บทที่
บทนํา

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

ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง

ปญหามลพิษสิ่งแวดลอมในประเทศไทยมีความรุนแรงมากขึ้นทุกวัน ตามการขยายตัว
ทางดานเศรษฐ...
บทนํา

3

จากความหมายที่กลาวมารวมความไดวา “เสียงเกิดจากการที่วัตถุหรือแหลงกําเนิด
เสียงมี การสั่นสะเทื อนทํ าให โมเลก...
4

ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง

Davis & Cornwell (1991, p. 501) และ Wilson (1994, p. 1) อธิ บ ายถึ งมลพิ ษ ทางเสี ย ...
บทนํา

5

แมนยํา แตในกรณีที่ยังไมมีการกอสรางหรือไมมีกิจกรรมของแหลงกําเนิดเสียงนั้นก็สามารถ
ใชแบบจําลองทางคณิตศาสตร...
ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง

6

Davis & Cornwell (1991, p. 501) อธิบายถึงคลื่นเสียงวาเปนผลมาจากการสั่นสะเทือน
ของข...
บทนํา

7

ดวยเหตุที่เสียงมีพฤติกรรมเปนคลื่นเสียง ดังนั้น คลื่นเสียงจึงมีลักษณะเหมือนคลื่น
โดยทั่ ว ไป เช น เมื่ อ เสี ย...
ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง

8

ตัวอยางที่ 1.1
จงคํานวณหาความเร็วเสียง เมื่อคลื่นเสียงมีความยาว 1.376 เมตร และมีควา...
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
กีดข...
ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง

10

ความเร็ ว ของเสี ย งแปรผั น ตามรากที่ ส องของอุ ณ หภู มิ สั ม บู ร ณ หรื อ อุ ณ หภ...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

9789740331469

577 views

Published on

ความรู้เบื้องต้นด้านมลพิษทางเสียง

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
577
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
3
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

9789740331469

  1. 1. บทที่ บทนํา เนื้อหาในบท ยง เสี  ษทางเสียง มลพิ  ติทางฟิสิกส์ของคลื่นเสียง สมบั  สนามเสียง
  2. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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

×