SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 10
Baixar para ler offline
บทที่
บทนํา

เนื้อหาในบท
ยง
เสี
 ษทางเสียง
มลพิ
 ติทางฟิสิกส์ของคลื่นเสียง
สมบั

สนามเสียง
2

ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง

ปญหามลพิษสิ่งแวดลอมในประเทศไทยมีความรุนแรงมากขึ้นทุกวัน ตามการขยายตัว
ทางดานเศรษฐกิจ การคมนาคมขนสง หรือแมแตความกาวหนาทางดานการเกษตรกรรม
การที่ประเทศไทยมีนโยบายที่จะพัฒนาใหประเทศเปนประเทศอุตสาหกรรม ทําใหมีการวาง
แผนการการดํ า เนิ น กิ จ การของโรงงานอุ ต สาหกรรม มี ก ารก อ สร า งถนนเพื่ อ รองรั บ การ
คมนาคมที่เพิ่มขึ้น สงผลใหคุณภาพของสิ่งแวดลอมแยลง ไมวาจะเปนปญหาดานมลพิษทาง
น้ํา ปญหามลพิษทางอากาศ ขยะและของเสียอันตราย หรือแมแตปญหาดานมลพิษทางเสียง
ปญหามลพิษทางเสียงอาจเปนปญหาดานสิ่งแวดลอมที่บางคนถือวาไมรุนแรงมากนัก แตการ
พัฒ นากิจกรรมทางอุต สาหกรรม การขนสง กอใหเกิด ปญ หามลพิษ ทางเสียงตามมา การ
จราจรในพื้นที่กรุงเทพมหานครบริเวณริมถนนเปนตัวการที่ทําใหเกิดปญหามลพิษทางเสียง
มากที่สุด กอใหเกิดความรําคาญและสงผลกระทบตอทั้งผูที่อาศัยอยูบริเวณนัน และผู ท่ี สั ญ จร
้
ไปมา สวนเสียงในอุตสาหกรรมมีผลตอคนงานที่ทํางานในบริเวณนั้น ซึ่งยอมรับในความเสี่ยง
ที่จะสงผลกระทบตอสุขภาพของคนงานเอง

เสียง
เกษม จั น ทร แ ก ว (2541, หน า 355) ให ค วามหมายของเสี ย ง (sound) ว า หมายถึ ง
“พลังงานที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของโมเลกุลอากาศ (หรือตัวกลางอื่น) แลวโมเลกุลของ
อากาศดังกลาวจะเกิดแรงอัดและขยายสลับกัน ทําใหมีการเปลี่ยนแปลงความดัน เกิดลักษณะ
เปนคลื่น ที่เรียกวา ‘คลื่นเสียง (sound wave)’ ซึ่งเมื่อผานเขาสูแกวหูจะทําใหเกิดการไดยิน
เสียงขึ้น”
กรมควบคุ ม มลพิ ษ (2544, หน า 1–1) ให ค วามหมายของเสี ย ง (ทางกายภาพ) ว า
หมายถึ ง “การสั่ น สะเทื อ นของตั ว กลางหรื อ อากาศที่ เกิ ด จากการเปลี่ ย นแปลงความดั น
บรรยากาศจากแหลงกําเนิดที่จะทําใหเกิดการสั่นนั้น”
สนธิ คชวัฒ น (2546, หน า 1) อธิ บ ายวา “เสียงเกิ ด จากการเปลี่ ย นแปลงความดั น
ในตัวกลางตาง ๆ เชน น้ํา อากาศ หรือตัวกลางอื่นที่หูมนุษยสามารถไดยิน”
สํานักจัดการคุณภาพอากาศและเสียง กรมควบคุมมลพิษ (2547, หนา 4) ใหความ–
หมายของเสียงวาหมายถึง “สิ่งที่รับรูไดดวยหู” หรือหมายถึง “ความเปลี่ยนแปลงของความดัน
อากาศที่ทําใหตัวกลางหรืออากาศสั่นสะเทือน ซึ่งความสั่นสะเทือนนี้เมื่อกระทบกับแกวหู
มนุษยแลวสามารถสงผลใหเกิดสัญญาณในระบบการไดยิน”
บทนํา

3

จากความหมายที่กลาวมารวมความไดวา “เสียงเกิดจากการที่วัตถุหรือแหลงกําเนิด
เสียงมี การสั่นสะเทื อนทํ าให โมเลกุลของอากาศโดยรอบสั่นตามไปด วยในรูปของคลื่ น แล ว
เคลื่อนที่เขาสูหูของคนทําใหเกิดการไดยินขึ้น” แสดงดังภาพที่ 1.1
คลื่นเสียง
แหลงกําเนิดมีการสั่น

โมเลกุลของอากาศสั่น

หู ประสาทรับรู

ภาพที่ 1.1 แผนภาพแสดงองคประกอบของการเกิดเสียง

มลพิษทางเสียง
เกษม จั น ทร แ ก ว (2541, หน า 362) ให ค วามหมายของมลพิ ษ ทางเสี ย ง (noise
pollution) ว า หมายถึ ง “สภาวะที่ มี เสี ย งที่ ไม พึ ง ปรารถนารบกวนโสตประสาท จนเป น
อันตรายตอสุขภาพของมนุษยและสัตว”
กรมควบคุมมลพิษ (2544, หนา 1–1) กลาวถึงมลพิษทางเสียงวา “เปนเรื่องที่กลาวถึง
ผลกระทบทางเสียงที่มีตอมนุษยหรือสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ทั้งทางดานกายภาพตอรางกายมนุษยและ
จิตใจ” มลพิษทางเสียงมีตนตอจากกิจกรรมของคน สวนเสียงที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติไมถือ
วาเปนมลพิษทางเสียง
อุดมลักษณ ศรีทัศนีย, สมพจน เตชะมีนา และสมศิริ ใจเปยม (2535, หนา 1) กลาว
ถึงมลพิษทางเสียงวาหมายถึง “ภาวะแวดลอมที่มีเสียงที่ไมพึงปรารถนา รบกวนโสตประสาท
จนไดรับอันตรายตอสุขภาพของมนุษยและสัตว”
มลพิษทางเสียงอาจหมายถึงเสียงรบกวนก็ได ซึ่งกรมควบคุมมลพิษ (2544, หนา 2–2)
ไดกลาวถึงเสียงรบกวนวาหมายถึง “ระดับเสียงจากแหลงกําเนิดขณะมีการรบกวนที่มีระดับ
เสียงสูงกวาระดับเสียงพื้นฐาน และมีระดับการรบกวนเกินกวาระดับเสียงรบกวน” โดยที่ระดับ
เสียงพื้นฐานหมายถึง “ระดับเสียงที่ตรวจวัดในสิ่งแวดลอมเดิมขณะยังไมมีเสียงจากแหลง
กําเนิ ด หรือแหลงกําเนิดยังไมดําเนินกิจกรรม ใชระดับเสียงเปอรเซ็น ไทลที่ 90 (percentile
level 90, L90) ซึ่งหมายถึงระดับเสียงที่รอยละ 90 ของเวลาที่ตรวจวัดจะมีระดับเสียงเกินคานี้”
หรือเสียงรบกวนอาจหมายถึง “ระดับเสียงในขณะที่มีแหลงกําเนิดสูงกวาระดับเสียงพื้นฐาน
มากกวา 10 เดซิเบล”
4

ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง

Davis & Cornwell (1991, p. 501) และ Wilson (1994, p. 1) อธิ บ ายถึ งมลพิ ษ ทางเสี ย ง
(noise) วาหมายถึง “เสียงที่ไมตองการ (unwanted sound) ประกอบดวยเสียงโดยทั่วไป เสียงที่
เกิดจากกิจกรรมของมนุษย เสียงจากการจราจรและจากอุตสาหกรรม เปนตน”
จากความหมายที่กลาวมาแลวนั้นรวมความไดวา การที่จะบอกวาเสียงนั้นเปนเสียงใน
ลักษณะที่เรียกวามลพิษทางเสียงหรือไมนั้น จะตองพิจารณาถึงระดับความดังในระยะเวลา
หนึ่ง ๆ และผลของเสียงตอสุขภาพของมนุษย เพราะเสียงที่เกิดขึ้นทั้งที่เกิดขึ้นเองในธรรมชาติ
หรือ ที่ ม นุ ษ ย ส ร า งขึ้ น อาจจะไม เป น มลพิ ษ ก็ ได เช น เสี ย งดนตรี เสี ย งนกรอ ง เสี ย งลมพั ด
มลพิษทางเสียงแตกตางจากมลพิษสิ่งแวดลอมอื่น ๆ เพราะเปนมลพิษที่มองไมเห็น กอใหเกิด
อันตรายตอระบบการไดยินของคน กอใหเกิดความรําคาญ ความเครียด นอกจากนี้มลพิษทาง
เสียงเปนสภาวะที่มีเสียงรบกวนที่มนุษยไมตองการซึ่งมีความแตกตางกันไปในแตละบุคคล
เชน มลพิษทางเสียงจากเสียงดนตรี บางคนชอบที่จะไดยินเสียงที่ดังมาก แตบางคนบอกวา
เสียงในระดับนั้นดังมากเกินไป ทําใหเกิดมลพิษทางเสียง ในการพิจารณาแหลงกําเนิดมลพิษ
ทางเสียง พบวาแหลงกําเนิดเสียงที่จะกอใหเกิดมลพิษทางเสียงสวนใหญจะมาจากการกระทํา
ของมนุษย เชน เสียงจากการจราจรทางบก ทางดวน เสียงจากอุตสาหกรรม เสียงจากเครื่องบิน
เสียงจากเรือยนต
การที่จะเกิดเสียงและมลพิษทางเสียง ประกอบดวยองคประกอบที่สําคัญ 3 ประการ
คือ
1. แหลงกําเนิดเสียงที่มีการสั่น
2. ตัวกลางในการนําเสียงเขาสูหู ในที่นี้คือ อากาศ
3. หู ประสาทการรับรู
ดวยเหตุที่การเกิดมลพิษทางเสียงมีองคประกอบที่สําคัญ 3 ประการดังกลาว ดังนั้น
การเรียนรูเรื่องเสียงและมลพิษทางเสียงเพื่อดําเนินการจัดการแกไขปญหามลพิษทางเสียง
จะเรียนรูและดําเนินการที่ทั้ง 3 องคประกอบนั้นเปนหลัก
แหลงกําเนิดเสียงที่กอใหเกิดมลพิษทางเสียงมาจากการกระทําของมนุษย ไมวาจะ
เปนเสียงภายนอกอาคารหรือเสียงในชุมชน เชน การจราจรทางบก เรือ เครื่องบิน และเสียงที่
อยูภายในอาคารหรือเสียงในสถานประกอบการ เชน เสียงในอุตสาหกรรมทอผา การทุบตี
โลหะ การลางขวดแกว เสี ยงเหลานี้ ห ากมีระดับเสียงสูงจะกอใหเกิด ผลกระทบโดยตรงตอ
ประสาทการรับรูหรือหูของมนุษย ความรุนแรงของผลกระทบขึ้นกับหลายปจจัย เชน ระดับ
เสียง ความถี่เสียง ระยะเวลาการสัมผัส การประเมินเพื่อหาระดับเสียงของแหลงกําเนิดที่มี
การกอสรางหรือดําเนินการแลว ทําไดโดยการใชเครื่องตรวจวัดระดับเสียงซึ่งใหผลที่ถูกตอง
บทนํา

5

แมนยํา แตในกรณีที่ยังไมมีการกอสรางหรือไมมีกิจกรรมของแหลงกําเนิดเสียงนั้นก็สามารถ
ใชแบบจําลองทางคณิตศาสตรมาทํานายเพื่อประเมินระดับเสียงที่คาดวาจะเกิดขึ้นได

สมบัติทางฟสิกสของคลื่นเสียง
มลพิษทางเสียงเปนการอธิบายถึงเสียงในลักษณะของคลื่นเสียง ดังนั้น การอธิบาย
พฤติกรรมของคลื่นเสียงก็สามารถใชหลักการหรือสมบัติทางฟสิกสของคลื่น สรุปไดดังนี้

1. คลื่นเสียง
วราวุธ เสือดี (2543, หนา 27) กลาววา “คลื่นเสียง (sound wave) เกิดจากการสั่นของ
วัตถุหรือการแปรปรวนของอากาศ คลื่นเสียงจะเดินทางผานตัวกลาง เชน อากาศซึ่งมีทั้งมวล
และความยืดหยุน (elasticity) โมเลกุลของอากาศจะเคลื่อนที่ไปมาหรือขึ้นลงผานจุดสมดุล
โมเลกุลที่อยูใกลกับวัตถุที่สั่นจะถูกกดอัดเปนลําดับแรก การกดอัดนี้ทําใหโมเลกุลเคลื่อนที่
และอัดตอ ๆ กันไป”
กรมควบคุ ม มลพิ ษ (2544, หน า 1–4) กล า วถึ ง คลื่ น เสี ย งว า “คลื่ น เสี ย งเป น คลื่ น
แนวยาวหรือคลื่นตามยาว” ดังแสดงในภาพที่ 1.2
เกษม จันทรแกว (2541, หนา 256) กลาวถึงคลื่นเสียงวา “คลื่นเสียงเกิดจากการสั่น
สะเทือนของโมเลกุลของอากาศ แลวโมเลกุลของอากาศเกิดแรงอัดและขยายสลับกัน ทําให
เกิดการเปลี่ยนแปลงความดันบรรยากาศสูงขึ้นและต่ําลงตามลักษณะของแรงอัดและขยายของ
โมเลกุลของอากาศ”
ความยาวคลื่น

