จะเห็นว่าเสียงของสิ่งของต่างจะมีช่วงความถี่ของเสียงที่เด่นแตกต่างกัน ทำให้เราสามารถแยกแยะเสียงจากสิ่งของต่างๆได้ครับ

เพื่อให้เข้าใจถึงเสียงอย่างแท้จริง ทีมงาน Get Best Sound เลยเขียนบทความปูพื้นความเข้าใจเรื่องเสียงให้ผู้อ่านได้ทราบเพื่อจะได้เข้าใจตรงกันครับ

เสียงคืออะไร เสียงคือพลังงานอย่างหนึ่งที่สร้างความสั่นสะเทือนไปยังโมเลกุลอากาศครับ โดยพลังงานเสียงจะเขย่าอากาศให้เคลื่อนในแนวเดียวกับทิศทางของเสียงเคลื่อนที่ ในลักษณะบีบ คลาย เป็นจังหวะๆ ไป ดังแสดงในรูป

เมื่อเสียงต้องการตัวกลาง คืออากาศในการเคลื่อนที่ เปรียบเสมือน สีที่ละลายอยู่ในน้ำ ดังนั้นหากประตู หน้าต่าง หรือผนัง มีรอยรั่ว เสียงย่อมไหลผ่านรอยรั่วมายังอีกฝั่งได้ง่ายๆ ครับ

องค์ประกอบของเสียงที่เราสนใจนั้น ประกอบด้วย 3 อย่างสำคัญคือ

        1.ความเร็วของเสียง
        2.ความดังของเสียง
        3.ความถี่ของเสียง

อีกตัวอย่างหนึ่งที่เห็นได้ชัดคือ การเล่นโทรศัพท์กระป๋อง เสียงจะเดินทางผ่านเส้นเชือกมาอีกฝั่งนึงครับ

สามส่วนนี้ถือว่าสำคัญมากๆ เลยครับ โดยผมจะอธิบายดังต่อไปนี้

เรารู้กันดีอยู่แล้วว่าเสียงในตัวกลางจะเดินทางด้วยความเร็วที่ไม่เท่ากัน

- เสียงในอากาศเดินทางด้วยความเร็ว 340 เมตรต่อวินาที ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส

- เสียงในน้ำเดินทางด้วยความเร็ว 1,497เมตรต่อวินาที ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส

- เสียงที่วิ่งในโลหะเดินทางด้วยความเร็ว 6,000 เมตรต่อวินาที 

แต่ที่เราจะสนใจจริงๆ คือเสียงในอากาศครับ เวลาฟ้าแล่บ เราเห็นแสงฟ้าแล๊บ แล้วอีกแป๊บนึงเราถึงได้ยินเสียงฟ้าร้องใช่ไหมครับ อธิบายได้เลยครับ ปรากฏการณ์เกิดขึ้นเพราะ แสงเดินทางด้วยความเร็ว 3 แสนกิโลเมตรต่อวินาที แต่เสียงมีความเร็วแค่ 340 เมตรต่อวินาที ดังนั้นเราจึงเห็นฟ้าแล๊บ ก่อนฟ้าร้องตลอด 

หูของมนุษย์สามารถรับเสียงได้ตั้งแต่ความถี่ 20 Hz-20,000 Hz ซึ่งกว้างมาก และเอาเข้าจริงๆ หูเราก็แยกแยะไม่ออกด้วยครับว่า เสียงนี้เป็นเสียงความถี่ 500 Hz หรือ 501 Hz

เอาเข้าจริงๆ แม้แต่ผมก็แยกออกแค่ สูง กลาง ต่ำ เท่านั้นเองครับ คนกลุ่มแรกที่เริ่มพยายามแยกแยะความถี่เสียงออกเป็นย่านๆ คือ นักดนตรีครับ โดยนักดนตรี แบ่งโทนเสียงออกมาเป็น 8 ย่าน เรียกว่าย่านคู่แปด หรือย่านความถี่แบบออกเตฟ


แต่ละย่านความถี่ออกเตฟนั้น จะมีช่วงความถี่ที่ครอบคลุม ยกตัวอย่างเช่น 
ย่านความถี่ 63 Hz  ย่านนี้จะครอบคลุมความถี่ในช่าง 44 Hz ถึง 89 Hz

พอวิทยาศาสตร์ เริ่มก้าวหน้า นักวิทยาศาสตร์ สามารถใช้เครื่องวัดแยกความถี่ของเสียงออกมาได้ ก็เลยยึดเอาการแบ่งช่วงความถี่แบบออกเตฟ ใช้กับแบบสากลจนมาถึงปัจจุบันนี้

