สัญญาณเสียงใช้ความถี่ช่วงใด

โลกแห่งเสียง: การเดินทางของคลื่นความถี่ที่เรารับรู้

มนุษย์เราสามารถสัมผัสโลกได้ด้วยประสาทสัมผัสทั้งห้า และหนึ่งในประสาทสัมผัสที่สำคัญที่สุดคือการได้ยิน เสียงที่เราได้ยินทุกวัน จากเสียงนกร้องยามเช้าไปจนถึงเสียงคลื่นกระทบฝั่ง ล้วนแล้วแต่เป็นผลมาจากการสั่นสะเทือนของอากาศ หรือที่เราเรียกว่า “คลื่นเสียง” ซึ่งมีคุณสมบัติที่น่าสนใจอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งคือ “ความถี่” ที่กำหนดลักษณะและโทนของเสียงนั้นๆ

ความถี่ของคลื่นเสียงวัดเป็นหน่วยเฮิรตซ์ (Hz) โดย 1 เฮิรตซ์ หมายถึงการสั่นสะเทือนหนึ่งครั้งต่อวินาที และความสามารถในการรับรู้เสียงของมนุษย์นั้นมีขอบเขตจำกัด โดยทั่วไปแล้ว หูของคนเราสามารถรับรู้เสียงที่มีความถี่อยู่ในช่วง 20 เฮิรตซ์ ถึง 20,000 เฮิรตซ์ หรือที่เรียกว่า “ช่วงความถี่เสียงได้ยิน” (Audible Frequency Range) เสียงที่มีความถี่ต่ำกว่า 20 เฮิรตซ์ เรียกว่า “อินฟราโซนิก” (Infrasonic) ซึ่งมนุษย์ไม่สามารถได้ยิน ในขณะที่เสียงที่มีความถี่สูงกว่า 20,000 เฮิรตซ์ เรียกว่า “อัลตราโซนิก” (Ultrasonic) เช่นกัน มนุษย์ก็ไม่สามารถได้ยินเช่นเดียวกัน

อย่างไรก็ตาม ช่วงความถี่เสียงได้ยินนี้ไม่ได้คงที่ และจะเปลี่ยนแปลงไปตามอายุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความถี่สูง คนหนุ่มสาวมักจะมีช่วงความถี่ได้ยินที่กว้างกว่า สามารถรับรู้เสียงความถี่สูงได้ดีกว่า ในขณะที่ผู้สูงอายุอาจรับรู้เสียงความถี่สูงได้น้อยลง นอกจากนี้ ปัจจัยด้านสุขภาพของหูและการได้รับเสียงดังเป็นเวลานานก็ยังมีผลต่อช่วงความถี่เสียงที่รับรู้ได้อีกด้วย

เมื่อเปรียบเทียบกับสัญญาณอื่นๆ เช่น สัญญาณวิทยุ จะเห็นได้ว่าสัญญาณเสียงมีความถี่ที่แคบกว่ามาก สัญญาณวิทยุครอบคลุมความถี่ที่กว้างขวางกว่า ตั้งแต่ความถี่ต่ำไปจนถึงความถี่สูง ตัวอย่างเช่น คลื่นวิทยุ AM มีความถี่อยู่ในช่วงกิโลเฮิรตซ์ (kHz) ในขณะที่คลื่นวิทยุ FM และคลื่นไมโครเวฟมีความถี่สูงขึ้นไปจนถึงกิ๊กะเฮิรตซ์ (GHz) นี่แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างอย่างชัดเจนระหว่างสัญญาณเสียงซึ่งเป็นคลื่นกล กับสัญญาณวิทยุซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับช่วงความถี่เสียง เป็นพื้นฐานสำคัญในการออกแบบและพัฒนาเทคโนโลยีต่างๆ เช่น ระบบเสียง ไมโครโฟน ลำโพง และอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่เกี่ยวข้องกับการได้ยิน การศึกษาและการพัฒนาเทคโนโลยีเหล่านี้ ทำให้เราสามารถเพลิดเพลินกับเสียงต่างๆ และมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นได้ ในขณะเดียวกันก็ช่วยปกป้องหูของเราจากเสียงที่อาจก่อให้เกิดอันตรายได้อีกด้วย