณ์ทางเสียง

ปรากฏการณด์ อปเปลอร์ (Doppler Effect)

ปรากฏการณข์ องเสียงท่ีเกิดขนึ้ เม่อื แหลง่ กาเนิดเสียง
เคล่ือนท่ีเขา้ หาและออกหา่ งจากผสู้ งั เกต

ผสู้ งั เกตจะไดย้ นิ เสยี งท่ีระดบั แตกต่างกนั เป็นปรากฏการณ์
ท่ีมคี วามสมั พนั ธก์ บั อตั ราเรว็ ของการเคล่อื นท่ีของ
แหลง่ กาเนิดเสียง

ถา้ แหลง่ กาเนิดเสยี งเคล่อื นท่ีเขา้ หาผฟู้ ังดว้ ยความเรว็ คงท่ี
ผฟู้ ังจะไดย้ ินเสยี งท่ีมคี วามถ่ีสงู กว่าความถ่ีของ
แหลง่ กาเนิดเสยี ง

ปรากฏการณ์ทางเสียง

เรโซแนนซ์ (Resonance) เป็นปรากฏการณท์ ่ีวตั ถใุ ดๆ ถกู ทาใหส้ ่นั ดว้ ยความถ่ีซง่ึ ตรงกบั ความถ่ีธรรมชาติ (Natural frequency) ของวตั ถนุ นั้ ทาให้
วตั ถเุ กิดการส่นั อยา่ งรุนแรง
ขณะเกิดเรโซแนนซว์ ตั ถมุ ีการส่นั สะเทือนรุนแรง เน่ืองจากสะสมพลงั งานไวม้ ากจงึ ทาใหเ้ กิดเสียงดงั มากขนึ้
มนษุ ยไ์ ดน้ าหลกั การเกิดเรโซแนนซข์ องเสียงไปใชใ้ นการทาใหเ้ สียงของเคร่อื งดนตรบี างชนิด เช่น กีตาร์ ไวโอลนิ ซอ เป็นตน้
โดยใหเ้ สน้ เอ็นพาดไปบนกลอ่ งไมห้ รอื กลอ่ งโลหะท่ีภายในกลวงเม่ือสีหรอื ดีดจะเกิดเสียงดงั มากขนึ้

เทคโนโลยเี ก่ียวกบั เสียง

อลั ตราโซนกิ ส์ คือเสียงท่ีมีความถ่ีสงู มากกวา่ 20,000 เฮิรตซ์
อลั ตราโซนกิ ส์ ดา้ นการเดินเรอื
โซนาร์ (Sound Navigation Ranging, SONAR) เป็นเคร่อื งมือท่ีใชว้ ดั ความลกึ ของใตท้ อ้ งทะเลลกึ หรอื วตั ถทุ ่ีอยใู่ นนา้ โดยการส่งคล่ืนเสียง
เดนิ ผ่านนา้ ทะเลไป ลงกระทบผิวใตท้ ะเล มหาสมทุ ร หรอื วตั ถใุ ตน้ า้ คล่ืนเสียงจะสะทอ้ นเคร่อื งรบั และเคร่อื งรบั สามารถคานวณระยะทางได้

เทคโนโลยเี ก่ียวกบั เสียง

อลั ตราโซนิกสด์ า้ นการแพทย์
ใชใ้ นการฆ่าเชือ้ โรคในภาชนะหรอื ในอาหารตา่ ง ๆ เชน่ นมสด เพ่อื ใหป้ ลอดจากเชือ้ ตา่ ง ๆ
โดยท่ีรกั ษาสารอาหารต่าง ๆ ไวไ้ ด้
ใชใ้ นการตรวจเนือ้ เย่ือในส่วนต่าง ๆ ของรา่ งกาย โดยอาศยั การสะทอ้ นกลบั ของอลั ตราโซ
นกิ สแ์ ลว้ ขยายสญั ญาณใหป้ รากฎภาพบนจอ
(ตรวจดเู ดก็ ทารกในครรภม์ ารดา เพราะไมม่ ีอนั ตรายเหมือนการใชเ้ อกซเรย์ )
เคร่อื งยงิ อลั ตราโซนิกสท์ าลายกอ้ นน่วิ ในกระเพาะปัสสาวะ หรอื ในไต แทนการผ่าตดั

อลั ตราโซนิกส์

คา้ งคาว
ใชอ้ ลั ตราโซนิกสใ์ นการนาทาง(Echo Location) ไดอ้ ยา่ งมีประสทิ ธิภาพมากกวา่ การใชแ้ สง เพราะคา้ งคาวสามารถบนิ ในหอ้ งท่ีมีส่ิงกีดขวางมากมายใน

เวลากลางคืนไดอ้ ย่างคลอ่ งแคล่ว รวดเรว็ โดยไมช่ นอะไรเลยแมแ้ ต่เสน้ ลวดเล็ก ๆ ท่ีขงึ ไวท้ ่วั หอ้ ง
แต่ในเวลากลางวนั ถา้ ปิดอวยั วะทาเสียงหรอื ปิดหไู ว้ คา้ งคาวไม่สามารถบนิ ไดด้ ี แมแ้ ตใ่ นหอ้ งท่ีมีส่ิงกีดขวงเพียงเล็กนอ้ ย และบินชนแมก้ ระท่งั ผนงั หอ้ ง คา้ งคาวส่ง
เสียงอลั ตราโซนกิ ส์ ท่ีมีความถ่ีสงู ระหว่าง 10,000 - 20,000 เฮริ ตซ์

การใชเ้ สียงแทนรังสีเอกซ์

มีผปู้ ระดษิ ฐ์เคร่อื งมือเรยี กว่า "เอก็ โคคารด์ ิโอสโคป"(Echo-cardioscope)
เพ่อื ใชต้ รวจดอู วยั วะภายในไดส้ าเรจ็ เครอ่ื งมือนีจ้ ะส่งเสียงท่ีมีความถ่ีสงู เขา้ ส่รู า่ งกาย เสียงท่ีสะทอ้ นจากอวยั วะภายใน จะถกู นามาสงั เคราะหเ์ กิดเป็นภาพอวยั วะ
ภายในท่ีมองเห็นไดบ้ นจอ

สมาชิก

นาย.อนุศักดิ์ แหวนทอง ม.5/5 เลขท8ี่
นาย.พงศธร ภาวะนารถ ม.5/5 เลขท1ี่ 5
น.ส.นิชาพรรณ เรืองแสงมุก ม.5/5 เลขท1่ี 9
น.ส.ปิ ยดามาช ไวยนิทา ม.5/5 เลขท3ี่ 5
น.ส.วราภรณ์ จงนอก ม.5/5 เลขท4ี่ 3