หูมนุษย์เป็นตัวการสำคัญของการได้ยินคลื่นเสียง ทำให้เกิดการรับรู้รับฟัง
และทำให้ระบบของการสื่อสารด้วยคลื่นเสียงครบสมบูรณ์
การรับรู้คลื่นเสียงโดยมนุษย์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมาแม้ว่าที่ผ่านมาจะได้มีการค้นคว้าโดยนักวิจัยค้นคว้าหลายต่อหลายคน
ก็ยังไม่สามารถหาคำตอบที่สมบูรณ์ได้ตลอดไปตนถึงการวิเคราะห์วิจัยเพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างค่าที่ได้จากเครื่องมือวัดความดังของเสียงกับความรู้สึกต่อเสียงของหูมนุษย์
หูมนุษย์ประกอบด้วยส่วนของหู 3 ส่วน คือส่วนแรกหูส่วนนอก (Outer Ear) ประกอบด้วยใบหู
ช่องหู และเยื่อแก้วหู
ส่วนที่สองหูส่วนกลาง (Middle Ear) ประกอบด้วยกระดูกรูปค้อน
กระดูกรูปทั่ง และกระดูกรูปโกลน และส่วนที่สามหูส่วนใน (Inner Ear) ประกอบด้วยหน้าต่างรูปไข่ หลอดครึ่งวงกลม 3
หลอดและกระดูกก้นหอย
หูมนุษย์ ประกอบด้วยส่วนประกอบของหู 3 ส่วน คือ หูส่วนนอก หูส่วนกลาง หูส่วนใน
การได้ยินเสียงของหูมนุษย์เป็นดังนี้
คลื่นเสียงเมื่อผ่านช่องหูเข้ามา
ทำให้เยื่อแก้วหูเกิดการสั่นเยื่อ แก้วหูถูกต่อกับกระดูกรูปค้อน กระดูกรูปค้อนจึงสั่นตาม ส่งผ่านไปให้กระดูกรูปทั่งและกระดูกรูปโกลน
สั่นตามไปด้วย หูส่วนกลางต่อกับส่วนบนของลำคอ โดยมีท่อยูสเตเชียน
เป็นตัวทำให้อากาศผ่านเข้าไปยังหูส่วนกลางขณะกลืน
เพื่อให้ความดันในหูส่วนกลางเท่ากับความดันในอากาศ กระดูกรูปโกลนต่อกับหน้าต่างรูปไข่
เพื่อส่งผ่านการสั่นของคลื่นเสียงเข้าไปในหูส่วนใน ที่มีหลอดครึ่งวงกลม 3
หลอดต่อกับกระดูกก้นหอย
ภายในมีการบรรจุของเหลว
ที่ช่วยในการส่งถ่ายคลื่นเสียงอยู่ในรูปของความดันไปทำให้เยื่อบาชิล่าร์
ที่มีปลายประสาทสัมผัสอยู่และอยู่ในกระดูกก้นหอย รับรู้คลื่นเสียงที่ส่งเข้ามา
เยื่อบาชิล่าร์นี้ ยังสามารถแยกแยะความถี่เสียงที่รับได้ คลื่นเสียงถูกประสาทสัมผัสรับรู้เสียง
ส่งต่อไปให้สมองทำการแปลงการรับรู้เป็นการได้ยินเสียงต่อไป
ความดังเสียงและการได้ยิน
ความดังเสียงก็คือระดับแรงกดดันของเสียงที่เคลื่อนที่ไปในอากาศไปทำให้มนุษย์เกิดความรู้สึกและได้ยินเสียงนั้น
แรงกดดันของเสียงในอากาศน้อยความดังเสียงก็น้อย แรงกดดันของเสียงในอากาศมาก
ความดังเสียงก็มาก หูมนุษย์สามารถได้ยินเสียงดังแรงมากขึ้นเป็นลำดับ
หากแรงกดดันของเสียงในอากาศมากเกินไป ความดังของเสียงมีระดับสูงมาก
จนอาจเป็นอันตรายต่อการได้ยินเสียงของหูมนุษย์ได้
ความถี่เสียงและความดังเสียง
เสียงที่กำเนิดขึ้นมาจากแหล่งกำเนิดต่างๆ
จะมีความถี่เสียงที่แตกต่างกัน บางแหล่งกำเนิดอาจทำให้ เสียงความถี่ต่ำ
และบางแหล่งกำเนิดอาจจะทำให้เสียงความถี่สูง
ความถี่เสียงที่แตกต่างกันนี้เองเป็นตัวกำหนดระดับเสียงดนตรีในรูปแบบต่างๆ ออกมา
