งานเครื่องเสียง

สัญญาณเสียง 1 และ หลักการบันทึกเสียง

สัญญาณเสียง สญั ญาณเสียง (Audio Signal) หรือคลน่ื เสียง (Sound Wave) คือ พลงั งานชนิดหน่ึง อยูใ่ นรูปของพลงั งานกล เกิดข้ ึนจากการสนั ่ สะเทอื น ของวัตถุที่เป็ นแหล่งกาเนิดเสียง สญั ญาณเสียงมีค่าความถ่ีอยู่ในช่วง ความถี่เสียง (Audio Frequency) มียา่ นความถ่ีประมาณ 20 - 20,000 เฮิรตซ์ (Hertz ; Hz)

ส่วนประกอบการได้ยิน 1 แหลง่ กาเนิดเสยี ง เป็ นแหล่งใหก้ าเนิดการสัน่ สะเทือน ที่เกิดข้ ึนจากวัตถุกาเนิด เสียงเกิดการสนั ่ ตวั การสนั ่ ตวั น้ ีสามารถเปลี่ยนแปลงค่าไดอ้ าจชา้ หรือ เรว็ จานวนครง้ั ของการสนั ่ ตอ่ หนึ่งวินาที เรยี กว่า ความถ่ี (Frequency)

ส่วนประกอบการได้ยิน 2 ตวั กลางเสียง ทาหนา้ ท่ีเป็ นทางผ่านของเสียงไปยงั แหล่งรบั เสียง ซึ่งตวั กลาง ของเสียงท่ีแตกต่างกันมีผลต่ออตั ราเร็วของเสียงแตกต่างกันไป ความ หนาแน่นของตวั กลางท่ีแตกต่างกัน พบว่าเสียงเดินทางในของแข็งได้ เรว็ กว่าของเหลว และกา๊ ซ ตามลาดบั

ส่วนประกอบการได้ยิน 3 แหล่งรบั เสยี ง ทาหนา้ ที่นาเสียงที่รับไดไ้ ปใชง้ าน ซ่ึงแหล่งรับเสียงมีดว้ ยกัน หลายชนิด มีจดุ ประสงคใ์ นการนาไปใชง้ านแตกตา่ งกนั

โครงสร้างสัญญาณเสียง +1 0 90o 180o 270o 360o - (l) สญั ญาณเสยี งท่ีเกิดข้ ึนมาอยูใ่ นรูปคล่ืนไซน์ มีส่วนประกอบของ คล่ืนหลายส่วน มีชื่อเรียกแตกต่างกัน แต่ละส่วนจะบอกใหท้ ราบถึง คณุ ลกั ษณะของคลนื่ เสยี ง

โครงสรา้ งสัญญาณเสียง 1 รอบคลื่น คือ การเคล่ือนที่ของคล่ืนเสยี งแบบไซนไ์ ปทางซีกบวก (+) หน่ึง ครง้ั และกลบั มาทางซีกลบ (-) อีกหนึ่งคร้งั จนครบรอบการเคล่ือนที่ +1 0 90o 180o 270o 360o - (l)

โครงสร้างสัญญาณเสียง 2 ความยาวคลนื่ คือ ความยาวระยะห่างของยอดคลื่นลูกหน่ึงไปถึงยอดคล่ืนอีก ลกู หนึ่งท่อี ยตู่ ดิ กนั โดยมีเฟสเหมือนกนั +1 0 90o 180o 270o 360o - (l)

โครงสรา้ งสัญญาณเสียง 3 ความแรงคล่ืน คือ ระดบั ความสูงของคลื่นเสียงท่ีเกิดข้ ึนมา ความแรงคลื่นถูก บอกคา่ ออกมาเป็ นแรงดนั หน่วยเป็ นโวลต์ (V) +1 0 90o 180o 270o 360o - (l)

