Page 7 - บทที่ 10 เสียง

5

ก าลังเสียงที่แหล่งก าเนิดเสียงส่งออกไปต่อหนึ่งหน่วยพนที่ของหน้าคลื่นทรงกลม เรียกว่า ความเข้ม
ื้
่
เสียง (intensity of a sound wave) ถ้าก าหนดให้ก าลังเสียงจากแหล่งก าเนิดเสียงมีคาคงตัว สามารถเขียน
ความสัมพันธ์ได้ว่า
ิ
ก าลังเสียงของแหล่งก าเนดเสียง
ความเข้มเสียง =
พื้นที่ผิวกลมรัศมี มีแหล่งก าเนิดเสียงอยู่ที่ศูนย์กลาง

หรือ = (10.3)
4 2
2
เมื่อ เป็นความเข้มเสียง ณ ต าแหน่งต่าง ๆ มีหน่วย วัตต์ต่อตารางเมตร ( / )
เป็นก าลังเสียงของแหล่งก าเนิดเสียง มีหน่วย วัตต์ ( )
เป็นระยะระหว่างแหล่งก าเนิดเสียงกับต าแหน่งที่จะหาความเข้มเสียงมีหน่วยเมตร ( )
จากสมการ (10.3) ถ้าแหล่งก าเนิดเสียงมีก าลังเสียง P คงตัว สามารถสรุปได้ว่าดังนั้น
1
∞
2
จึงกล่าวได้ว่าความเข้มเสียง ณ ต าแหน่งต่าง ๆ จะลดลงตามระยะทางก าลังสอง เมื่อต าแหน่งนั้น ๆ
อยู่ห่างไกลจากแหล่งก าเนิดเสียงมากขึ้น

จากผลการทดลองเกี่ยวกับการได้ยินของคนปกติ พบว่าเสียงที่เบาที่สุดที่หูมนุษย์สามารถได้ยินมีความ
เข้มเสียงประมาณ 10 วัตต์ต่อตารางเมตร และเสียงดังที่สุดที่หูมนุษย์สามารถทนฟังได้ โดยไม่เป็นอันตราย
−12
ต่อแก้วหู มีความเข้มเสียงประมาณ 1 วัตต์ต่อตารางเมตร
10.4.2 ระดับเสียง
นิยมใช้ ระดับเสียง เป็นตัวบอกความดังของเสียงแทนความเข้มเสียง จากการทดลองเกี่ยวกับ

ความรู้สึกต่อการได้ยินเสียงของคนปกติ พบว่า เมื่อเพิ่มความเข้มเสียงที่จุดรับฟังเป็น 2 เท่า ความดังของเสียง
ที่ได้ยินไม่ได้เพิ่มขึ้น 2 เท่า แต่ความดังของเสียงที่ได้ยินจะเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
ก าหนดให้เสียงที่เบาที่สุดที่หูคนปกติรับรู้ได้มีระดับเสียงเป็น 0 เบล ตามข้อก าหนดนี้ ปรากฏว่าเมื่อ

ิ่
ั
เพมความเข้มเสียง ณ ต าแหน่งรับฟงเสียงเป็น 10 เท่าของความเข้มเสียงต่ าสุด ระดับเสียงจะเพมขึ้น 1 เบล
ิ่
ถ้าเพมความเข้มเสียงเป็น 100 เท่า หรือ 10 เท่า ระดับเสียงจะเพมขึ้น 2 เบล หรือสรุปได้ว่าเสียงที่มีความ
ิ่
ิ่
2
ั
เข้มเสียงที่จุดรับฟงเป็น 10 10 10 ... เท่าของความเข้มเสียงที่เบาที่สุดที่หูคนปกติรับรู้ได้ จะมีระดับเสียง
3
1
2
เป็น 1 2 3 ... เบล ตามล าดับ
สามารถเขียนความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มเสียงกับระดับเสียง ( ) ได้ดังนี้

ระดับเสียง ( ) = 10 log
0
เมื่อ เป็นความเข้มเสียงอ้างอิงที่มนุษย์เริ่มได้ยินเท่กับ 1 × 10 −12 วัตต์ต่อตารางเมตร (W/ )
2
0
เป็นความเข้มเสียงใด ๆ ที่ต้องการวัด

เป็นระดับเสียงมีหน่วยเดซิเบล ( )