ต่อมาคือเรื่องความดังของเสียง

ความดังของเสียงเราวัดเป็นหน่วย เดซิเบล(dB)  ครับ ถ้าตัวเลขน้อยคือเสียงเบา ถ้าตัวเลขมากคือเสียงดัง แล้วความดังเราวัดได้อย่างไรครับ ถ้าพูดถึงตามหลักการฟิสิกส์แล้วก็เรื่องยาวมากเลยครับ

ผมลองเล่าแบบขำๆ คือ หูของเรารับรู้ความดังจากค่าความดันอากาศที่ถูก กระตุ้นโดยพลังงานเสียง แต่เนื่องจากค่าความดันที่หูของคนเรารับรู้ได้ มีค่าตั้งแต่ 20ปาสคาล จนไปถึง 2 หมื่น ปาสคาล 


อเล็กซานเดอร์ เกรแฮมเบล เลยพยายามสร้างหน่วยวัดที่ง่ายในการสื่อสาร คือ การเอาค่าความดันอากาศ มาหารกับค่าความดันอากาศอ้างอิงและเทคล๊อกการึทึ่ม และคูณด้วยสิบเพื่อเลี่ยงการอ่านค่าเป็นจุดทศนิยม เราจึงได้ค่าระดับความดังเสียงในหน่วย เดซิเบล (dB) ออกมาครับ 


ดูยากไปไหมครับอย่าไปสนใจเลยครับ เอาเป็นว่าแล้วปกติค่านี้ นักวิทยาศาสตร์จะใช้เครื่องวัดเสียงวัดค่าได้ครับ โดยรูปร่างเครื่องวัดเสียง
เหมือนกับในรูปเลยครับ

ความรู้พื้นฐานเรื่องเสียง

ต่อมาเป็นองค์ประกอบที่สำคัญมาก คือเรื่องความถี่ของเสียงครับ 


ความถี่ของเสียง มีความสำคัญมากต่อพฤติกรรมของเสียงหลายๆ อย่างในเรื่องของการได้ยิน โทนเสียงนั่นแหละครับ คือสิ่งที่ความถี่ทำให้เรารู้สึกเราได้ยินเสียงแหลม ก็คือเราได้ยินเสียงความถี่สูง เสียงทุ้ม ก็คือ เราได้ยินเสียงความถี่ต่ำ ครับ

เสียงสูงและเสียงต่ำ โอเคว่าเราแยกออกได้ไม่ยาก แล้วเสียงกลางล่ะก็คือเสียงที่ผู้ชายพูดนี่แหละ โทนเสียงนี้เราถือว่าเสียงกลาง 
หูของเราได้ยินเสียงและจำได้ว่าเสียงนี้เป็นเสียงใคร เพราะสมองของเราจำลักษณะความถี่ที่เป็นเอกลักษณ์ของเสียงได้ครับ จากรูปด้านล่าง

ทีนี้เวลาที่เจอผม หรือ Sound engineer หรือ Acoustics Engineer เข้ามาดูสถานที่ แต่ไม่ได้เอาเครื่องวัดเสียงมา แล้วเค้ากะเอาว่าเสียงที่ได้ยินอยู่นี้ ดังประมาณ เท่านั้น เท่านี้ เดซิเบล เค้าทำได้ยังไง??

คำตอบไม่ยากเลยครับ ผมก็แค่จำลักษณะความดังของเสียงในสถานการณ์ต่างๆไว้ในหัวแล้วผมก็แค่เทียบกับความดังเสียงที่ผมได้ยินตอนนี้ว่าใกล้กับสถานการณ์ไหน ผมก็จะประเมิน ค่าความดังคร่าวๆ ได้แล้ว หรือจะใช้รูปข้างล่างไว้เป็นต้นแบบก็ได้ครับ

เสียงต้องการตัวกลางในการเคลื่อนที่ ไม่ใช่เฉพาะอากาศนะครับ ของแข็ง ของเหลว เสียงก็เดินทางไปได้  ยกตัวอย่างเช่น ปลาโลมา สร้างเสียงลักษณะพิเศษ ออกมาในน้ำและฟังเสียงสะท้อนกลับเพื่อให้ทราบว่า มีสิ่งกีดขวางที่อยู่ข้างหน้าหรือไม่


หรือเราได้ยินเสียงรางรถไฟลั่นก่อนรถไฟจะมาถึงซักพักใหญ่ เพราะว่าเสียงที่รถวิ่งบนวาง วิ่งมาตามรางได้เร็วกว่าตัวรถไฟ ทำให้เรา
ได้ยินเสียงที่รางก่อนนั่นเอง