เฉลยข้อสอบของ sound eng;

[Pop;]

PostPosted: Sun 9 Feb 2003 17:33

เฉลยคำตอบใน Questionnaire เมื่อคราวนู้น..

ก่อนอื่นต้องขอขอบพระคุณพี่ๆเพื่อนๆทุกท่านที่ช่วยทำ Questionnaire ของผมนะครับ คำตอบของทุกๆท่านช่วยในการปรับปรุงตัว Questionnaire ของผมได้มากเลย ตอนนี้ผมทำ Thesis เสร็จแล้ว เหลือแต่ Present อย่างเดียว เดี๋ยวปลายๆเดือนนี้ก็คงกลับเมืองไทยแล้ว เฮ้ออ ดีใจ จะเรียนจบซักที

เอาล่ะครับ ทีนี้เรามาดูเฉลยกันดีกว่านะครับ (* ถ้าว่างผมจะพยายามมา update วันละข้อ สองข้อนะฮะ)

ในข้อแรก เรื่อง Sound level (1) ถามว่า

Is this statement true or false?, “The sound level 1,000,000 Watts power amp system can produce is only 3 dB louder than that of 500,000 Watts system”

จริงหรือไม่? ที่ความดังของเสียงที่ระบบเสียง 1 ล้านวัตต์ดังกว่าเสียงที่ได้จากระบบเสียง 500,000 วัตต์อยู่แค่ 3 เดซิเบล Shocked

คำตอบก็คือจริงครับ ดังกว่าแค่ 3 dB คิดจากกฏที่ว่า เมื่อเพื่อกำลัง (power) ระบบเสียงขึ้นอีกหนึ่งเท่า เสียงก็จะดังขึ้น 3 dB ครับ (Level = 10 log (P1/P2))

โดยที่ P1 = 1,000,000 watts
และ P2 = 500,000 watts

เพราะฉะนั้น P1/P2 = 1,000,000/ 500,000 = 2

ทีนี้เราก็จะได้เป็น Level = 10 log (2)

ค่าของ Log (2) นั้นเท่ากับ 0.30102 (อันนี้ใช้เครื่องคิดเลข หรือเปิดตำราค่า Log ดูเอาครับ) เมื่อคูณกับ 10 ที่อยู่ข้างหน้าแล้ว ก็จะได้เท่ากับ 10 x 0.30102 = 3.01 dB ครับ

ถ้าโจทย์ข้อนี้เปลี่ยนเป็นถามว่า ความดังของเสียงที่ระบบเสียง 50 วัตต์ดังกว่าเสียงที่ได้จากระบบเสียง 25 วัตต์อยู่แค่ 3 เดซิเบล จริงหรือไม่ ?

คำตอบก็เหมือนกันครับ เพราะในกรณีนี้

P1 = 50
P2 = 25

P1/P2 = 2 เหมือนกัน เราก็ตอบ 3 dB เหมือนกันครับ

สรุปก็คือ ถ้าเพิ่มกำลังของระบบเสียงขึ้นอีกเท่านึง เราก็จะได้ความดังมากขึ้นอีก 3 dB ไม่ว่าจะเพิ่มจาก 10 watt เป็น 20 watt หรือจาก 500,000 watt เป็น 1,000, 000 watt

และถ้าเราใช้สูตรนี้ลองคำนวณอัตราส่วนอื่นๆไปเรื่อยๆก็อาจจะพบว่า ถ้าเพิ่มพลังขึ้น 10 เท่า เสียงก็จะดังขึ้น 10 dB (10 log (10) = 10) ฯลฯ

ถ้าอ่านแล้วงงๆตรงไหนก็บอกได้นะครับ

ปล. ถ้าผมเฉลยผิด ได้โปรดท้วงติงด้วยนะครับ ไม่ต้องเกรงใจ

อ้อ ถ้าใครอยากได้ Questionnaire ส่งเมล์มาหาผมนะครับที่ k_masart@hotmail.com เดี๋ยวผมจะได้ส่งไปให้

[Pop;]

PostPosted: Mon 10 Feb 2003 11:07

ต่อจากเมื่อวานนะครับ ข้อสองถามว่า

- Which of the following frequencies has the shortest wavelength?

