บีตส์ของเสียงเกิดขึ้นได้อย่างไร

We’ve updated our privacy policy so that we are compliant with changing global privacy regulations and to provide you with insight into the limited ways in which we use your data.

You can read the details below. By accepting, you agree to the updated privacy policy.

Thank you!

View updated privacy policy

We've encountered a problem, please try again.

บีตส์ของเสียงเกิดขึ้นได้อย่างไร

กิจกรรม: การเกิดบีตของเสียง

คลิปวีดิทัศน์, คลื่นกล และ เสียง

จุดประสงค์ เพื่อศึกษาผลของการซ้อนทับระหว่างคลื่นเสียงจากแหล่งกำเนิดเสียง 2 แหล่งที่มีความถี่ต่างกันเล็กน้อย

วิธีทำกิจกรรม

  1. ต่อสายไฟจากเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงเข้ากับลำโพง โดยต่อลักษณะเดียวกันเป็น 2 ชุด ดังรูป ก
  2. หมุนปุ่มเลือกความถี่ของเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงทั้งสองเครื่องไปที่ 1 กิโลเฮิรตซ์ ปรับความดังของเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงทั้งสองให้พอเหมาะและเท่ากัน 
  3. ค่อยๆ หมุนปุ่มปรับความถี่อย่างละเอียดของเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงตัวใดตัวหนึ่งให้มีความถี่ต่างกันเล็กน้อย ดังรูป ข แล้วรับฟังเสียงที่ด้านหน้าของลำโพงทั้ง 2 ตัว
  4. ปิดเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงตัวใดตัวหนึ่ง แล้วรับฟังเสียงจากลำโพงที่เหลือ เปรียบเทียบกับเสียงที่ได้ยินจากลำโพงทั้งสองตัว

รูป การจัดอุปกรณ์กิจกรรมการเกิดบีตของเสียง

วีดิทัศน์การทำกิจกรรม

คำถามชวนคิด

  • ความดังของเสียงที่ได้ยินจากแหล่งกำเนิดเสียงแหล่งเดียวกับเสียงที่ได้ยินจากแหล่งกำเนิดเสียงสองแหล่งที่มีความถี่ต่างกันเล็กน้อย แตกต่างกันอย่างไร

Comments

comments

เกิดขึ้นเมื่อเสียงจากแหล่งกำเนิดสองแหล่งที่ความถี่ต่างกันเล็กน้อย เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางเดียวกันในเวลาและทิศเดียวกันก็จะรวมกันตามหลักการซ้อนทับของคลื่นทำให้คลื่นรวมที่ได้เคลื่อนที่ผ่านผู้ฟังซึ่งอยู่กับที่เป็นเสียงดังค่อย ดังค่อยสลับกันไปเป็นจังหวะที่คงตัว เรียกว่า บีตส์ของเสียง หูของคนเราสามารถแยกเสียงบีตส์ เมื่อความถี่บีตส์มีค่าไม่เกิน 7  เฮิรตซ์

สูตในการคำนวณ  บีตส์

       ความถี่บีตส์   

ความถี่ของเสียงที่ผู้สังเกตได้ยิน คือ   

บีตส์เสียง

ปรากฏการณ์บีตส์ของเสียง เกิดจากแหล่งกำเนิดเสียงสองแหล่งที่มีความถี่ต่างกันเล็กน้อยส่งคลื่นเสียงออกไปทางเดียวกัน คลื่นเสียงมาซ้อนทับกันแบบเสริมและหักล้างสลับกันตำแหน่งเสริมและหักล้างไม่อยู่ที่ตำแหน่งเดิม แต่จะเลื่อนไปเรื่อยๆทำให้ผู้ฟังที่อยู่นิ่งได้ยินเสียงดังสลับกับเบาผ่านหูเป็นจังหวะต่อเนื่องคงตัว จำนวนครั้งที่ได้ยินเสียงดังในเวลา 1 วินาที่เรียกว่า ความถี่บีตส์ ( fB ) หาความถี่บีตส์ได้จาก สมการ