ความสูงคลื่น
คาบ

อัด

ขยาย

อัด

ขยาย

ภาพที่ 1.2 ลักษณะของการอัดสลับกับการขยายของโมเลกุลอากาศทําใหเกิดคลื่น
ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง

6

Davis & Cornwell (1991, p. 501) อธิบายถึงคลื่นเสียงวาเปนผลมาจากการสั่นสะเทือน
ของของแข็ง ทําใหอากาศโดยรอบเกิดการอัดและขยาย มีลักษณะเหมือนกระบอกสูบ ดังภาพ
ที่ 1.3 เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ไปทางขวามือทําใหโมเลกุลอากาศที่มีความหนาแนนและมีความดัน
สูงเคลื่อนที่ไปทางขวามือ และเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่กลับไปทางซายมือจะทําใหความดันลดลง
เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ไปทางขวา–ซายก็ทําใหเกิดการอัด–ขยายของอากาศตลอดเวลา โมเลกุล
ของอากาศจึงมีการเคลื่อนที่เปนรูปคลื่นอยางตอเนื่อง
Mean
Position

A
Tube

Piston

Speed of Propagation = c
Maximum
Compression
Maximum
Rarefaction


Wavelength

ภาพที่ 1.3 การเคลื่อนที่อัด–ขยายของโมเลกุลอากาศในลูกสูบ
ที่มา : Davis & Cornwell, 1991, p. 503

จากความหมายของคลื่นเสียงที่กลาวมา สรุปไดวา “เสียงเปนคลื่นตามยาว การเกิด
เสียงมีความสัมพันธกับการสั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนของวัตถุแหลงกําเนิ ดเสียงมีผลให
โมเลกุ ลของอากาศที่ อยู รอบ ๆ สั่ น สะเทื อ นตามไปด วยเกิด เป น คลื่น เรียกวา ‘คลื่น เสี ยง’
เดินทางไปตามตัวกลางที่เปนอากาศเขาสูหู การสั่นสะเทือนของโมเลกุลของอากาศยังคงอยู
และสงตอไปยังแกวหูของมนุษยในคลื่นความถี่เดียวกับที่เกิดจากแหลงกําเนิด ทําใหอวัยวะ
ภายในหูสั่นและสงผลการสั่นไปสูสมองเพื่อแปลสัญญาณเสียงเกิดการไดยินขึ้น”
บทนํา

7

ดวยเหตุที่เสียงมีพฤติกรรมเปนคลื่นเสียง ดังนั้น คลื่นเสียงจึงมีลักษณะเหมือนคลื่น
โดยทั่ ว ไป เช น เมื่ อ เสี ย งมี ก ารเคลื่ อ นที่ จ ะเกี่ ย วข อ งกั บ ความถี่ เ สี ย ง ความเร็ ว เสี ย ง มี
ความยาวคลื่น มีคาบ เกิดการแพร การหักเห และการเบี่ยงเบนได

2. ความถี่เสียง
เกษม จัน ทรแก ว (2541, หนา 347) อธิบายวา “ความถี่เสียง (frequency of sound: f)
คือ จํานวนครั้งของการเปลี่ยนแปลงความดันบรรยากาศตามลักษณะของการอัดและขยายของ
โมเลกุลของอากาศใน 1 วินาที” หน วยของความถี่เสียงคือ “เฮิรตซ (hertz: Hz) หรือรอบตอ
วินาที (cycle per second)” ความถี่ของคลื่นเสียงขึ้นอยูกับขนาดของคลื่น
อุดมลักษณ ศรีทัศนีย, สมพจน เตชะมีนา และสมศิริ ใจเปยม (2535, หนา 1) อธิบาย
วา “ความถี่เสียง หมายถึง จํานวนการสั่นสะเทือนตอวินาทีในหนวยเฮิรตซ”
ความถี่ (frequency) อาจหมายถึงจํานวนคลื่นตอ 1 วินาที ซึ่งบอกวาคลื่นเคลื่อนที่ไป
ไดเปนระยะทางเทาใดในระยะเวลาหนึ่ง มีหนวยคือ รอบตอวินาที หรือเฮิรตซ ความถี่ของ
เสียงมีความสัมพันธกับความเร็วเสียงและความยาวของคลื่นเสียง โดยแปรตามความเร็วเสียง
และแปรแบบผกผันกับความยาวของคลื่นเสียง ดังสมการที่ (1.1) และภาพที่ 1.4
C = f

….. (1.1)

เมื่อ C คือ ความเร็วเสียง (เมตรตอวินาที)
 คือ ความยาวคลื่นเสียง (เมตร)
f คือ ความถี่ของคลื่นเสียง (รอบตอวินาที หรือเฮิรตซ)
ความดัน
เวลา

(a) คลื่นความถี่สูง
ความดัน
เวลา

(b) คลื่นความถี่ต่ํา
ภาพที่ 1.4 ความถี่ของคลื่นความถี่สูง (a) และคลื่นความถี่ต่ํา (b)
ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง

8

ตัวอยางที่ 1.1
จงคํานวณหาความเร็วเสียง เมื่อคลื่นเสียงมีความยาว 1.376 เมตร และมีความถี่ 250
รอบตอวินาที
วิธีทํา
จากสมการที่ (1.1) C = f
แทนคาลงในสมการ
ดังนั้น C = 1.376 (เมตร)  250 (รอบตอวินาที)
= 344 เมตรตอวินาที
เพราะฉะนั้นคลื่นเสียงนี้มีความเร็ว 344 เมตรตอวินาที

Wide range

Medium range

Narrow range

Alligator 50-40,000
Minnow 32-5,000
Frog 50-10,000
Pigeon 100-10,000
Human 20-20,000
Cricket 400-28,000
Chimpanzee up to 33,000
Dog up to 35,000
Rat up to 40,000
Cat up to
50,000
Bat 7-98,000
0

500

1,000 5,000

15,000
25,000
35,000
45,000
Frequency in cycles per second (Hz)

55,000 98,000

ภาพที่ 1.5 ความถี่ของคลื่นเสียงกับการไดยินของสิ่งมีชีวิต
ที่มา : Wilson, 1994, p. 144

