Page 11 - บทที่ 10 เสียง
P. 11
9
ในท านองเดียวกัน ถ้าคลื่นเสียงจากแหล่งก าเนิดเสียงหลาย ๆ แหล่งที่มีความถี่ f, 2f, 3f, ..., nf ซ้อน
ทับกัน โดยแอมพลิจูด หรือความเข้มของเสียงแต่ละความถี่แตกต่างกัน ผลการซ้อนทับของคลื่นเสียงจะม ี
ี่
ั
ลักษณเฉพาะตัวที่แตกต่างกนไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความถและความเข้มของเสียงแต่ละความถี่ เช่น คลื่นเสียงจาก
ไวโอลิน และซอด้วง จะมีความสัมพันธ์ระหว่างความดันกับเวลา ดังกราฟในรูปที่ 31 จะเห็นได้ว่าคลื่นเสียงจาก
เครื่องดนตรีทั้ง 2 ชนิดมีความแตกต่างกัน
รูปที่ 31 ลักษณะของกราฟที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่าง
ความดันกับต าแหน่งของคลื่นเสียงจากไวโอลิน และซอด้วง
ความถี่ต่ าสุดของเสียงที่ออกจากแหล่งก าเนิดเสียงใด ๆ เราเรียกว่า ความถี่มูลฐาน (fundamental
frequency) ของแหล่งก าเนิดเสียงนั้น หรือฮาร์มอนิกที่หนึ่ง (first harmonic) ส าหรับความถี่อน ๆ ที่เกิดขึ้น
ื่
พร้อมกับความถี่มูลฐาน แต่มีความถี่เป็นจ านวนเต็มเท่าของความถี่มูลฐาน เราเรียกว่า ฮาร์มอนิก
ี่
(harmonics) ของความถมูลฐาน
ขณะที่แหล่งก าเนิดเสียงต่าง ๆ สั่นจะให้เสียงซึ่งมีความถี่มลฐานและฮาร์มอนิกต่างๆ ออกมาพร้อมกัน
ู
เสมอ ส าหรับแหล่งกาเนิดเสียงที่ต่างกน จ านวนฮาร์มอนิก และความเข้มเสียงของแต่ละอาร์มอนิกจะแตกต่าง
ั
ด้วย ท าให้ลักษณะของคลื่นเสียงที่ออกมาแตกต่างกัน ซึ่งจะมีลักษณะเฉพาะตัว เราเรียกว่ามี คุณภาพเสียง
(quality of sound) ต่างกันนั่นเอง คุณภาพเสียงช่วยให้เราสามารถแยกประเภทของแหล่งก าเนิดเสียงได้
10.5.3 ความถี่ธรรมชาติ
วัตถุต่าง ๆ ที่ถูกตรึง เช่น สะพานแขวน ชิงช้า ลูกตุ้มที่แขวนเชือก เมื่อถูกแรงกระท าแล้วปล่อยจะสั่น
หรือแกว่ง เช่น ชิงช้าและลูกตุ้มแกว่งเมื่อถูกคนผลัก สายไฟแกว่งเมื่อถูกลมแรง ๆ พัดเราเรียกความถี่การสั่นนี้
ว่า ความถี่ธรรมชาติ (natural frequency) ซึ่งมีค่าคงตัว
การสั่นพ้อง (resonanc) จะเกิดขึ้นเมื่อวัตถุถูกกระตุ้นให้สั่นด้วยแรงภายนอกที่มีความถี่เท่ากับ
ี่
ความถี่ธรรมชาติของวัตถุนั้น ท าให้วัตถุนั้นสั่นด้วยแอมพลิจูดที่กว้างที่สุดเมื่อเทียบกับการสั่นความถอื่น ๆ
ส าหรับกรณีคลื่นในเชือก เมื่อพิจารณาเชือกที่มีปลายด้านขวาผูกติดแน่นกับหมุด A แล้วน า
เครื่องสั่นมาติดที่ปลายเชือกด้านซ้าย ขึงเชือกให้ตึง แล้วเปิดเครื่องสั่นโดยปรับให้ความถี่ของเครื่องสั่น
ให้สอดคล้องกับระยะระหว่างปลายทั้งสองของเชือก แล้วท าให้เกิดการสั่นที่มีแอมพลิจูดสูงสุดเกิดปฏิบัพ
และบัพดังรูปที่ 32