ทฤษฎีเรื่องบีตส์

การเกิดบีตส์ (Beat)   เป็นปรากฎการณ์จากการแทรกสอดของคลื่นเสียง  2  ขบวน   ที่มีความถี่แตกต่างกันเล็กน้อย  และเคลื่อนที่อยู่ในแนวเดียวกันเกิดการรวมคลื่นเป็นคลื่นเดียวกัน  ทำให้แอมพลิจุดเปลี่ยนไป  เป็นผลทำให้เกิดเสียงดังเสียงค่อยสลับกันไปด้วยความถี่ค่าหนึ่ง

ความถี่ของบีตส์ หมายถึง  เสียงดังเสียงค่อยที่เกิดขึ้นสลับกันในหนึ่งหน่วยเวลา  เช่น ความถี่ ของบีตส์เท่ากับ  7  รอบ/วินาที  หมายความว่าใน  1 วินาที  จะมีเสียงดัง  7  ครั้ง  และเสียงค่อย  7  ครั้ง 

ตัวอย่าง   ถ้าต้องการให้เกิดเสียงดังเป็นจังหวะ ๆ  ห่างกันทุกครึ่งวินาที  จะต้องเคาะส้อมเสียงซึ่งมีความถี่  500  Hz   พร้อมกับส้อมเสียงที่มีความถี่เท่าไร

วิธีทำ   

ตัวอย่าง    ตีส้อมเสียงที่ไม่ทราบค่าความถี่ตัวหนึ่ง  เหนือไซเรน  ปรับความถี่ของไซเรนจนได้เสียงมีความถี่  440   Hz   พร้อมกับเคาะส้อมเสียงไปด้วยปรากฎว่า  ได้ยินเสียงบีตส์ ดังเป็นจังหวะห่างกัน  0.25  วินาที  จงหาความถี่ของส้อมเสียงที่ไม่ทราบค่านี้

วิธีทำ

คลื่นนิ่งของเสียง (Standing Wave)

เกิดขึ้นเมื่อเสียงจากแหล่งกำเนิดสองแหล่งที่ความถี่เท่ากัน(แหล่งกำเนิดอาพันธ์) เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางเดียวกันในเวลาและในทิศตรงกันข้ามหรือผ่านกันก็จะรวมกันตามหลักการซ้อนทับของคลื่น ทำให้เกิดแนวปฎิบัพและแนวบัพ 

ในขณะเกิดคลื่นนิ่งของเสียง ปฎิบัพเป็นตำแหน่งที่ความดันอากาศมีการเปลี่ยนแปลงของแอมปลิจูดสูงสุด เรียกตำแหน่งนี้ว่าปฎิบัพของความดัน(pressure anti-node)  บัพเป็นตำแหน่งที่ความดันอากาศมีการเปลี่ยนแปลงของแอมพิจูดเป็นศูนย์ เรียกตำแหน่งนี้ว่าบัพของความดัน(pressure node)

คลื่นนิ่ง( standing )

เกิดจากการแทรกสอดของคลื่น 2 แหล่งที่มีความยาวคลื่นเท่ากัน มีความถี่ความเร็วเท่ากัน  ซึ่งมีเฟสต่างกันหรอ ทำให้เกิดเสียงดังที่สุดที่จุดปฏิบัพ  เสียงเบาที่สุดที่จุดบัพ

แหล่งอ้างอิง

http://www.google.co.th/imgres?imgurl=http://1.bp.blogspot.com/-BjseMCOh6rk/TjeDuoKStBI/AAAAAAAAAUY/8fO_FLvWtSY/s1600/0e.JPG&imgrefurl=http://thegeniusphysics.blogspot.com/p/7.html&usg=__MWNkHR5_ff_LPry9yOQGxe9aYPA=&h=181&w=269&sz=9&hl=th&start=16&zoom=1&tbnid=vd1RnNNEjSmzLM:&tbnh=76&tbnw=113&ei=5ZltTqjJC4PNrQfPy-SLBQ&prev=/search%3Fq%3D%25E0%25B8%259A%25E0%25B8%25B5%25E0%25B8%2595%25E0%25B8%25AA%25E0%25B9%258C%26hl%3Dth%26sa%3DX%26rlz%3D1W1PRFA_en%26tbm%3Disch%26prmd%3Divns&itbs=1