ธรรมชาติของมนุษยจะไดยินเสียงอยูในชวงความถี่ 20–20,000 เฮิรตซ ดังภาพที่ 1.5
แตจะมีชวงความถี่ที่ไวตอการรับรูคือ 500–4,000 เฮิรตซ เสียงที่มีความถี่สูงกวา 20,000 เฮิรตซ
เรียกวา “อัลตราซาวนด (ultrasound)” เสียงชนิดนี้หูของมนุษยไมสามารถไดยิน เสียงในความถี่
นี้ถูกนํามาใชในงานเชื่อมพลาสติกและในการทําความสะอาดหรือการตรวจเช็กวัสดุ ผลของ
เสียงอัลตราซาวนดอาจทําใหเกิดอาการปวดศีรษะและอาจทําอันตรายตอชองหู ทําใหหูหนวก
บทนํา

9

ได แต โดยปกติ ค ลื่ น เสี ย งที่ มี ค วามถี่ สู งกวา 20,000 เฮิ ร ตซ หรือ เสี ย งอั ล ตราซาวนด จ ะถู ก
กีดขวางไดโดยผนังหรืออุปกรณปองกันเสียงตาง ๆ
คลื่นเสียงที่มีความถี่สูงเกินระดับการไดยินของมนุษย เรียกวา “คลื่นความถี่เหนือเสียง
(untrasonic)” ซึ่งก็คือคลื่นเสียงที่มีความถี่สูงกวา 20,000 เฮิรตซ
เสียงที่มีความถี่ต่ํามาก ๆ ประมาณ 20 เฮิรตซ หรือต่ํากวา เรียกวา “เสียงอินฟราซาวนด
(infrasound)” ซึ่งปกติหูของมนุษยจะไมไดยินเสียงในความถี่นี้ แตรับรูในลักษณะของการสั่น
สะเทือน (vibration)

3. ความยาวคลื่น
ความยาวคลื่น (wavelength: ) คือ “ระยะทางจากยอดคลื่นหนึ่ งไปยังอีกยอดคลื่น
หนึ่ ง หรื อ ระยะทางของการเกิ ด คลื่ น 1 คลื่ น ” มี ห น ว ยเป น เมตร ดั ง ภาพที่ 1.2 ความยาว
คลื่นเสียงขึ้นกับความถี่และความเร็วของเสียงในตัวกลางนั้น

4. คาบ
คาบ (period: T) คือ “ระยะเวลาที่การสั่นของคลื่นครบ 1 รอบ หรือระยะเวลาครบ
1 ความยาวคลื่น” ดังภาพที่ 1.2

5. ความเร็วของเสียง
ความเร็ ว ของเสี ย ง (speed of sound) ในอากาศ คื อ “ความเร็ ว ในการเคลื่ อ นที่ ข อง
คลื่นเสียงจากแหลงกําเนิดเสียงไปในอากาศ มีหนวยเปนเมตรตอวินาที (m/s)”
Speed of sound (m/s)

350

-10

345
340
335

0

10
20
O
Temperature ( C)

30

ภาพที่ 1.6 ความสัมพันธระหวางความเร็วเสียงกับอุณหภูมิ
ที่มา : Wilson, 1994, p. 9
ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง

10

ความเร็ ว ของเสี ย งแปรผั น ตามรากที่ ส องของอุ ณ หภู มิ สั ม บู ร ณ หรื อ อุ ณ หภู มิ ข อง
ตัวกลางในหนวยเคลวิน ดังสมการที่ (1.2) จากการศึกษาพบวาความเร็วของเสียงในอากาศที่
อุ ณ หภู มิ 25 องศาเซลเซี ย ส หรื อ 298 เคลวิ น มี ค า ประมาณ 345.6 เมตรต อ วิ น าที ความ
สัมพันธระหวางความเร็วเสียงและอุณหภูมิในหนวยองศาเซลเซียส แสดงดังภาพที่ 1.6
Wilson (1994, p. 9) อธิบายวา “ความเร็วของเสียงขึ้นกับอุณหภูมิของบรรยากาศ” เมื่อ
สมมติใหอากาศเปนกาซในอุดมคติ ความเร็วเสียงหาไดดังสมการที่ (1.2)
C = (  R  T)1/2

….. (1.2)

เมื่อ C คือ ความเร็วเสียงในอากาศแหงที่ระดับน้ําทะเล (เมตรตอวินาที)
R คือ คาคงที่ของกาซ (287 N.m/(kg.K))
 คื อ isentropic expension factor หรื อ อั ต ราส ว นระหว า งความร อ นจํ า เพาะ
ที่ความดันคงที่ตอคาความรอนจําเพาะที่ปริมาตรคงที่ (สําหรับอากาศ
มีคาเทากับ 1.4)
T คือ อุณหภูมิ (เคลวิน)
ดังนั้น
C = (1.4  287  T)1/2
C = 20.04 (T)1/2
C = 20.04 (T’ + 273.16)1/2

….. (1.3)

เมื่อ C คือ ความเร็วเสียงในอากาศแหงที่ระดับน้ําทะเล (เมตรตอวินาที)
T’ คือ อุณหภูมิ (องศาเซลเซียส)
ตัวอยางที่ 1.2
จงคํานวณหาวาที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส ความเร็วของคลื่นเสียงมีคาเทาใด
วิธีทํา
จากสมการที่ (1.3)
C = 20.04 (T’ + 273.16)1/2
C = 20.04 (0 + 273.16)1/2
= 20.04  16.53
= 331.26

Mais conteúdo relacionado

Mais de CUPress

9789740337027
97897403370279789740337027
9789740337027CUPress
 
9789740336914
97897403369149789740336914
9789740336914CUPress
 
9789740336907
97897403369079789740336907
9789740336907CUPress
 
9789740336686
97897403366869789740336686
9789740336686CUPress
 
9789740336457
97897403364579789740336457
9789740336457CUPress
 
9789740336440
97897403364409789740336440
9789740336440CUPress
 
9789740336389
97897403363899789740336389
9789740336389CUPress
 
9789740336280
97897403362809789740336280
9789740336280CUPress
 
9789740336365
97897403363659789740336365
9789740336365CUPress
 
9789740336303
97897403363039789740336303
9789740336303CUPress
 
9789740336242
97897403362429789740336242
9789740336242CUPress
 
9789740336235
97897403362359789740336235
9789740336235CUPress
 
9789740336099
97897403360999789740336099
9789740336099CUPress
 
9789740336419
97897403364199789740336419
9789740336419CUPress
 
9789740336402
97897403364029789740336402
9789740336402CUPress
 
9789740336334
97897403363349789740336334
9789740336334CUPress
 
9789740336327
97897403363279789740336327
9789740336327CUPress
 
9789740336181
97897403361819789740336181
9789740336181CUPress
 
9789740336167
97897403361679789740336167
9789740336167CUPress
 
9789740336150
97897403361509789740336150
9789740336150CUPress
 

Mais de CUPress (20)