โครงสร้างสัญญาณเสียง 4 ความถ่ี คือ ค่าท่ีบอกความเรว็ รอบคล่ืนในการเคลือ่ นทข่ี องคล่ืนเสียงใน เวลา 1 วินาที (s) มีหน่วยเป็ นเฮิรตซ์ (Hz) +1 0 90o 180o 270o 360o - (l)

โครงสร้างสัญญาณเสียง 5 ความเรว็ คือ ระยะทางท่ีคลื่นเสียงเคล่ือนที่ไปไดภ้ ายในเวลา 1 วินาที ความเร็วในการเคลื่อนท่ีของคลื่นเสียง ข้ ึนอยู่กบั ตวั กลางที่คล่ืนเสียงใช้ ในการเดนิ ทางไป +1 0 90o 180o 270o 360o - (l)

โครงสรา้ งสัญญาณเสียง 6 เฟสคลื่น คือ ตาแหน่งมุมของคล่ืนเสียงที่เคลื่อนที่มากระทบกับแหล่งรบั เสียง ตาแหน่งมุมของคล่ืนเสียงแต่ละความถี่ที่มาตกกระทบจะมีความ แตกตา่ งกนั ไป +1V ++1V 10 -1V 10 -1V ++1V +1V 20 =2 0 -1V -1V =+2V +2V 30 30 -2V -2V

ความดังสัญญาณเสียง ความดงั เสียง คือ ระดบั แรงกดดนั ของเสียงท่ีเคลื่อนท่ีผ่านไป ในอากาศ ทาใหโ้ มเลกุลของอากาศสนั ่ ส่งตอ่ ไปเขา้ หูคน เย้ ือแกว้ หูเกิด การสนั ่ ประสาทเกิดการรบั รูแ้ ละไดย้ ินสัญญาณเสียงน้ัน แรงกดดัน ของสัญญาณเสียงในอากาศนอ้ ยความดังเสียงนอ้ ย แรงกดดันของ สญั ญาณเสยี งในอากาศมากความดงั เสยี งมาก

ความดังสัญญาณเสียง 1 เดซิเบล (dB) เป็ นหน่วยวัดความดังเสียง นิยม นาไปใช้กันมากในด้านการป้ องกันเสียง สะทอ้ น (Acoustics) ดา้ นเกี่ยวกับเสียง ในทางฟิ สิกส์ ด้านระบบเสียง และด้าน เครอ่ื งเสียงในทางอิเล็กทรอนิกส์

ความดังสัญญาณเสียง 2 เดซิเบลมิลลิวตั ต์ (dBm) เ ป็ น ห น่ ว ย วั ด ค ว า ม ดัง เ สี ย ง ท่ี ถู ก เปรียบเทยี บกบั ค่าอา้ งอิงมาตรฐานที่ 1 mW หรือ ที่ 0.001 W คงท่ี

ความดังสัญญาณเสียง 3 เดซิเบลระดบั แรงกดดนั เสียง (dBSPL) เป็ นหน่วยวดั ความดงั ของเสียงเป็ นเดซิเบล โดยอา้ งอิงกับระดบั แรงกดดนั ของเสียง (Sound Pressure Level ; SPL) ทีร่ ะดบั 0 dBSPL

อันตรายจากความดังเสียง ความดังของเสียงที่แหล่งกาเนิดเสียงต่างชนิดกันให้กาเนิด ข้ ึนมา สง่ ผลตอ่ ระดบั ความดงั ของเสียงที่กาเนิดข้ ึนมาแตกตา่ งกนั หูคน ทไ่ี ดย้ ินเสียงท่ีมีระดบั ความดงั มากๆ ติดตอ่ กนั เป็ นเวลา นาน จะส่งผล กระทบตอ่ การไดย้ นิ เสียง อาจสง่ ผลทาใหห้ ูตงึ หรอื หูหนวกได้

ส่วนประกอบของเทปบันทึกเสียง 1 แถบวสั ดทุ ี่ใชเ้ ป็ นฐานรองรบั สารเฟอรโ์ รแมกเนตกิ เป็ นพวกพลาสติกท่ีมีความทนทานและมีความเหนียว วัสดุท่ี นิยมใชง้ านเป็ นสารประเภทโพลีเอสเตอร์ (Polyester) เพราะมี คณุ สมบตั ทิ ี่เหนียวและยดื หยุน่ ตวั ไดด้ ี