และใช้เป็นตัวแยกแยะช่วงระดับเสียงที่ถูกกำเนิดขึ้นมาในเครื่องดนตรีแต่ละชนิด
ความถี่เสียงที่มีระดับความถี่แตกต่างกัน
ย่อมมีผลต่อระดับแรงกดดันของเสียงในอากาศแตกต่างกัน
ในบางช่วงความถี่อาจมีแรงกดดันของเสียงในอากาศสูง
และบางช่วงความถี่อาจมีแรงกดดันของเสียงในอากาศต่ำลง
ความแตกต่างดังกล่าวนี้เกิดขึ้นได้ด้วยความถี่ที่แตกต่างกัน
การทดสอบความดังต่อการตอบสนองความถี่ของหูมนุษย์ถูกเรียกว่า ทฤษฎีความดังที่เท่ากัน
(Equal Loudness Principle)
ทฤษฎีความดังที่เท่ากันนี้มีความสำคัญและเกี่ยวข้องโดยตรงกับนักออกแบบเสียง
โดยต้องคำนึงถึงระดับความดังขณะบันทึกเสียงและขณะเล่นเสียงกลับออกมา
ซึ่งจะมีผลต่อระดับเสียงทุ้มและเสียงแหลมที่ได้ออกมา อาจมากเกินไปหรืออาจลดลงเกือบหมด ความไว (Sensitivity) ในการตอบสนองความถี่ของหูมนุษย์ต่อระดับความดังของเสียง ความไวการได้ยินเสียงของหูมนุษย์ในระดับความถี่ต่างๆที่มีผลต่อระดับเสียงเปลี่ยนไปที่ความรู้สึกความดังเท่ากัน
การทดสอบความดังทำได้โดยตั้งความถี่เครื่องกำเนิดเสียงมาตรฐานไว้ที่ 1,000 Hz ปรับระดับความดังเสียงไว้ค่าหนึ่ง เช่น 10dB
นำเครื่องกำเนิดเสียงใดๆ ที่ปรับความถี่และความดังได้มาเทียบกับเครื่องกำเนิดเสียงมาตรฐานที่ตั้งไว้
โดยปรับความถี่ในค่าต่างๆ ให้มีความดังเท่ากับเครื่องกำเนิดเสียงมาตรฐาน
วัดและบันทึกค่าระดับเสียงที่ความถี่ต่างๆไว้
เมื่อเปลี่ยนระดับความดังเสียงของเครื่องกำเนิดเสียงมาตรฐานไปอยู่ในระดับอื่นๆ
และทดสอบในลักษณะเดียวกัน จะได้กราฟเส้นอื่นๆ ออกมา เรียงเป็นลำดับกันไป
ผลที่ได้ออกมาบอกให้ทราบว่าเส้นโค้งแต่ละเส้นที่ระดับความดังเดียวกัน
มีระดับเสียงในหน่วยระดับ dB-SPL แต่ละช่วงความถี่ไม่เท่ากัน
ความถี่และระดับเสียง
คลื่นเสียงเมื่อเคลื่อนที่ไปโดยมีการแกว่งตัวจากจุดเริ่มต้นไปทางช่วงบวก
และกลับมาช่วงลบ จนมาครบตำแหน่งที่จุดเริ่มต้นอีกครั้ง
เรียกการเคลื่อนที่นี้ว่า การเคลื่อนที่ครบ 1 รอบคลื่น หรือ 1 ไซเคิล เมื่อทำการวัดจำนวนรอบคลื่นในการเคลื่อนที่ในเวลา
1 วินาที เราเรียกค่านี้ว่า ความถี่
นั่นคือความถี่เป็นการวัดจำนวนรอบคลื่นในเวลา 1 วินาที(c/s) มีหน่วยความถี่เป็น เฮริตซ์ (Hz) เช่น คลื่นเสียงเดินทางได้ 200c/s หรือ 200 Hz เป็นต้น
แถบความถี่เสียงในทางทฤษฎี มีความถี่ในช่วง 20-20,000 Hz แต่ในทางปฏิบัติจริงแล้ว
หูมนุษย์มีความสามารถได้ยินเสียงอยู่ในช่วง 20-18,000 Hz
เท่านั้น
ความถี่สูงกว่านี้หูมนุษย์ไม่มีความรู้สึกได้ยินเสียงการตอบสนองความถี่เสียงของหูมนุษย์
ยังขึ้นอยู่กับอายุ และอาการป่วยของแต่ละคนด้วย
การสูญเสียการได้ยินเสียงของหูมนุษย์
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น