9789740337027
97897403370279789740337027
9789740337027
 
9789740336914
97897403369149789740336914
9789740336914
 
9789740336907
97897403369079789740336907
9789740336907
 
9789740336686
97897403366869789740336686
9789740336686
 
9789740336457
97897403364579789740336457
9789740336457
 
9789740336440
97897403364409789740336440
9789740336440
 
9789740336389
97897403363899789740336389
9789740336389
 
9789740336280
97897403362809789740336280
9789740336280
 
9789740336365
97897403363659789740336365
9789740336365
 
9789740336303
97897403363039789740336303
9789740336303
 
9789740336242
97897403362429789740336242
9789740336242
 
9789740336235
97897403362359789740336235
9789740336235
 
9789740336099
97897403360999789740336099
9789740336099
 
9789740336419
97897403364199789740336419
9789740336419
 
9789740336402
97897403364029789740336402
9789740336402
 
9789740336334
97897403363349789740336334
9789740336334
 
9789740336327
97897403363279789740336327
9789740336327
 
9789740336181
97897403361819789740336181
9789740336181
 
9789740336167
97897403361679789740336167
9789740336167
 
9789740336150
97897403361509789740336150
9789740336150
 

9789740331469

  • 2. 2 ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง ปญหามลพิษสิ่งแวดลอมในประเทศไทยมีความรุนแรงมากขึ้นทุกวัน ตามการขยายตัว ทางดานเศรษฐกิจ การคมนาคมขนสง หรือแมแตความกาวหนาทางดานการเกษตรกรรม การที่ประเทศไทยมีนโยบายที่จะพัฒนาใหประเทศเปนประเทศอุตสาหกรรม ทําใหมีการวาง แผนการการดํ า เนิ น กิ จ การของโรงงานอุ ต สาหกรรม มี ก ารก อ สร า งถนนเพื่ อ รองรั บ การ คมนาคมที่เพิ่มขึ้น สงผลใหคุณภาพของสิ่งแวดลอมแยลง ไมวาจะเปนปญหาดานมลพิษทาง น้ํา ปญหามลพิษทางอากาศ ขยะและของเสียอันตราย หรือแมแตปญหาดานมลพิษทางเสียง ปญหามลพิษทางเสียงอาจเปนปญหาดานสิ่งแวดลอมที่บางคนถือวาไมรุนแรงมากนัก แตการ พัฒ นากิจกรรมทางอุต สาหกรรม การขนสง กอใหเกิด ปญ หามลพิษ ทางเสียงตามมา การ จราจรในพื้นที่กรุงเทพมหานครบริเวณริมถนนเปนตัวการที่ทําใหเกิดปญหามลพิษทางเสียง มากที่สุด กอใหเกิดความรําคาญและสงผลกระทบตอทั้งผูที่อาศัยอยูบริเวณนัน และผู ท่ี สั ญ จร ้ ไปมา สวนเสียงในอุตสาหกรรมมีผลตอคนงานที่ทํางานในบริเวณนั้น ซึ่งยอมรับในความเสี่ยง ที่จะสงผลกระทบตอสุขภาพของคนงานเอง เสียง เกษม จั น ทร แ ก ว (2541, หน า 355) ให ค วามหมายของเสี ย ง (sound) ว า หมายถึ ง “พลังงานที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของโมเลกุลอากาศ (หรือตัวกลางอื่น) แลวโมเลกุลของ อากาศดังกลาวจะเกิดแรงอัดและขยายสลับกัน ทําใหมีการเปลี่ยนแปลงความดัน เกิดลักษณะ เปนคลื่น ที่เรียกวา ‘คลื่นเสียง (sound wave)’ ซึ่งเมื่อผานเขาสูแกวหูจะทําใหเกิดการไดยิน เสียงขึ้น” กรมควบคุ ม มลพิ ษ (2544, หน า 1–1) ให ค วามหมายของเสี ย ง (ทางกายภาพ) ว า หมายถึ ง “การสั่ น สะเทื อ นของตั ว กลางหรื อ อากาศที่ เกิ ด จากการเปลี่ ย นแปลงความดั น บรรยากาศจากแหลงกําเนิดที่จะทําใหเกิดการสั่นนั้น” สนธิ คชวัฒ น (2546, หน า 1) อธิ บ ายวา “เสียงเกิ ด จากการเปลี่ ย นแปลงความดั น ในตัวกลางตาง ๆ เชน น้ํา อากาศ หรือตัวกลางอื่นที่หูมนุษยสามารถไดยิน” สํานักจัดการคุณภาพอากาศและเสียง กรมควบคุมมลพิษ (2547, หนา 4) ใหความ– หมายของเสียงวาหมายถึง “สิ่งที่รับรูไดดวยหู” หรือหมายถึง “ความเปลี่ยนแปลงของความดัน อากาศที่ทําใหตัวกลางหรืออากาศสั่นสะเทือน ซึ่งความสั่นสะเทือนนี้เมื่อกระทบกับแกวหู มนุษยแลวสามารถสงผลใหเกิดสัญญาณในระบบการไดยิน”