1. 30 Hz
2. 3 kHz
3. 30,000 Hz

ความถี่ในสามตัวเลือกนี้ ข้อไหนมีความยาวคลื่น (Wavelength) สั้นที่สุด

คำตอบก็คือ ข้อสาม 30,000 Hz (หรือ 30 kHz) ครับ

ว่าแต่ว่าความถี่นั้นมีความสัมพันธ์กับความยาวคลื่นยังไง??

สูตรหาความยาวคลื่นนั้นเป็นอย่างงี้ครับ

Lambda = v/f

โดยที่ Lambda นั้นคือ ความยาวคลื่น (อ่านว่า แลมด้า)
V = velocity (หรือความเร็วเสียง) = 344 metre/ second (เมตรต่อวินาที) หรือพูดง่ายๆว่า ในหนึ่งวินาที เสียงเดินทางได้ 344 เมตร เร็วมั้ยล่ะครับ
F = frequency (ความถี่)

จากสูตรจะเห็นได้ว่า เอาความเร็วเสียงไปหารด้วยความถี่ ก็จะได้ความยาวคลื่นออกมา

ในข้อแรก 30 Hz จะได้ความยาวคลื่นเท่ากับ 344/30 = 11.47 เมตร

ในข้อที่สอง 3 kHz (หรือ 3,000 เฮิร์ตซ์ นั่นเองครับ) ได้ความยาวคลื่นเท่ากับ 344/3,000 = 0.115 เมตร หรือประมาณ 11 เซ็นติเมตรเท่านั้นเอง

แต่ในข้อที่สาม (ซึ่งเป็นข้อที่ถูกต้อง) 30,000 Hz (หรือ 30 kHz เหมือนกันแหละครับ) จะมีความยาวคลื่นเท่ากับ 344/30,000 = 0.0115 ประมาณ 1 ซม. เท่านั้นเอง
จากที่เราลองคำนวณมานี้ จะเห็นได้ว่า ยิ่งความถี่สูงขึ้นเท่าไร ความยาวคลื่นก็จะสั้นลงเท่านั้น ตรงกันข้ามกันน่ะครับ

Tips เล็กๆน้อย

ความถี่สูงๆซึ่งมีความยาวคลื่นไม่เยอะนัก จะไม่สามารถทะลุทะลวงสิ่งต่างๆได้ และไม่สามารถเลี้ยวอ้อมผ่านวัตถุเหมือนความถี่ต่ำๆที่มีความยาวคลื่นมากกว่าได้ เราสามารถทดลองได้ง่ายๆโดยการเอามือไปปิดลำโพงทวีตเตอร์ซึ่งออกแบบมาสำหรับขับเสียงส​ูงโดยเฉพาะ จะพบว่าเสียงมันเบาๆลง ไม่ชัดเหมือนก่อน แต่ในขณะเดียวกัน เอาอะไรไปปิดกั้น woofer ไว้ เราก็ยังได้ยินเสียงมันอยู่ดี เพราะความถี่ต่ำสามารถเลี้ยวผ่านวัตถุได้

เพราะฉะนั้น เวลาวางลำโพง อย่าให้อะไรมาบังทวีตเตอร์ เพราะเสียงความถี่สูงๆมันจะถูกบังไว้ได้ครับ

[dtmyung;]

PostPosted: Mon 10 Feb 2003 11:10

ผมยังไม่ได้ ตอบส่งไปเลย office เป็นไรไม่รู้ ให้ setup ใหม่ และผใกดันไม่มีแผ่นซะด้วยสิ

[Pop;]

PostPosted: Mon 10 Feb 2003 11:14

ไม่เป็นไรครับคุณ dtmyung ยังไงก็ขอบคุณมากครับ

[note;]

PostPosted: Mon 10 Feb 2003 12:13

ความรู้ครับ ความรู้

[Pop;]

PostPosted: Tue 11 Feb 2003 14:54

สวัสดีครับ วันนี้มาต่อกันด้วยข้อที่สาม ซึ่งถามว่า



- Hard concave surfaces will tend to do what to incident sound waves?

