สวนศาสตร์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
บทความนี้เกี่ยวกับสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ สำหรับความหมายอื่น ดูที่ อะคูสติก

สวนศาสตร์ (อ่านว่า สะ-วะ-นะ-สาด) หรือ อะคูสติกส์ (อังกฤษ: acoustics) เป็นสาขาหนึ่งของ ฟิสิกส์ ว่าด้วยคุณสมบัติของ คลื่นเสียงเชิงกล เมื่อเคลื่อนที่ใน แก๊ส ของเหลว และของแข็ง นักวิทยาศาสตร์ ผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ เรียกว่า นักอะคูสติกส์ (Acoustician)

คำว่า อะคูสติกนั้น มาจากภาษากรีกโบราณ ว่า “อะคูสติกคอส” หมายถึง “สามารถได้ยิน” ในปัจจุบัน อะคูสติกส์ เป็นศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการสร้าง ควบคุม ส่ง รับ และผลกระทบของเสียง โดยเริ่มต้นด้วยการศึกษาการสั่นเชิงกล และการแผ่คลื่นจากการสั่นเหล่านี้ จนถึงการศึกษาคลื่นเชิงกล โดยยังมีการศึกษาค้นคว้าเรื่อยมา งานวิจัยด้านสวนศาสตร์ดำเนินไปหลายลักษณะ จากกระบวนการเชิงฟิสิกส์มูลฐาน ที่เกี่ยวข้องกับคลื่นและเสียง และอาจโยงไปถึงการประยุกต์ใช้กระบวนการเหล่านี้ในชีวิตสมัยใหม่ การศึกษาคลื่นเสียงยังนำไปสู่หลักการทางฟิสิกส์ที่อาจประยุกตใช้กับการศึกษาคลื่นทุกชนิดด้วย

สาขาย่อยของสวนศาสตร์[แก้]

  • การสื่อสารทางเสียงพูด (en:speech communication) เป็นการศึกษาถึง การกำเนิด และ การวิเคราะห์ สัญญาณเสียงพูด รวมถึง การถ่ายทอดเสียงพูด การเก็บข้อมูลเสียงพูด การจดจำเสียงพูด และ การปรับแต่งเสียงพูด
  • สวนศาสตร์ของการสั่น (en:vibration acoustics) หรือ เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า เสียงรบกวนและการสั่นของโครงสร้าง เป็นการศึกษาถึงปฏิกิริยาระหว่างเสียง และ การสั่นของโครงสร้าง เช่น การส่งผ่านการสั่นของผนัง พื้น ฝ้าเพดาน

คุณลักษณะของคลื่นเสียงนั้นกำหนดโดย ความเร็ว ความยาวคลื่น และ แอมพลิจูด ความเร็วของเสียงขึ้นกับตัวกลาง และอุณหภูมิ โดยไม่ขึ้นกับความดันอากาศ ความเร็วของเสียงในอากาศมีค่าประมาณ 340 เมตรต่อวินาที และ 1500 เมตรต่อวินาทีในน้ำ ความยาวคลื่นคือระยะทางระหว่างยอดคลื่นของลูกที่อยู่ติดกัน โดยความสัมพันธ์ระหว่าง ความยาวคลื่น \, \lambda \, ความเร็วของเสียง \,c\, และ ความถี่เสียง \,f\, คือ


\lambda = \frac{c}{f}

วิธีการวัดเสียง[แก้]

วิธีการที่นิยมใช้ในการวัดเสียงทางวิทยาศาสตร์ นั้นมีสองแบบ คือ "วิธีการวัดโดยตรง" และ "วิธีการวัดแบบสัมพัทธ์"

  • วิธีการวัดโดยตรง เป็นค่าที่วัดทางฟิสิกส์โดยตรง เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ช่วงเวลา ฯลฯ วิธีการวัดในรายละเอียดดูได้จาก มาตรฐานสากลทางเสียง ISO3745
  • วิธีการวัดแบบสัมพัทธ์ เป็นการวัดค่าต่างๆ โดยเปรียบเทียบค่าที่ได้จากการวัด กับค่าของแหล่งกำเนิดเสียงอ้างอิง ที่มีระดับกำลังของเสียงตามที่กำหนดให้
การวัดโดยตรง การวัดแบบสัมพัทธ์
ความดันเสียง (en:sound pressure) p ระดับความดันเสียง (en:sound pressure level) (SPL)
ความเร็วอนุภาค (en:particle velocity) v ระดับความเร็วอนุภาค (en:particle velocity level) (SVL)
ความเข้มเสียง (en:sound intensity) I ระดับความเข้มเสียง (en:sound intensity level) (SIL)
กำลังเสียง (en:sound power) Pac ระดับกำลังเสียง (en:sound power level) (SWL)
การขจัดของอนุภาค (en:particle displacement) ξ
ความหนาแน่นพลังงานเสียง (en:sound energy density) E
ฟลักซ์พลังงานเสียง (en:sound energy flux) q
อิมพีแดนซ์ของเสียง (en:acoustic impedance) Z
อัตราเร็วของเสียง (en:speed of sound) c


อ้างอิง[แก้]