  • 3. บทนํา 3 จากความหมายที่กลาวมารวมความไดวา “เสียงเกิดจากการที่วัตถุหรือแหลงกําเนิด เสียงมี การสั่นสะเทื อนทํ าให โมเลกุลของอากาศโดยรอบสั่นตามไปด วยในรูปของคลื่ น แล ว เคลื่อนที่เขาสูหูของคนทําใหเกิดการไดยินขึ้น” แสดงดังภาพที่ 1.1 คลื่นเสียง แหลงกําเนิดมีการสั่น โมเลกุลของอากาศสั่น หู ประสาทรับรู ภาพที่ 1.1 แผนภาพแสดงองคประกอบของการเกิดเสียง มลพิษทางเสียง เกษม จั น ทร แ ก ว (2541, หน า 362) ให ค วามหมายของมลพิ ษ ทางเสี ย ง (noise pollution) ว า หมายถึ ง “สภาวะที่ มี เสี ย งที่ ไม พึ ง ปรารถนารบกวนโสตประสาท จนเป น อันตรายตอสุขภาพของมนุษยและสัตว” กรมควบคุมมลพิษ (2544, หนา 1–1) กลาวถึงมลพิษทางเสียงวา “เปนเรื่องที่กลาวถึง ผลกระทบทางเสียงที่มีตอมนุษยหรือสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ทั้งทางดานกายภาพตอรางกายมนุษยและ จิตใจ” มลพิษทางเสียงมีตนตอจากกิจกรรมของคน สวนเสียงที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติไมถือ วาเปนมลพิษทางเสียง อุดมลักษณ ศรีทัศนีย, สมพจน เตชะมีนา และสมศิริ ใจเปยม (2535, หนา 1) กลาว ถึงมลพิษทางเสียงวาหมายถึง “ภาวะแวดลอมที่มีเสียงที่ไมพึงปรารถนา รบกวนโสตประสาท จนไดรับอันตรายตอสุขภาพของมนุษยและสัตว” มลพิษทางเสียงอาจหมายถึงเสียงรบกวนก็ได ซึ่งกรมควบคุมมลพิษ (2544, หนา 2–2) ไดกลาวถึงเสียงรบกวนวาหมายถึง “ระดับเสียงจากแหลงกําเนิดขณะมีการรบกวนที่มีระดับ เสียงสูงกวาระดับเสียงพื้นฐาน และมีระดับการรบกวนเกินกวาระดับเสียงรบกวน” โดยที่ระดับ เสียงพื้นฐานหมายถึง “ระดับเสียงที่ตรวจวัดในสิ่งแวดลอมเดิมขณะยังไมมีเสียงจากแหลง กําเนิ ด หรือแหลงกําเนิดยังไมดําเนินกิจกรรม ใชระดับเสียงเปอรเซ็น ไทลที่ 90 (percentile level 90, L90) ซึ่งหมายถึงระดับเสียงที่รอยละ 90 ของเวลาที่ตรวจวัดจะมีระดับเสียงเกินคานี้” หรือเสียงรบกวนอาจหมายถึง “ระดับเสียงในขณะที่มีแหลงกําเนิดสูงกวาระดับเสียงพื้นฐาน มากกวา 10 เดซิเบล”
  • 4. 4 ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง Davis & Cornwell (1991, p. 501) และ Wilson (1994, p. 1) อธิ บ ายถึ งมลพิ ษ ทางเสี ย ง (noise) วาหมายถึง “เสียงที่ไมตองการ (unwanted sound) ประกอบดวยเสียงโดยทั่วไป เสียงที่ เกิดจากกิจกรรมของมนุษย เสียงจากการจราจรและจากอุตสาหกรรม เปนตน” จากความหมายที่กลาวมาแลวนั้นรวมความไดวา การที่จะบอกวาเสียงนั้นเปนเสียงใน ลักษณะที่เรียกวามลพิษทางเสียงหรือไมนั้น จะตองพิจารณาถึงระดับความดังในระยะเวลา หนึ่ง ๆ และผลของเสียงตอสุขภาพของมนุษย เพราะเสียงที่เกิดขึ้นทั้งที่เกิดขึ้นเองในธรรมชาติ หรือ ที่ ม นุ ษ ย ส ร า งขึ้ น อาจจะไม เป น มลพิ ษ ก็ ได เช น เสี ย งดนตรี เสี ย งนกรอ ง เสี ย งลมพั ด มลพิษทางเสียงแตกตางจากมลพิษสิ่งแวดลอมอื่น ๆ เพราะเปนมลพิษที่มองไมเห็น กอใหเกิด อันตรายตอระบบการไดยินของคน กอใหเกิดความรําคาญ ความเครียด นอกจากนี้มลพิษทาง เสียงเปนสภาวะที่มีเสียงรบกวนที่มนุษยไมตองการซึ่งมีความแตกตางกันไปในแตละบุคคล เชน มลพิษทางเสียงจากเสียงดนตรี บางคนชอบที่จะไดยินเสียงที่ดังมาก แตบางคนบอกวา เสียงในระดับนั้นดังมากเกินไป ทําใหเกิดมลพิษทางเสียง ในการพิจารณาแหลงกําเนิดมลพิษ ทางเสียง พบวาแหลงกําเนิดเสียงที่จะกอใหเกิดมลพิษทางเสียงสวนใหญจะมาจากการกระทํา ของมนุษย เชน เสียงจากการจราจรทางบก ทางดวน เสียงจากอุตสาหกรรม เสียงจากเครื่องบิน เสียงจากเรือยนต การที่จะเกิดเสียงและมลพิษทางเสียง ประกอบดวยองคประกอบที่สําคัญ 3 ประการ คือ 1. แหลงกําเนิดเสียงที่มีการสั่น 2. ตัวกลางในการนําเสียงเขาสูหู ในที่นี้คือ อากาศ 3. หู ประสาทการรับรู ดวยเหตุที่การเกิดมลพิษทางเสียงมีองคประกอบที่สําคัญ 3 ประการดังกลาว ดังนั้น การเรียนรูเรื่องเสียงและมลพิษทางเสียงเพื่อดําเนินการจัดการแกไขปญหามลพิษทางเสียง จะเรียนรูและดําเนินการที่ทั้ง 3 องคประกอบนั้นเปนหลัก แหลงกําเนิดเสียงที่กอใหเกิดมลพิษทางเสียงมาจากการกระทําของมนุษย ไมวาจะ เปนเสียงภายนอกอาคารหรือเสียงในชุมชน เชน การจราจรทางบก เรือ เครื่องบิน และเสียงที่ อยูภายในอาคารหรือเสียงในสถานประกอบการ เชน เสียงในอุตสาหกรรมทอผา การทุบตี โลหะ การลางขวดแกว เสี ยงเหลานี้ ห ากมีระดับเสียงสูงจะกอใหเกิด ผลกระทบโดยตรงตอ ประสาทการรับรูหรือหูของมนุษย ความรุนแรงของผลกระทบขึ้นกับหลายปจจัย เชน ระดับ เสียง ความถี่เสียง ระยะเวลาการสัมผัส การประเมินเพื่อหาระดับเสียงของแหลงกําเนิดที่มี การกอสรางหรือดําเนินการแลว ทําไดโดยการใชเครื่องตรวจวัดระดับเสียงซึ่งใหผลที่ถูกตอง
