พื้นฐานเรื่องเสียง
การได้ยินเสียงของหูมนุษย์
หูมนุษย์รับรู้ความดังของเสียงความถี่ต่ำได้น้อยกว่าความถี่สูง หรือพูดอีกแบบคือหูไวต่อเสียงแหลมมากกว่าเสียงต่ำ นักวิทยาศาสตร์จึงปรับแก้ค่าระดับเสียงที่วัดได้ด้วยค่าถ่วงน้ำหนักแบบ A ให้สอดคล้องกับการรับรู้ของหู และเขียนหน่วยเป็น dB(A)
หูมนุษย์ได้ยินเสียงได้อย่างไร
กระบวนการได้ยินของมนุษย์มีลำดับดังนี้
- ใบหูรับพลังงานคลื่นเสียงจากรอบตัวเข้ามายังภายในช่องหู
- พลังงานเสียงที่เข้าไปสร้างความสั่นสะเทือนที่แก้วหู
- การสั่นสะเทือนถูกส่งเข้าไปให้สมองแปลผลทั้งเรื่องความดังและความถี่เสียง
ทำให้เรารับรู้เสียงได้อย่างสมบูรณ์
หูมนุษย์ไวต่อเสียงแหลมมากกว่าเสียงต่ำ
สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับการรับรู้ความถี่ของหูมนุษย์ คือหูมนุษย์จะรับรู้ความดังของเสียงความถี่ต่ำได้น้อยกว่าความถี่สูง หรือพูดอีกแบบก็คือ หูของคนเราไวต่อเสียงแหลมมากกว่าเสียงต่ำ
สิ่งที่พิสูจน์ได้ง่าย ๆ คือ เวลาเราได้ยินเสียงนกหวีดดัง ๆ จะรู้สึกรำคาญกว่าได้ยินเสียงเครื่องจักรคราง
กราฟ Equal Loudness Contour คืออะไร
Equal Loudness Contour คือกราฟที่ Fletcher–Munson ประดิษฐ์ขึ้น เพื่อแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความดังกับความถี่
กราฟนี้ได้จากการทดลองให้คนฟังเสียงความถี่ต่าง ๆ ที่ความดังแตกต่างกัน แล้วนำมาสร้างเป็นเส้นกราฟ
โดยสรุปเนื้อหาหลักได้ว่า
- มนุษย์รับรู้เสียงสูงได้ดีกว่าเสียงต่ำ
- เมื่อเสียงมีความดังมากขึ้น หูมนุษย์จะสามารถรับรู้ความดังของเสียงต่ำและสูงใกล้เคียงกัน
dB(A) คืออะไร
dB(A) คือค่าระดับเสียงที่ปรับแก้ความถี่ด้วยค่าถ่วงน้ำหนักแบบ A
เนื่องจากหูมนุษย์รับรู้ความดังของเสียงแต่ละความถี่ไม่ตรงกัน นักวิทยาศาสตร์จึงปรับแก้เสียงที่วัดได้จากเครื่องวัดให้สอดคล้องกับการรับรู้ของหูมนุษย์ โดยการปรับแก้ความถี่ด้วยค่าถ่วงน้ำหนักแบบ A
ค่าระดับเสียงที่ปรับแก้ด้วยค่าถ่วงน้ำหนักแบบ A หน่วยความดังจะถูกห้อยท้ายด้วยตัวอักษร A กลายเป็น dB(A)
ตัวอย่าง: เสียงเครื่องจักรความถี่ต่ำ
สมมติว่าเราไปวัดเสียงในโรงงาน ซึ่งเสียงเครื่องจักรที่ทำงานส่วนใหญ่เป็นเสียงความถี่ต่ำ
เมื่อใช้เครื่องวัดเสียงตรวจวัดระดับเสียง อ่านค่าได้ 80 เดซิเบล แต่เมื่อปรับแก้ให้สอดคล้องกับความดังที่หูมนุษย์รู้สึก จะกลายเป็น 74 เดซิเบลเอ
ตัวอย่าง: เสียงเครื่องจักรความถี่สูง
ในทางกลับกัน เสียงเครื่องจักรจากโรงงานอีกแห่งเป็นเสียงแหลม มีความถี่สูงประมาณ 1000 Hz เป็นหลัก
เมื่อตรวจวัดเสียง วัดระดับความดังได้ 85 เดซิเบล และเมื่อปรับแก้แล้วความดังอยู่ที่ 85 เดซิเบลเอ ซึ่งใกล้เคียงกับค่าก่อนการปรับแก้ เพราะหูของเราไวต่อเสียงแหลมตามหลักการในการปรับแก้อยู่แล้ว
พฤติกรรมอื่นของหูมนุษย์ที่ควรทราบ
นอกจากนี้ หูมนุษย์ยังมีพฤติกรรมที่น่าสนใจซึ่งผู้อ่านควรทราบ ดังแสดงในรูปต่อไปนี้