ส่วนประกอบของเทปบนั ทึกเสียง 2 แถบสารเฟอรโ์ รแมกเนตกิ ที่ฉาบไวบ้ นเทป ถูกผลิตออกมาใชง้ านมีหลายชนิดแตกต่างกัน เช่น เฟอรร์ ิก ออกไซด์ (Ferric Oxide ; Fe2O3) โครเมียมไดออกไซด์ (Chromium Dioxide ; CrO2) เฟอรร์ กิ โครม (Ferric Chrome ; FeCr) และมิตลั (Metal) เป็ นตน้

หลักการบันทึกเสียงบนแถบเทป การบนั ทกึ เสียงลงบนแถบเทป เป็ นการเก็บสญั ญาณเสยี งไว้ใน เทปทึกเสียง โดยการใชส้ นามแม่เหล็กท่ีเกิดข้ ึนบนหวั เทปบนั ทึกเสียง สง่ ไปเหนี่ยวนาลงบนสารเฟอรโ์ รแมกเนตกิ ที่ฉาบไวบ้ นเน้ ือเทป ใหเ้ กิด การชกั นาเป็ นแท่งแม่เหล็กขนาดเล็กบนเน้ ือเทป จดั เรียงตวั อย่างเป็ น ระเบียบ

ส่วนประกอบของแผน่ CD 1 ช้นั พลาสตกิ ทาหนา้ ท่เี ป็ นช้นั ฐานรองรบั ช่วยป้องกนั ความเสียหายของขอ้ มูล ที่อยูใ่ นช้นั ถดั ไป เป็ นช้นั ที่ทาหนา้ ท่ีคลา้ ยกบั เลนสใ์ นการโฟกสั หาขอ้ มูล ของแสงเลเซอรท์ ีย่ ิงมาจากเครอ่ื งอ่าน CD

ส่วนประกอบของแผน่ CD 2 ช้นั โลหะเก็บขอ้ มูล ทาหนา้ ทีเ่ ก็บขอ้ มูลตา่ งๆ โดยการบนั ทึกขอ้ มูลเก็บไวใ้ นลกั ษณะ ทาใหเ้ กิดเป็ นหลุมขอ้ มูลบนโลหะ หลุมขอ้ มูลถูกแบ่งเป็ นแทรกที่เรียง ตอ่ กนั ไปเป็ นวงกลมคลา้ ยกน้ หอย

ส่วนประกอบของแผน่ CD 3 ช้นั เคลือบทบั บนวสั ดโุ ลหะอะลมู ิเนียม เป็ นช้นั ท่ีทาดว้ ยวสั ดุจาพวกพลาสตกิ อะคริลิค (Acrylic Plastic) ทาหนา้ ทช่ี ่วยป้องกนั การชารุดเสยี หายของช้นั โลหะอะลมู ิเนียม

ส่วนประกอบของแผน่ CD 4 ช้นั ฉลากหรอื สต๊กิ เกอร์ (Label) เป็ นช้นั ท่ีอยู่ดา้ นบนสุดของแผ่น CD นอกจากใชเ้ ป็ นฉลากบอก รายละเอียดในแผ่นซีดีแลว้ ยงั ช่วยป้องกันความเสียหายของแผ่น CD ในช้นั โลหะเก็บขอ้ มูลอีกดว้ ย

หลักการบนั ทึกเสียงบนแผน่ CD การบนั ทกึ เสยี งลงบนแผ่น CD เป็ นการเก็บสญั ญาณเสียงไวใ้ น แผ่น CD ในรูปหลุมรหสั สญั ญาณแบบดิจิทลั หลุมสญั ญาณเสียงถูก แบ่งเป็ นแทรกท่เี รยี งตอ่ กนั ไปเป็ นวงกลมคลา้ ยกน้ หอย