  • 5. บทนํา 5 แมนยํา แตในกรณีที่ยังไมมีการกอสรางหรือไมมีกิจกรรมของแหลงกําเนิดเสียงนั้นก็สามารถ ใชแบบจําลองทางคณิตศาสตรมาทํานายเพื่อประเมินระดับเสียงที่คาดวาจะเกิดขึ้นได สมบัติทางฟสิกสของคลื่นเสียง มลพิษทางเสียงเปนการอธิบายถึงเสียงในลักษณะของคลื่นเสียง ดังนั้น การอธิบาย พฤติกรรมของคลื่นเสียงก็สามารถใชหลักการหรือสมบัติทางฟสิกสของคลื่น สรุปไดดังนี้ 1. คลื่นเสียง วราวุธ เสือดี (2543, หนา 27) กลาววา “คลื่นเสียง (sound wave) เกิดจากการสั่นของ วัตถุหรือการแปรปรวนของอากาศ คลื่นเสียงจะเดินทางผานตัวกลาง เชน อากาศซึ่งมีทั้งมวล และความยืดหยุน (elasticity) โมเลกุลของอากาศจะเคลื่อนที่ไปมาหรือขึ้นลงผานจุดสมดุล โมเลกุลที่อยูใกลกับวัตถุที่สั่นจะถูกกดอัดเปนลําดับแรก การกดอัดนี้ทําใหโมเลกุลเคลื่อนที่ และอัดตอ ๆ กันไป” กรมควบคุ ม มลพิ ษ (2544, หน า 1–4) กล า วถึ ง คลื่ น เสี ย งว า “คลื่ น เสี ย งเป น คลื่ น แนวยาวหรือคลื่นตามยาว” ดังแสดงในภาพที่ 1.2 เกษม จันทรแกว (2541, หนา 256) กลาวถึงคลื่นเสียงวา “คลื่นเสียงเกิดจากการสั่น สะเทือนของโมเลกุลของอากาศ แลวโมเลกุลของอากาศเกิดแรงอัดและขยายสลับกัน ทําให เกิดการเปลี่ยนแปลงความดันบรรยากาศสูงขึ้นและต่ําลงตามลักษณะของแรงอัดและขยายของ โมเลกุลของอากาศ” ความยาวคลื่น ความสูงคลื่น คาบ อัด ขยาย อัด ขยาย ภาพที่ 1.2 ลักษณะของการอัดสลับกับการขยายของโมเลกุลอากาศทําใหเกิดคลื่น
  • 6. ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง 6 Davis & Cornwell (1991, p. 501) อธิบายถึงคลื่นเสียงวาเปนผลมาจากการสั่นสะเทือน ของของแข็ง ทําใหอากาศโดยรอบเกิดการอัดและขยาย มีลักษณะเหมือนกระบอกสูบ ดังภาพ ที่ 1.3 เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ไปทางขวามือทําใหโมเลกุลอากาศที่มีความหนาแนนและมีความดัน สูงเคลื่อนที่ไปทางขวามือ และเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่กลับไปทางซายมือจะทําใหความดันลดลง เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ไปทางขวา–ซายก็ทําใหเกิดการอัด–ขยายของอากาศตลอดเวลา โมเลกุล ของอากาศจึงมีการเคลื่อนที่เปนรูปคลื่นอยางตอเนื่อง Mean Position A Tube Piston Speed of Propagation = c Maximum Compression Maximum Rarefaction  Wavelength ภาพที่ 1.3 การเคลื่อนที่อัด–ขยายของโมเลกุลอากาศในลูกสูบ ที่มา : Davis & Cornwell, 1991, p. 503 จากความหมายของคลื่นเสียงที่กลาวมา สรุปไดวา “เสียงเปนคลื่นตามยาว การเกิด เสียงมีความสัมพันธกับการสั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนของวัตถุแหลงกําเนิ ดเสียงมีผลให โมเลกุ ลของอากาศที่ อยู รอบ ๆ สั่ น สะเทื อ นตามไปด วยเกิด เป น คลื่น เรียกวา ‘คลื่น เสี ยง’ เดินทางไปตามตัวกลางที่เปนอากาศเขาสูหู การสั่นสะเทือนของโมเลกุลของอากาศยังคงอยู และสงตอไปยังแกวหูของมนุษยในคลื่นความถี่เดียวกับที่เกิดจากแหลงกําเนิด ทําใหอวัยวะ ภายในหูสั่นและสงผลการสั่นไปสูสมองเพื่อแปลสัญญาณเสียงเกิดการไดยินขึ้น”
  • 7. บทนํา 7 ดวยเหตุที่เสียงมีพฤติกรรมเปนคลื่นเสียง ดังนั้น คลื่นเสียงจึงมีลักษณะเหมือนคลื่น โดยทั่ ว ไป เช น เมื่ อ เสี ย งมี ก ารเคลื่ อ นที่ จ ะเกี่ ย วข อ งกั บ ความถี่ เ สี ย ง ความเร็ ว เสี ย ง มี ความยาวคลื่น มีคาบ เกิดการแพร การหักเห และการเบี่ยงเบนได 2. ความถี่เสียง เกษม จัน ทรแก ว (2541, หนา 347) อธิบายวา “ความถี่เสียง (frequency of sound: f) คือ จํานวนครั้งของการเปลี่ยนแปลงความดันบรรยากาศตามลักษณะของการอัดและขยายของ โมเลกุลของอากาศใน 1 วินาที” หน วยของความถี่เสียงคือ “เฮิรตซ (hertz: Hz) หรือรอบตอ วินาที (cycle per second)” ความถี่ของคลื่นเสียงขึ้นอยูกับขนาดของคลื่น อุดมลักษณ ศรีทัศนีย, สมพจน เตชะมีนา และสมศิริ ใจเปยม (2535, หนา 1) อธิบาย วา “ความถี่เสียง หมายถึง จํานวนการสั่นสะเทือนตอวินาทีในหนวยเฮิรตซ” ความถี่ (frequency) อาจหมายถึงจํานวนคลื่นตอ 1 วินาที ซึ่งบอกวาคลื่นเคลื่อนที่ไป ไดเปนระยะทางเทาใดในระยะเวลาหนึ่ง มีหนวยคือ รอบตอวินาที หรือเฮิรตซ ความถี่ของ เสียงมีความสัมพันธกับความเร็วเสียงและความยาวของคลื่นเสียง โดยแปรตามความเร็วเสียง และแปรแบบผกผันกับความยาวของคลื่นเสียง ดังสมการที่ (1.1) และภาพที่ 1.4 C = f ….. (1.1) เมื่อ C คือ ความเร็วเสียง (เมตรตอวินาที)  คือ ความยาวคลื่นเสียง (เมตร) f คือ ความถี่ของคลื่นเสียง (รอบตอวินาที หรือเฮิรตซ) ความดัน เวลา (a) คลื่นความถี่สูง ความดัน เวลา (b) คลื่นความถี่ต่ํา ภาพที่ 1.4 ความถี่ของคลื่นความถี่สูง (a) และคลื่นความถี่ต่ํา (b)
