คุณคงเคยได้ยินเกี่ยวกับผู้เชี่ยวชาญด้านดนตรีที่มี "ระดับเสียงที่สมบูรณ์แบบ" แต่ระดับเสียงคืออะไร แล้วนักร้องโอเปร่าที่สามารถร้องเพลงบริสุทธิ์จนแก้วคริสตัลแตกได้ล่ะ? ปรากฏการณ์ทั้งหมดเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความถี่คลื่นเสียง
คลื่นเสียงและความถี่
คลื่นเสียงเป็นแรงสั่นสะเทือนในตัวกลาง ซึ่งหูของมนุษย์สามารถรับรู้ได้ การสั่นในตัวกลาง เช่น อากาศแพร่กระจายจากแหล่งกำเนิดไปยังตัวคุณ โดยส่งแรงสั่นสะเทือนไปยังกลองหู ซึ่งสมองของคุณตีความว่าเป็นเสียง
คลื่นอธิบายโดยของมันความยาวคลื่น(ระยะห่างระหว่างยอดคลื่น) ความเร็วของมัน (ความเร็วที่แพร่กระจายผ่านตัวกลาง) และความถี่.
ความถี่ของคลื่นเสียงคือจำนวนครั้งที่สั่นต่อวินาที ซึ่งวัดเป็นเฮิรตซ์ โดยที่ 1 เฮิรตซ์ (Hz) = หนึ่งรอบต่อวินาที (1/s) ความยาวคลื่นของคลื่นเสียงคือระยะห่างระหว่างยอดคลื่นสองยอดที่ต่อเนื่องกัน โดยทั่วไปจะมีหน่วยวัดเป็นหน่วยเมตร (m) ความเร็วของคลื่นเสียง,วีเกี่ยวข้องโดยตรงกับความถี่ฉความยาวคลื่นλผ่าน
v=\แลมบ์ดา f
ในเครื่องดนตรีหรือในกล่องเสียงของคุณ คลื่นนิ่งจะสร้างเสียงเฉพาะหรือโน้ตดนตรีที่สอดคล้องกับความถี่ของการสั่นสะเทือน
คำจำกัดความของ Pitch
ในทางจิตวิทยา
ระดับเสียงยังสามารถอธิบายได้ว่าเป็นคุณภาพของเสียงที่ช่วยให้คุณติดป้ายกำกับว่า "สูงขึ้น" หรือ "ต่ำลง" ที่หูของคุณ คนที่มีระดับเสียงที่สมบูรณ์แบบจะมีหูที่ปรับให้เหมาะสมเพื่อให้พวกเขาสามารถระบุโน้ตได้อย่างแม่นยำโดยการได้ยิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่มีความสามารถพิเศษสามารถเล่นทั้งเพลงได้หลังจากที่ได้ฟังเพียงครั้งเดียว
ตีโน้ตที่ถูกต้อง
นักร้องโอเปร่าทำแก้วแตกด้วยเสียงของเธอได้อย่างไร? โดยการร้องโน๊ตบริสุทธิ์ที่ตรงกับความถี่ของการสั่นสะเทือนตามธรรมชาติของกระจก ทำให้กระจกสั่นสะเทือนด้วยแอมพลิจูดที่เพิ่มขึ้นจนแตก!
คุณอาจเคยได้ยินนักร้องที่ถูกวิพากษ์วิจารณ์และบอกว่าพวกเขาฟังดู “แหลม” สิ่งนี้หมายความว่าพวกเขาไม่ได้ตีโน้ตค่อนข้างถูกและบางตัวก็ล้มลง (เช่นกันเล็กน้อย ระดับเสียงต่ำ) และอื่น ๆ ที่คมชัด (สูงเกินไปเล็กน้อยในระดับเสียง) โดยพื้นฐานแล้ว "เสียงทุ้ม" เป็นเวอร์ชันที่รุนแรงน้อยกว่าของการเป็น "ปิดคีย์" ซึ่งหมายความว่าไม่ได้กดปุ่มใด ๆ เลย ทั้งหมด.
คุณสมบัติอื่นๆ ของเสียง
มีหลายแง่มุมของเสียงที่อาจต้องการอธิบาย ที่ชัดเจนที่สุดคือความดัง. วิธีทั่วไปในการนำเสนอความดังของเสียงที่รับรู้คือการใช้มาตราส่วนเดซิเบล (dB) โดยที่ความเข้มของเสียงมีหน่วยเป็นเดซิเบล:
\text{ความเข้มเป็นเดซิเบล}=10\log{\frac{I}{I_0}}
ที่ไหนผมคือ กำลังเสียงต่อหน่วยพื้นที่ หน่วยเป็น วัตต์ต่อตารางเมตร และผม0 = 10-12 W/m2 ถือเป็นเกณฑ์การได้ยินของมนุษย์
มาตราส่วนเดซิเบลมีประโยชน์เพราะมนุษย์ไม่รับรู้ถึงความดังเป็นเส้นตรง กล่าวคือ เสียงที่มีความเข้มเป็นสองเท่าอาจดูเหมือนดังขึ้นมากกว่าสองเท่าเมื่อเริ่มเงียบ และน้อยกว่าสองเท่าหากเริ่มเสียงดังอยู่แล้ว มาตราส่วนเดซิเบลให้ตัวเลขที่สอดคล้องกับการรับรู้ของเรามากขึ้น
Timbreคือคุณภาพเสียงที่รับรู้ของโน้ตในเพลง ในขณะที่คุณอาจเล่นโน้ตตัวเดียวกันบนกีตาร์และเปียโน หูของคุณสามารถบอกความแตกต่างได้ เมื่อสายกีตาร์ถูกดึงออก ทำให้เกิดโน้ตโดยสั่นที่ความถี่พื้นฐานของมัน กำลังสั่นพร้อมกันที่ค่าโอเวอร์โทนเช่นกัน แต่มีแอมพลิจูดน้อยกว่ามาก (ต่ำกว่า ปริมาณ)
สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นเมื่อมีการเล่นคีย์เปียโน และคุณสมบัติทางกายภาพของเครื่องดนตรีเหล่านี้ก็แตกต่างกันออกไป ไปจนถึงการผสมผสานที่แตกต่างกันและจุดแข็งสัมพัทธ์ของเสียงหวือหวา ช่วยให้คุณสามารถแยกแยะระหว่างสอง เครื่องมือ