1.Reflect and scatter the sound
2.Reflect sound into a focal point
3.Absorb the sound
4.None of above

วัตถุของแข็งที่เป็นรูปทรงเว้าเข้าไปดังรูปจะทำอะไรกับเสียงความถี่สูงๆที่เข้ามากระ​ทบมัน (แปลตรงตัวแล้วแปลกๆแฮะ -_-!) หรือแปลว่า จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อเสียงไปกระทบวัตถุของแข็งที่เว้าๆเข้าไปอย่างนั้น

ตามหลักการแล้ว ถ้าวัตถุเป็นลักษณะเรียบๆ มุมตกกระทบจะเท่ากับมุมสะท้อน (ดูรูป Flat ประกอบนะครับ)


โดยที่

I = incident angle มุมตกกระทบ
R = reflect angle มุมสะท้อน

อย่างไรก็ดี ถ้าวัตถุมีรูปร่างประหลาดๆ โค้งเว้า นูน หรือเป็นคลื่นอะไรก็ว่าไป หลักการข้างต้นก็อาจจะใช้ไม่ได้ครับ

ในข้อ 1 นั้น จริงๆแล้วเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อเสียงความถี่สูงๆกระทบวัสดุที่มีลักษณะนูน (Convex) ครับ ไม่ใช่เว้า (Concave) เมื่อเสียงไปกระทบวัตถุในข้อแรกนี้ มันก็จะกระจายออกไปครับ ลองดูรูปนี้เป็นต้น


ข้อ 2 นั้นเป็นข้อที่ถูกต้องครับ เพราะวัตถุรูปทรงเว้าจะรวมเสียงเป็นจุดเดียวกัน (ดูรูป Concave) ประกอบนะครับ


ส่วนข้อ 3 นั้นผิดครับ เนื่องจากว่าโจทย์ก็ได้บอกไปแล้วว่าวัตถุนี้เป็นของแข็ง (‘Hard concave sufaces…’) วัตถุที่เป็นของแข็งอย่างไม้หรือเหล็กนั้นจะสะท้อนเสียงครับ (ในทางตรงกันข้าม วัตถุนุ่มๆอย่างผ้าม่าน หรือพรมจะซับเสียงได้ดีครับ) นอกจากนี้โจทย์ยังบอกอีกว่า ความถี่ในที่นี้เป็นความถี่สูง อย่างที่กล่าวไปในเฉลยของเมื่อวาน (ข้อสอง) ความถี่สูงๆไม่สามารถทะลุหรืออ้อมวัตถุไปได้ ยังไงมันก็ต้องสะท้อนครับ

ข้อสี่นั้นไม่ใช่แน่นอน เพราะมีข้อถูกไปแล้วครับ ข้อสองไง

รูปภาพพวกนี้เอามาจากหนังสือ Modern Recording Techniques ของนาย Huber & Runstein (1997) เอามาตัดต่อและใส่คำบรรยายใต้ภาพนิดหน่อย จะได้เข้าใจง่ายๆคับ

[ตั้งไข่ VST;]

PostPosted: Tue 11 Feb 2003 16:20

อ้าว ข้อนี้ผมผิดง่ะ
เห็นรูปเข้าใจว่า Sound Source มันอยู่ที่ Focus ของผิวโค้ง
เลยคิดแบบฟิสิกส์มัธยมปลาย เมื่อ source อยู่ที่ focus เสียงมันก็ต้องกระจายออกไป

[Pop;]

PostPosted: Tue 11 Feb 2003 19:00

พูดถึงผมก็น่าใส่ลูกศรทิศทางเสียงไปในโจทย์หน่อยนึงเนอะ จะได้ไม่เข้าใจผิดกันว่าเสียงมันออกไปทิศทางไหน แต่ใส่มากจนเป็นรูปเป็นร่างก็ไม่ได้ เดี๋ยวเดาได้หมดอ่ะ

[ตาชอบ;]

PostPosted: Tue 11 Feb 2003 22:34

โอ้ว...นานๆ ทีจะมีกระทู้อันเป็นสาระยอดยิ่งอย่างนี้ ต้องขออนุญาติแป่ะให้เห็นกันถ้วนหน้าคับ
ขอบคุณทั่นป๊อป เจ้าของกระทู้ที่อุตส่าห์นั่งพิมพ์ซะเยอะ เพื่อแบ่งปันวิชาคับผม
ชอบมาก

[Pop;]

PostPosted: Wed 12 Feb 2003 06:23

ไม่เป็นไรคับพี่ เพื่อเป็นการตอบแทนทุกท่านที่อุตส่าห์ช่วยผมทำ Questionnaire ตัวนี้ มาเฉลยเป็นภาษาไทยในนี้คนอื่นมาอ่านจะได้รู้ด้วย แต่ว่ากว่าจะเฉลยจบคงปลายๆเดือนล่ะมั้งคับ มีอยู่ทั้งหมด 25 ข้อ