  • 8. ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง 8 ตัวอยางที่ 1.1 จงคํานวณหาความเร็วเสียง เมื่อคลื่นเสียงมีความยาว 1.376 เมตร และมีความถี่ 250 รอบตอวินาที วิธีทํา จากสมการที่ (1.1) C = f แทนคาลงในสมการ ดังนั้น C = 1.376 (เมตร)  250 (รอบตอวินาที) = 344 เมตรตอวินาที เพราะฉะนั้นคลื่นเสียงนี้มีความเร็ว 344 เมตรตอวินาที Wide range Medium range Narrow range Alligator 50-40,000 Minnow 32-5,000 Frog 50-10,000 Pigeon 100-10,000 Human 20-20,000 Cricket 400-28,000 Chimpanzee up to 33,000 Dog up to 35,000 Rat up to 40,000 Cat up to 50,000 Bat 7-98,000 0 500 1,000 5,000 15,000 25,000 35,000 45,000 Frequency in cycles per second (Hz) 55,000 98,000 ภาพที่ 1.5 ความถี่ของคลื่นเสียงกับการไดยินของสิ่งมีชีวิต ที่มา : Wilson, 1994, p. 144 ธรรมชาติของมนุษยจะไดยินเสียงอยูในชวงความถี่ 20–20,000 เฮิรตซ ดังภาพที่ 1.5 แตจะมีชวงความถี่ที่ไวตอการรับรูคือ 500–4,000 เฮิรตซ เสียงที่มีความถี่สูงกวา 20,000 เฮิรตซ เรียกวา “อัลตราซาวนด (ultrasound)” เสียงชนิดนี้หูของมนุษยไมสามารถไดยิน เสียงในความถี่ นี้ถูกนํามาใชในงานเชื่อมพลาสติกและในการทําความสะอาดหรือการตรวจเช็กวัสดุ ผลของ เสียงอัลตราซาวนดอาจทําใหเกิดอาการปวดศีรษะและอาจทําอันตรายตอชองหู ทําใหหูหนวก
  • 9. บทนํา 9 ได แต โดยปกติ ค ลื่ น เสี ย งที่ มี ค วามถี่ สู งกวา 20,000 เฮิ ร ตซ หรือ เสี ย งอั ล ตราซาวนด จ ะถู ก กีดขวางไดโดยผนังหรืออุปกรณปองกันเสียงตาง ๆ คลื่นเสียงที่มีความถี่สูงเกินระดับการไดยินของมนุษย เรียกวา “คลื่นความถี่เหนือเสียง (untrasonic)” ซึ่งก็คือคลื่นเสียงที่มีความถี่สูงกวา 20,000 เฮิรตซ เสียงที่มีความถี่ต่ํามาก ๆ ประมาณ 20 เฮิรตซ หรือต่ํากวา เรียกวา “เสียงอินฟราซาวนด (infrasound)” ซึ่งปกติหูของมนุษยจะไมไดยินเสียงในความถี่นี้ แตรับรูในลักษณะของการสั่น สะเทือน (vibration) 3. ความยาวคลื่น ความยาวคลื่น (wavelength: ) คือ “ระยะทางจากยอดคลื่นหนึ่ งไปยังอีกยอดคลื่น หนึ่ ง หรื อ ระยะทางของการเกิ ด คลื่ น 1 คลื่ น ” มี ห น ว ยเป น เมตร ดั ง ภาพที่ 1.2 ความยาว คลื่นเสียงขึ้นกับความถี่และความเร็วของเสียงในตัวกลางนั้น 4. คาบ คาบ (period: T) คือ “ระยะเวลาที่การสั่นของคลื่นครบ 1 รอบ หรือระยะเวลาครบ 1 ความยาวคลื่น” ดังภาพที่ 1.2 5. ความเร็วของเสียง ความเร็ ว ของเสี ย ง (speed of sound) ในอากาศ คื อ “ความเร็ ว ในการเคลื่ อ นที่ ข อง คลื่นเสียงจากแหลงกําเนิดเสียงไปในอากาศ มีหนวยเปนเมตรตอวินาที (m/s)” Speed of sound (m/s) 350 -10 345 340 335 0 10 20 O Temperature ( C) 30 ภาพที่ 1.6 ความสัมพันธระหวางความเร็วเสียงกับอุณหภูมิ ที่มา : Wilson, 1994, p. 9
  • 10. ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง 10 ความเร็ ว ของเสี ย งแปรผั น ตามรากที่ ส องของอุ ณ หภู มิ สั ม บู ร ณ หรื อ อุ ณ หภู มิ ข อง ตัวกลางในหนวยเคลวิน ดังสมการที่ (1.2) จากการศึกษาพบวาความเร็วของเสียงในอากาศที่ อุ ณ หภู มิ 25 องศาเซลเซี ย ส หรื อ 298 เคลวิ น มี ค า ประมาณ 345.6 เมตรต อ วิ น าที ความ สัมพันธระหวางความเร็วเสียงและอุณหภูมิในหนวยองศาเซลเซียส แสดงดังภาพที่ 1.6 Wilson (1994, p. 9) อธิบายวา “ความเร็วของเสียงขึ้นกับอุณหภูมิของบรรยากาศ” เมื่อ สมมติใหอากาศเปนกาซในอุดมคติ ความเร็วเสียงหาไดดังสมการที่ (1.2) C = (  R  T)1/2 ….. (1.2) เมื่อ C คือ ความเร็วเสียงในอากาศแหงที่ระดับน้ําทะเล (เมตรตอวินาที) R คือ คาคงที่ของกาซ (287 N.m/(kg.K))  คื อ isentropic expension factor หรื อ อั ต ราส ว นระหว า งความร อ นจํ า เพาะ ที่ความดันคงที่ตอคาความรอนจําเพาะที่ปริมาตรคงที่ (สําหรับอากาศ มีคาเทากับ 1.4) T คือ อุณหภูมิ (เคลวิน) ดังนั้น C = (1.4  287  T)1/2 C = 20.04 (T)1/2 C = 20.04 (T’ + 273.16)1/2 ….. (1.3) เมื่อ C คือ ความเร็วเสียงในอากาศแหงที่ระดับน้ําทะเล (เมตรตอวินาที) T’ คือ อุณหภูมิ (องศาเซลเซียส) ตัวอยางที่ 1.2 จงคํานวณหาวาที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส ความเร็วของคลื่นเสียงมีคาเทาใด วิธีทํา จากสมการที่ (1.3) C = 20.04 (T’ + 273.16)1/2 C = 20.04 (0 + 273.16)1/2 = 20.04  16.53 = 331.26