หูกับการได้ยิน

หูกับการได้ยิน ทำไม คนเราจึงได้ยินเสียง และได้ยินในความถี่ของแต่ละคนที่ต่างกัน และทำไมมือซาวด์ของศิลปินแต่ละคน ถึงทำเสียงของศิลปินวงนั้นๆออกมาได้ต่างกัน คนละแนว คนละรูปแบบ และมีเอกลักษณ์ของน้ำเสียงที่ต่างกัน เพราะหูของแต่ละคนมีทรงหรือรูปการรับเสียงของใบหูแต่ละคนที่ต่างกัน เพราะฉะนั้นเราจึงมาเรียนรู้เรื่องหูและเสียงกัน

เสียง เป็นคลื่นกลที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุ เมื่อวัตถุเกิดการสั่นสะเทือน จะทำให้เกิดการอัดตัว และขยายตัวของคลื่นเสียง และถูกส่งผ่านตัวกลางที่เป็นสสารอยู่ในสถานะ ก๊าซ ของเหลว ของแข็ง (คลื่นเสียงจะไม่ผ่านสุญญากาศ) ไปยังหู ทำให้ได้ยินเสียงเกิดขึ้นเสียงเกิดขึ้น เมื่อวัตถุหรือแหล่งกำเนิดเสียง มีการสั่นสะเทือน

ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของอากาศที่อยู่โดยรอบ กล่าวคือโมเลกุลของอากาศเหล่านั้น จะเคลื่อนที่จากตำแหน่งแหล่งกำเนิดเสียง ไปชนกับโมเลกุลของอากาศที่อยู่ถัดออกไป จะเกิดการถ่ายโอนโมเมนตัม จากโมเลกุลที่มีการเคลื่อนที่ไปให้กับโมเลกุลของอากาศ ที่อยู่ในสภาวะปกติ จากนั้นโมเลกุลที่ชนกันจะแยกออกจากกัน โดยโมเลกุลของอากาศที่เคลื่อนที่มาชน

จะถูกดึงกลับไปยังตำแหน่งเดิมด้วยแรงปฎิกิริยา และโมเลกุลที่ได้รับการถ่ายโอนพลังงาน ก็จะเคลื่อนที่ต่อไป และไปชนกับโมเลกุลของอากาศที่อยู่ถัดไป เป็นดังนี้ไปเรื่อยๆ จนเคลื่อนที่ไปถึงหู เกิดการได้ยินขึ้นปรากฏการณ์นี้ จะเกิดสลับกันไปมาได้เมื่อสื่อกลางหรือตัวกลางคืออากาศซึ่งมีคุณสมบัติยืดหยุ่น การเคลื่อนที่ของโมเลกุลอากาศจะเกิดเป็นคลื่นเสียง

แหล่งกำเนิดเสียงคือ วัตถุที่ทำให้เกิดเสียง เมื่อวัตถุนั้นเกิดการสั่นสะเทือน แหล่งกำเนิดเสียงแต่ละชนิดจะทำให้กำเนิดเสียงที่มีความแตกต่างกันไประดับควาดังของเสียงมีหน่วยวัดเป็น เดซิเบล (db) อย่างเช่นวัตถุที่กำเนิดเสียงคือลำโพง การที่คนเราได้ยินเป็นเสียงขึ้นมานั้น ก็เกิดจากการสั่นสะเทือน ของตัวดอกลำโพง ทำให้เราเกิดได้ยินเสียงในความถี่ต่างๆ ส่งมาถึงหูของเรานั้นเอง

และจุดที่สำคัญอันดับแรก คือใบหูของคนเรา คนเราจะมีลักษณะของใบหูที่มีความกว้าง ความใหญ่ และรูปทรงที่ต่างกัน เพราะฉะนั้น จะสังเกตุจากหูเรา หรือหูของมือซาวด์ วงดนตรีในแต่ละคน จะมีรูปลักษณ์ หรือลักษณะที่ต่างกัน จึงทำให้มิติ หรือความถี่ ที่ส่งมาจากดอกลำโพงนั้น มายังหูของแต่ละคน ไม่เหมือนกัน จึงทำให้เราได้ยินเสียง ที่ต่างจากบุคคลนั้น สิ้นเชิง เพราะฉะนั้น เรามาดูว่าทำไมใบหูเราจึงสำคัญ หูเราแบ่ง ออกได้เป็น 3 ส่วน หลักๆ

อ่านบทความที่เกี่ยวข้อง

1. หูส่วนนอก ประกอบด้วยใบหู ช่องหูหรือรูหู (Auditory canal) และเยื่อแก้วหู (tympanic membrane) โดยใบหูจะทำหน้าที่ ในการรับเสียง สำหรับในสัตว์บางชนิด หูส่วนนี้จะมีขนาดใหญ่เพื่อใช้หาทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียง ส่วนช่องหูมีลักษณะเป็นท่อยาว ดังนั้นความดันของเสียงตอนปลายท่อด้านในที่ปิดอยู่จึงมีมากกว่าปากท่อด้านนอก ความดันที่เพิ่มนั้นจะเกิดเมื่อความยาวของ คลื่นเสียงยาวกว่าความยาวท่อ 4 เท่า คือความดังเมื่อผ่านช่องหูจะเพิ่มขึ้น 12 เดซิเบล ในช่วงความถี่ 2,400 – 4,000 Hz

