Page 13 - บทที่ 10 เสียง
P. 13
11
10.6 การบีตและคลื่นนิ่ง
การเกิดบีตของเสียง
เมื่อศึกษาการทดลองพบว่า เสียงที่ได้ยินจากแหล่งก าเนิดเสียงแหล่งเดียว จะเป็นเสียงดังสม่ าเสมอ
ต่อเนื่องกัน ส่วนเสียงที่ได้ยินจากแหล่งก าเนิดเสียงสองแหล่งที่มีความถี่ต่างกันเล็กน้อยจะเป็นเสียงที่ดังและ
ค่อยสลับกันเป็นจังหวะคงตัว ซึ่งเรียกว่า การบีตของเสียง (beating of two sounds) ถ้าความถี่ของเสียง
จากแหล่งก าเนิดเสียงทั้งสองต่างกันเล็กน้อย เสียงบีตได้ยินจะเป็นจังหวะช้า ๆ แต่ถ้าความถี่ของเสียงจาก
แหล่งก าเนิดเสียงทั้งสองต่างกันมากขึ้น เสียงบีตที่ได้ยินจะเป็นจังหวะเร็วขึ้น โดยปกติหูเราจะสามารถจ าแนก
เสียงบีตที่ได้ยินเป็นจังหวะซึ่งมีความไม่เกิน 7 เฮิรตซ์
รูป 34 การซ้อนทับระหว่างคลื่นจากแหล่งก าเนิด 2 แหล่ง เป็นผลให้เกิดบีตของเสียง
จ านวนครั้งของเสียงดังที่ได้ยินในหนึ่งวินาทีเรียกว่า ความถี่บีต (beat frequency) ซึ่งจะหาได้จาก
ผลต่างของความถี่ของคลื่นเสียงทั้งสอง
ความถี่บีต = ∆ = | − |
1 2
การเกิดบีตไม่จ าเป็นต้องเกิดจากแหล่งก าเนิดเสียงประเภทเดียวกันเท่านั้น แต่อาจเกิดจาก
แหล่งก าเนิดเสียงคนละประเภทกันก็ได้ ในชีวิตปะจ าวันที่อาจพบเห็น ได้แก่ การปรับเสียงของเครื่องดนตรี
ชนิดต่าง ๆ
คลื่นนิ่งของเสียง
จากการศึกษาเสียงแสดงปรากฏการณ์คลื่นนิ่งได้เช่นเดียวกับคลื่นน้ าและคลื่นนิ่งในเส้นเชือก คลื่นนิ่ง
เป็นปรากฏการณ์การแทรกสอดที่เกิดจากการซ้อนทับระหว่างคลื่นสองคลื่นที่เคลื่อนที่สวนทางกัน โดยที่คลื่น
ทั้งสองมีความถ ความยาวคลื่น และแอมพลิจูดเท่ากัน
ี่
10.7 ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์และคลื่นกระแทก
ส าหรับคลื่นเสียง ขณะที่แหล่งก าเนิดเสียงเคลื่อนที่ ความยาวคลื่นของคลื่นเสียงที่อยู่ด้านหน้า
แหล่งก าเนิดเสียงจะสั้นกว่าความยาวคลื่นของคลื่นเสียงเมื่อแหล่งก าเนิดเสียงอยู่กับที่ จึงท าให้ผู้รับฟงเสียงที่
ั
อยู่ด้านหน้าแหล่งก าเนิดเสียงได้ยินเสียงที่มีความถี่สูงกว่าความถี่ของแหล่งก าเนิดเสียง ในขณะเดียวกันความ
ยาวคลื่นของคลื่นเสียงที่อยู่ด้านหลังแหล่งก าเนิดเสียงจะมีค่ามากกว่าความยาวคลื่นของเสียงเมื่อแหล่งก าเนิด
เสียงอยู่กับที่ จึงเป็นผลท าให้ผู้รับฟงเสียงที่อยู่ด้านหลังแหล่งก าเนิดเสียงได้ยินเสียงที่มีความถี่ต่ ากว่าความถี่
ั
ของแหล่งก าเนิดเสียง ปรากฏการณ์ที่ผู้ฟงได้ยินเสียงมีความถี่เปลี่ยนไปจากความถี่จริงของแหล่งก าเนิดเสียง
ั
เพราะแหล่งก าเนิดเสียงเคลื่อนที่ เรียกว่า ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ (Doppler effect) ของเสียง
