บีตส์ (Beats)

เกิดขึ้นเมื่อเสียงจากแหล่งกำเนิดสองแหล่งที่ความถี่ต่างกันเล็กน้อย เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางเดียวกันในเวลาและทิศเดียวกันก็จะรวมกันตามหลักการซ้อนทับของคลื่นทำให้คลื่นรวมที่ได้เคลื่อนที่ผ่านผู้ฟังซึ่งอยู่กับที่เป็นเสียงดังค่อย ดังค่อยสลับกันไปเป็นจังหวะที่คงตัว เรียกว่า บีตส์ของเสียง หูของคนเราสามารถแยกเสียงบีตส์ เมื่อความถี่บีตส์มีค่าไม่เกิน  7  เฮิรตซ์

สูตในการคำนวณ  บีตส์

       ความถี่บีตส์   

 

ความถี่ของเสียงที่ผู้สังเกตได้ยิน คือ   

บีตส์เสียง

ปรากฏการณ์บีตส์ของเสียง เกิดจากแหล่งกำเนิดเสียงสองแหล่งที่มีความถี่ต่างกันเล็กน้อย ส่งคลื่นเสียงออกไปทางเดียวกัน คลื่นเสียงมาซ้อนทับกันแบบเสริมและหักล้างสลับกัน ตำแหน่งเสริมและหักล้างไม่อยู่ที่ตำแหน่งเดิม แต่จะเลื่อนไปเรื่อยๆ ทำให้ผู้ฟังที่อยู่นิ่งได้ยินเสียงดังสลับกับเบาผ่านหูเป็นจังหวะต่อเนื่องคงตัว 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/search?q=%E0%B8%9A%E0%B8%B5%E0%B8%95%E0%B8%AA%E0%B9%8C&hl=th&rlz=1W1PRFA_en&prmd=ivns&source=lnms&tbm=isch&ei=E5ltTqfiMsfYrQeFxLmZBQ&sa=X&oi=mode_link&ct=mode&cd=2&ved=0CAQQ_AUoAQ

http://www.rmutphysics.com/charud/virtualexperiment/explorescience/beats/tonebeats1.htm

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