แต่ถ้าความยาวคลื่นต่ำกว่าหรือสูงกว่านี้ ความดังเมื่อผ่านช่องหูจะเพิ่มเพียง 5 เดซิเบล ในช่วงความถี่ 2,000 – 6,000 Hz ช่องหูทำหน้าที่ในการกำทอนเสียง (resonance) ซึ่งสั่นด้วยความถี่ประมาณ 3000 เฮิรตซ์ แล้วส่งไปยังเยื่อแก้วหู นอกจากนี้แล้ว ช่องหูยังช่วย ในการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นให้มีค่าคงที่ และยังเป็นเครื่องป้องกันอันตรายให้แก่หูอีกด้วย เยื่อแก้วหูเป็นส่วนกั้น ระหว่างหูชั้นนอกกับหูชั้นกลาง โดยแยกอากาศในช่องหูชั้นนอกไม่ให้ติดต่อกับหูชั้นกลาง เยื่อแก้วหูทำหน้าที่เป็นเครื่องรับความดันเสียง

2. หูส่วนกลาง ทำหน้าที่ปรับคลื่นเสียงเพื่อให้เข้าไปกระตุ้นหูชั้นใน โดยการเปลี่ยนพลังงานเสียงจากอากาศให้ผ่าน ช่องหูชั้นกลาง เข้าไป เป็นการสั่นสะเทือนของของเหลว ภายในหูชั้นกลางประกอบด้วยกระดูกสามชิ้น (Ossicles) คือกระดูกรูปฆ้อน กระดูกรูปทั่ง และกระดูกรูปโกลนซึ่งยึดกันอย่างสมดุลด้วยระบบคานดีดคานงัด (lever system)

ตรงบริเวณปลายกระดูกรูป โกลนจะติดต่อกับ หน้าต่างรูปไข่ กระดูกทั้งสามทำหน้าที่เปลี่ยนคลื่นเสียงที่มากระทบแก้วหูให้เป็นคลื่นของเหลวขึ้นในหูส่วนใน หูส่วนกลางนี้ติดต่อกับ โพรงอากาศผ่านหลอดยูสเตเชียน (eustachian) ปกติช่องนี้จะปิด แต่ในขณะเคี้ยวหรือกลืนอาหารท่อนี้จะเปิด อากาศภายในหู ส่วนกลาง จึงสามารถติดต่อกับภายนอกได้ เป็นการปรับความดัน 2 ด้านของเยื่อแก้วหูให้เท่ากัน ทำให้การได้ยินดีขึ้น

3. หูส่วนใน ประกอบด้วยหลอดครึ่งวงกลม 3 หลอด (semicircular canals) ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการสมดุลของร่างกาย และกระดูก รูปหอย (cochlea) ซึ่งเป็นช่องมีลักษณะคล้ายหอยโข่ง ภายในบรรจุของเหลวมีเยื่อบาซิลาร์ (basilar) ขึงอยู่เกือบตลอดความยาว

ยกเว้นปลายสุด ตรงปากทางเข้าเป็นช่องเปิดรูปไข่และวงกลม ตลอดความยาวของเยื่อบาซิลลาร์มีปลายประสาทที่ไวต่อเสียงที่มี ความถี่ต่ำ ๆ กันเรียงรายอยู่ ปลายประสาทที่อยู่กันค่อนไปทางช่องเปิดรูปไข่จะไวต่อเสียงที่มีความถี่สูง ส่วนปลายประสาทที่อยู่ลึก เข้าไปข้างในจะไวต่อเสียงที่มีความถี่ต่ำ

สรุป หูกับการได้ยิน เพราะฉะนั้นจะสรุปง่ายๆเลยครับ ว่าทำไมเราจึงฟังเสียงจากการทำซาวด์เพลงของมือซาวด์ของศิลปิน ที่แตกต่างกัน เพราะใบหู และส่วนประกอบต่างๆของใบหูที่ต่างกัน รวมไปถึงแนวคิดในการทำด้วย แต่ที่สำคัญประการแรกคือหู และใบหู

ใบหูคนเราถ้ามีลักษณะที่กว้าง ก็จะมีประสิทธิภาพในการรับเสียงความถี่ ตั้งแต่ 20Hz – 2KHz ได้ดีกว่าคนที่มีใบหู ที่เล็ก และลักษณะ ของรูปหูภายใน ก็สำคัญ เพราะจะรับการสั่นสะเทือนของเสียงที่มีความถี่ต่ำและความถี่สูงได้ดี

ติดตามช่องทางต่างๆของ AT PROSOUND

FACEBOOK ATPROSOUND

YOUTUBE ATPROSOUND