๏ palermos cafe ๏

ปุจฉา เสียงเครื่องดนตรีแต่ละชนิดเนี่ยมันต่างกันอย่างไง?

ก. ความยาวคลื่น

ข. แอมพลิจูด

ค. ความถี่คลื่น

ง. หน้าตาคนเล่น

เฉลย อย่างรวดเร็ว ข้อ ค ครับตอบง่ายๆเลยครับ ว่ามันเป็นเรื่องของความถี่เสียง ครับ เครื่องดนตรีแต่ละชนิดจะมีช่วงความถี่เป็นของตัวเอง

ความถี่ นั้นถ้าอธิบายทางวิทยาศาสตร์จะอธิบายได้ว่ามันคือ ปริมาณที่บ่งบอกจำนวนครั้งของสิ่งที่เราสนใจในหนึ่งหน่วยเวลา ซึ่งถ้าในทางวิชาคณิตศาสตร์ก็มีการใช้ความถี่ในการเก้บข้อมูลเหมือนกัน get ไหม

แต่ถ้าในการศึกษาเกี่ยวกับเสียงแล้ว เราจะถือว่าเสียงนั้นมีพฤติกรรมเป็นคลื่น ซึ่งเจ้าพฤติกรรมแบบคลื่นนี้ จะมีความแตกต่างไปจากพฤติกรรมแบบอนุภาค เพราะสมบัติของคลื่นจะมี 4 แบบ คือ

1. สมบัติการสะท้อน(Reflection)

เช่น การที่เราไปตะโกนด่าใครที่หน้าผา แล้วก็จะมีเสียงสะท้อนกลับมา เช่น หล่อจังเว้ยยย ก็จะมีเสียงสะท้อนกลับมาว่า หล่อจังเว้ยย เว้ยๆๆๆๆ

2. สมบัติหักเห(Refraction)

สมบัติการหักเหต้องมีตัวกลางต่างชนิดกันมาเกี่ยวข้องด้วย ซึ่งการหักเหจะทำให้คลื่นเดินทางบิดเบี้ยว หรือแตกต่างไปจากมุมตอนแรกครับ

และสมบัติที่เพิ่มมาที่อนุภาคไม่มีคือ

3. สมบัติการเลี้ยวเบน(Interference)

ส่วนการเลี้ยวเบนนั้นยกตัวอย่างได้ง่ายมากเลย เช่นเรายืนบ่นในห้องคนเดียว แต่คนที่อยู่อีกฝั่งหนึ่งของผนังห้องได้ยิืน นั่นคือสมบัติการเลี้ยวเบนครับ

4. สมบัติการแทรกสอด(Diffraction)

สำหรับตัวนี้ขอใช้ทฤษฎีแสงอธิบายละกัน เช่น เวลาเอาไฟฉาย2กระบอกไปส่อง เราจะพบลำแสงนั้นมันสามารถที่จะทับที่กันได้ นั่นคือสมบัติการแทรกสอดครับ ซึ่งถ้าหากว่าไม่มีสมบัตินี้ เวลาเราส่องไฟไปจุดหนึ่งแทนที่มันจะแทรกสอดกันก็จะเกิดการสะท้อนแทน เข้าใจบ่...

นอกเรื่องไปเยอะน่าดู กลับมาเข้าเรื่องตามหัวเรื่องที่ผมจั่วหัวไปละกัน อธิบายหน่วยก่อนนะ Hz คือ ช่วงรอบต่อวินาทีนะครับ เค้าตั้งชื่อหน่วยเป็นเกียรติให้กับมิสเตอร์ Heinrich Hertz

มนุษย์เรามีความสามารถที่จะได้รับยินเสียงในช่วงคลื่นตั้งแต่ 20Hz - 20,000Hz และหลายคนอาจจะไม่ทราบด้วยว่าเด็กทารกสามารถที่จะได้ยินเสียงในความถี่ที่สูงเกินกว่า 20,000Hz ด้วย ในขณะที่สัตว์หลายชนิดเช่น ค้าวคาว ปลาวาฬ(ไม่อยากใช้คำว่าปลาวาฬเลย เพราะมันไม่ใช่ปลา) โลมา สามารถที่จะสัมผัสความถี่ได้สูงถึง 150,000 Hz ด้วยซ้ำ

เครื่องดนตรีแต่ละชนิดก็มีช่วงความถี่เฉพาะตัว ดูรูปนี้แล้วกันครับ

เราจะเห็นว่ามันมีความมีความสัมพันธ์กันระหว่างความทุ้มของเสียง กับ ความถี่ ใช่ไหม ดูอีกรูป

ตัวเลขคือค่าความถี่ครับ พวกเครื่องให้จังหวะส่วนใหญ่จะมีความถี่ต่ำ เช่น กลอง เบส

สมมติว่า เครื่องดนตรี 2 ชิ้นเล่นคีย์ตัวเดียวกัน ที่ความถี่เดียวกันเช่น เปียโน กับไวโอลิน ทำไมหูมนุษย์ถึงแยกได้ว่ามันต่างกัน สาเหตุเพราะว่า โอเวอร์โทน(overtone)ของคลื่นไม่เท่ากันครับ ( ผมใช้คำว่า overtone เพราะว่ามันกว้างกว่าที่จะบอกว่า Harmonic มันคนละแบบ)

ปัจจุบันนี้มันมีโปรแกรมที่เขาไว้ใช้ในการจูนเสียงกีตาร์ กับ เปียโนให้โหลดใช้กันฟรีๆ เยอะ ซึ่งตัวโนตแต่ละตัวไม่ว่า โด เรมี ฟา ซอล ลา ซี จะมีค่าความถี่เฉพาะตัวครับ ดังนั้นหลักการเขียนโปรแกรมพวกนี้ก็คือจะทำการเทียบความถี่เสียง กับที่หูได้ยินนั่นเองครับ มาดูค่าความถี่มาตรฐานของโนตแต่ละตัว

ที่มา

http://en.wikipedia.org/wiki/Wave

http://library.thinkquest.org/18160/frequency.htm

http://homepage.ntu.edu.tw/~karchung/phonetics%20II%20page%20eight.htm

ไม่เข้าใจ ทำไง.. ทำเนียนดิ