ปรากฏการณ์บีตส์ของคลื่นเสียงเกิดขึ้นได้อย่างไร

บีทเกิดจากคลื่นเสียงสองคลื่นแสดงสมบัติอะไร

บีตส์ เกิดจากคลื่นเสียงสองคลื่นแสดงสมบัติการ แทรกสอด ครับ ปรากฏการณ์นี้คือการรวมกันของคลื่นเสียงที่มีความถี่ต่างกันเล็กน้อย ทำให้เกิดเสียงดังค่อยสลับกันเป็นจังหวะที่เรียกว่า "บีตส์"

ทฤษฎีเรื่องบีตส์ (Beat)

• การแทรกสอด (Interference): หัวใจสำคัญของบีตส์ คือการแทรกสอดของคลื่นเสียงสองขบวน คลื่นเสียงเหล่านี้ต้องมีความถี่ใกล้เคียงกันมากๆ นะครับ
• ความถี่บีตส์ (Beat Frequency): ความถี่ของเสียงดังค่อยที่เกิดขึ้น จะเท่ากับผลต่างของความถี่คลื่นเสียงทั้งสอง (f1 - f2)
• เสียงดังค่อยสลับกัน: เมื่อคลื่นเสียงเสริมกัน (Constructive Interference) จะได้ยินเสียงดัง แต่เมื่อคลื่นเสียงหักล้างกัน (Destructive Interference) จะได้ยินเสียงค่อย หรือเงียบไปเลย

การเกิดบีตส์ (Beat)

บีตส์เกิดจากคลื่นเสียง 2 ขบวนที่มีความถี่ ไม่เท่ากัน แต่ใกล้เคียงกันมากๆ เคลื่อนที่มาเจอกันในทิศทางเดียวกัน คลื่นก็จะรวมกัน ทำให้แอมพลิจูด (ความดัง) เปลี่ยนไปตามเวลา ผลคือเราจะได้ยินเสียงดัง-ค่อยสลับกัน เหมือนมีจังหวะ

เคยได้ยินเสียงเปียโนที่จูนไม่ตรงกันไหมครับ? นั่นแหละครับ คือบีตส์! หรือเวลาปรับเครื่องดนตรีสองชิ้นให้เสียงตรงกัน เราก็ฟังจากความถี่ของบีตส์นี่แหละ ถ้าความถี่บีตส์เป็นศูนย์ แสดงว่าเสียงตรงกันเป๊ะ

ข้อมูลเพิ่มเติม (แบบไม่วิชาการเกินไป)

• บีตส์ไม่ได้จำกัดอยู่แค่คลื่นเสียงนะครับ คลื่นชนิดอื่นๆ ก็แสดงปรากฏการณ์นี้ได้เหมือนกัน เช่น คลื่นแสง
• นักดนตรีใช้บีตส์ในการจูนเสียงเครื่องดนตรีให้ตรงกัน
• นักฟิสิกส์ใช้บีตส์ในการวัดความถี่ของคลื่นเสียงอย่างแม่นยำ

บีตส์เป็นอะไรที่มากกว่าเสียงดังค่อยสลับกัน มันคือหลักการพื้นฐานที่อธิบายปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์มากมายเลยครับ

การเกิดบีตส์ คือ อะไร?

บีตส์นะเหรอ? ตอนนั้นนั่งอยู่ในห้องซ้อมดนตรีที่โรงเรียน (จำได้ว่าชื่อห้อง "ฟ้าประทาน") ตอน ม.5 เลยมั้ง ครูเค้าเปิดเสียงจากลำโพงสองตัว เสียงมันแปลกๆ อ่ะ เหมือนดังๆ เบาๆ สลับกัน ครูบอกว่า "นี่แหละบีตส์!"

ครูอธิบายว่ามันเกิดจากคลื่นเสียงสองอันที่ความถี่ต่างกันนิดเดียวมาซ้อนทับกัน แล้วหูเราก็จะจับเสียงดังค่อยสลับกันได้ ถ้าความถี่ต่างกันไม่เกิน 7 เฮิรตซ์ (ครูเน้นมากคำนี้ 7 เฮิรตซ์ๆๆ)

คือถ้าความถี่ต่างกันเกินนั้น เราจะไม่ได้ยินเป็นบีตส์แล้วนะ มันจะกลายเป็นเสียงที่ "หึ่ง" หรือ "สั่น" แทน (อันนี้ครูบอกเพิ่ม)

• ความถี่ไม่เกิน 7 Hz: ได้ยินบีตส์ (ดัง-ค่อย สลับกัน)
• ความถี่เกิน 7 Hz: ได้ยินเสียง "หึ่ง" หรือ "สั่น"

ปีนี้ (2567) ก็ยังจำได้นะ เรื่องบีตส์เนี่ย เพราะตอนนั้นงงมาก ทำไมเสียงมันดังค่อยสลับกันได้ ????

บีตส์ เกิดขึ้นได้อย่างไร?

บีตส์นะเหรอ? ตอนเรียนฟิสิกส์ปี 1 ที่มหา'ลัยเกษตรศาสตร์ อาจารย์สมชายเคยอธิบายให้ฟังว่า มันเกิดจากคลื่นเสียง 2 อันมาเจอกัน แบบคลื่นนึงสูงคลื่นนึงต่ำ แล้วมันก็หักล้างกันไปมาอะ อารมณ์เหมือนตอนเราทะเลาะกับแฟน แล้วเดี๋ยวดีเดี๋ยวร้ายนั่นแหละ (อันนี้คิดเองนะ ไม่เกี่ยวฟิสิกส์)

ตอนนั้นอาจารย์เค้าเปิดเสียงให้ฟังด้วยนะ เป็นเสียง "วู้วๆๆๆ" สั้นยาวสลับกันไป อาจารย์บอกว่าถ้าความถี่ต่างกันไม่เกิน 7 Hz หูเราจะจับได้ว่าเป็นบีตส์ แต่ถ้าเกินกว่านั้น เราจะฟังไม่ออก อาจารย์ยกตัวอย่างเครื่องดนตรีให้ฟังด้วย แต่จำไม่ได้แล้วว่าอะไรบ้าง T_T

• บีตส์: เกิดจากการรวมกันของคลื่นเสียง 2 คลื่น
• ความถี่ต่างกัน: ต้องไม่มากเกินไป
• 7 Hz: ประมาณนี้แหละที่หูคนเราแยกได้
• "วู้วๆๆๆ": เสียงที่ได้ยิน (ประมาณนี้จริงๆ นะ)
• ฟิสิกส์: วิชาที่เรียนแล้วงง แต่ก็สนุกดี