คลื่นเสียงมีลักษณะเฉพาะด้วยแอมพลิจูดและความถี่ สามารถจำแนกเสียงสองเสียงออกจากกันได้โดยมีลักษณะที่แตกต่างกันสามประการต่อไปนี้:
ตัวเลขสองตัว a และ b แสดงถึงคลื่นเสียง ทั้งคู่มีความถี่และรูปคลื่นเท่ากัน แต่ความกว้างของคลื่นเสียงในรูป a มากกว่าความกว้างของคลื่นเสียงในรูป b ความดังของเสียงขึ้นอยู่กับความกว้างของการสั่นสะเทือน แอมพลิจูดที่ใหญ่กว่าหมายถึงเสียงที่ดังกว่า และแอมพลิจูดที่เล็กกว่าหมายถึงเสียงที่เบากว่า
ตัวอย่าง: ถ้าคุณตีกลองเบา ๆ จะได้ยินเสียงแผ่วเบา แต่ถ้าตีแรง ๆ คุณจะได้ยินเสียงดัง
ความสัมพันธ์ระหว่างความดังและความกว้างของคลื่น: ความดังของเสียงแปรผันโดยตรงกับกำลังสองของความกว้างของคลื่น
ความดัง ∝ แอมพลิจูด2
การวัด: ความดังวัดในระดับเดซิเบล ความดังต่ำสุดของเสียงที่ได้ยินที่ความถี่ 1 kHz ถือเป็นระดับเสียงศูนย์ในหน่วยเดซิเบล (0 dB) จะถือเป็นระดับอ้างอิง เมื่อความดังเพิ่มขึ้น 10 เท่า ระดับเสียงเรียกว่า 10 เดซิเบล และเมื่อความดังเพิ่มขึ้น 100 เท่า ระดับเสียงจะอยู่ที่ 20 เดซิเบล เมื่อความดังเพิ่มขึ้นเป็น 1,000 เท่า ระดับของเสียงจะอยู่ที่ 30 เดซิเบล ระดับเสียงที่ปลอดภัยสำหรับการได้ยินคือ 0 ถึง 80 เดซิเบล เสียงระดับ 0 ถึง 30 dB ให้ความรู้สึกผ่อนคลาย แต่การได้ยินระดับเสียงที่สูงกว่า 120 เดซิเบลอย่างต่อเนื่อง (ซึ่งโดยปกติจะไม่เป็นที่พอใจและถือเป็นเสียงรบกวน) อาจทำให้ปวดศีรษะและเป็นอันตรายต่อหูของคุณในทันที
เป็นลักษณะเฉพาะของเสียงที่แยกเสียงแหลมหรือเสียงโหยหวนออกจากเสียงราบเรียบ ขึ้นอยู่กับจำนวนการสั่นสะเทือนต่อวินาทีหรือความถี่ โน้ตดนตรีแต่ละตัวมีระดับเสียงที่แน่นอน ถ้าระดับเสียงสูง เสียงจะแหลม และถ้าระดับเสียงต่ำ เสียงจะราบเรียบ โน้ตสองตัวที่มีแอมพลิจูดเท่ากันในเครื่องดนตรีชนิดเดียวกันจะแตกต่างกันในระดับเสียงเมื่อการสั่นสะเทือนมีความถี่ต่างกัน
ตัวอย่าง : บนกีตาร์ สายขนาดใหญ่ที่หนักจะสั่นช้าๆ และสร้างเสียงต่ำหรือระดับเสียงต่ำ สายที่เบากว่าจะสั่นเร็วกว่าและสร้างเสียงหรือระดับเสียงสูง ในกรณีของฟลุต จะได้โน้ตที่ต่ำลงโดยการปิดรูให้มากขึ้นเพื่อให้ความยาวของคอลัมน์อากาศที่สั่นสะเทือนเพิ่มขึ้น ดังนั้นระดับเสียงจึงลดลง ในทางกลับกัน หากมีรูเปิดมากขึ้น ความยาวของคอลัมน์อากาศที่สั่นสะเทือนจะลดลงและทำให้มีระดับเสียงที่สูงขึ้นหรือทำให้เสียงโหยหวน
คุณภาพคือคุณลักษณะที่แยกแยะเสียงสองเสียงที่มีระดับเสียงเดียวกันและความดังเท่ากัน รูปคลื่นของเสียงจะแตกต่างกันไปตามแหล่งกำเนิดเสียงต่างๆ แม้ว่าความดังและระดับเสียงจะเท่ากันก็ตาม คุณภาพเสียงที่ช่วยในการระบุวัตถุที่ทำให้เกิดเสียงเรียกว่าเสียงต่ำ ตัวอย่างเช่น เราสามารถระบุและแยกแยะเสียงจากไวโอลินและเปียโนได้อย่างง่ายดาย แม้ว่าจะเล่นด้วยระดับเสียง ระยะเวลา และความเข้มที่ใกล้เคียงกันก็ตาม
รูปคลื่นของเสียงที่เกิดจากส้อมเสียงและเปียโน ทั้งคู่มีระดับเสียงและแอมพลิจูดเท่ากัน แต่มีรูปคลื่นต่างกัน
ลักษณะ | ความดัง | ขว้าง | Timbre หรือคุณภาพ |
ปัจจัย | แอมพลิจูด | ความถี่ | รูปคลื่น |
ทดลองให้คุณได้ลอง
นำหลอดทดลองใส่น้ำเล็กน้อยตามภาพด้านล่าง
เป่าลมในหลอดโดยวางริมฝีปากไว้ที่ปากหลอดทดลอง คุณจะได้ยินเสียงแบนๆ ตอนนี้เติมน้ำในหลอดทดลองให้มากขึ้นเพื่อให้ความยาวของเสาอากาศเหนือระดับน้ำลดลง เป่าลมแต่ละครั้งจะได้ยินเสียง
คุณจะสังเกตเห็นว่าเสียงที่เกิดขึ้นนั้นโหยหวนมากขึ้นเรื่อยๆ
การอนุมาน: ระดับเสียงเพิ่มขึ้นตามความยาวของคอลัมน์อากาศที่ลดลง