2304101 1 (file

(1)

เอกสารประกอบการบรรยาย: วิชา 2304101 ฟิสิกส์ทั่วไป 1 (ชีวภาพ) ครั้งที่ 5/ปลายภาค ภาคการศึกษาต้น พ.ศ. 2552

ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย วันที่ 10 สิงหาคม พ.ศ. 2552

1 คลื่นนิ่งของเสียง 1

2 กลไกการได้ยินเสียงของมนุษย์ 2

3 การรวมกันของคลื่นต่างความถี่ 3

คลื่นนิ่งในท่อปลายเปิดสองด้าน

คลื่นนิ่งในท่อปลายปิด

(2)

สำหรับท่อปลายเปิดสองด้าน ความถี่ธรรมชาติหาได้จาก f_n=n v

2L n= 1,2,3,· · ·

สำหรับท่อปลายปิด ความถี่ธรรมชาติหาได้จาก f_n=n v

4L n= 1,3,5,· · ·

คลื่นนิ่งของเสียงในเครื่องตี

สีฟ้า = นูนออก; สีเหลือง = เว้าเข้า

เลขบน แสดงอัตราส่วนระหว่างบัพเชิงรัศมี และ บัพเชิงวงกลม เลขล่าง แสดงจำนวนเท่าของความถี่ของโหมด 01

องค์ประกอบของหู

(3)

คลื่นนิ่งในหูชั้นนอก

โดยทั่วไปรูหูมีความลึกเฉลี่ย 2.4 ซม. ถ้ากำหนดให้เสียงมีอัตราเร็วในอากาศประมาณ 330 เมตร/วินาที จงหาความถี่ธรรมชาติของหู และความถี่ฮาโมนิคที่สองและสาม

• ความถี่ธรรมชาติ f₁ =v/4L ทำให้ได้ f₁ ประมาณ 3440 เฮิร์ซ

• ความถี่ฮาร์โมนิคที่สอง f₂= 2f₁ ทำให้ได้ f₂ ประมาณ 6880 เฮิร์ซ

• ความถี่ธรรมชาติ f3 = 3f1 ทำให้ได้ f3 ประมาณ 20 กิโลเฮิร์ซ ระดับความดังเสียง

ความดังเสียง (loundness): ความดังที่มีความรู้สึกเท่ากับความดังของเสียงความถี่ 1000 เฮิร์ซ มีหน่วยเป็น ซอน (sone)

ระดับความดังเสียง (loundness level): ระดับความดังเสียงที่มีค่าเท่ากับระดับความเข้มเสียง ความถี่ 1000 เฮิร์ซ มีหน่วยเป็น ฟอน (phon)

(4)

ขอบเขตการได้ยิน (threshold of hearing): ระดับความดังเสียง 0 ฟอน สำหรับเสียงความถี่ 1000 เฮิร์ซ จะมีระดับความเข้มเสียง 0 dB

ขอบเขตเสียงที่ทำให้เจ็บปวด (threshold of pain): ระดับความดังเสียง 120 ฟอน สำหรับ เสียงความถี่ 1000 เฮิร์ซ จะมีระดับความเข้มเสียง 120 dB

การรวมกันของคลื่นต่างความถี่

(5)

ความถี่บีสต์และความถี่มอดดูเลชัน

ให้ f_beat แทน ความถี่บีสต์ (beat frequency) และ f_mod แทน ความถี่มอดดูเลชัน (modula- tion frequency)

f_beat=|f₁−f₂| f_mod=f₁+f₂

เราได้ยินการเกิดบีสต์ได้ เมื่อความถี่ทั้งสองต่างกันไม่เกิน 10 เฮิร์ซ

ถ้าความถี่และแอมปลิจูดของคลื่นเริ่มต้นไม่เท่ากัน จะเกิดอะไรขึ้น ? ตัวโน๊ตในเสียงดนตรี