เสียงที่รับฟัง กับ ความชื้นสัมพัทธ์ในห้อง

…สังเกตไหมครับ บางวัน หรือ บางเวลา เสียด้วยซ้ำที่เรา-ท่านรับฟังเพลงเพราะ / ไม่เพราะ-แตกต่างกัน แม้กระทั่งว่า วันนี้อากาศร้อน วันนั้นอากาศเย็น ฟังเพลงแล้วความไพเราะ-แตกต่างกัน นั่นมาจากสาเหตุใดกันเล่าหนอ

คำตอบนั้น ย่อมหนีไม่พ้นเรื่องของอากาศเข้ามาเกี่ยวข้อง เนื่องเพราะ “เสียง” นั้น หลังจากที่เกิดขึ้นจากการสั่นสะเทือนของวัตถุแล้ว ยังต้องมี “อากาศ” เข้ามาเป็นพาหะ-ทำหน้าที่เป็นตัวกลางให้เสียงนั้นได้เดินทาง (ในลักษณะของคลื่นเสียง) ซึ่งนอกจากอากาศ ที่มีสถานะความเป็นก๊าซแล้ว ของแข็ง (อย่าง ไม้, โลหะ ฯลฯ) และ ของเหลว (อย่าง น้ำ, แอลกอฮอล์ ฯลฯ) ก็ทำหน้าที่เป็นตัวกลางให้เสียงนั้นได้เดินทางเช่นเดียวกัน

ทว่าค่าความเร็วในการเดินทางของเสียง ณ หนึ่งหน่วยค่าเวลา (ต่อวินาที) นั้น จะแปรผัน หรือ แตกต่างกันไปในแต่ละความหนาแน่น และค่าอุณหภูมิของตัวกลาง เนื่องจากการเดินทางของเสียงอาศัยการสั่นของโมเลกุลของตัวกลาง ดังนั้นเสียงจะเดินทางได้เร็วขึ้น หากตัวกลางมีความหนาแน่นมาก ทำให้เสียงเดินทางได้เร็วในของแข็ง และช้าลงในของเหลว และก๊าซ (หรือ อากาศ) แต่เสียงเดินทางไม่ได้ในอวกาศ เพราะอวกาศเป็นสุญญากาศ จึงไม่มีโมเลกุลของตัวกลางที่จะถ่ายทอดการสั่นสะเทือนของคลื่นเสียง

…แต่ในกรณีของการรับรู้ “คลื่นเสียง” จากการรับฟัง อันนี้จำเป็นต้องมี “อากาศ” เข้ามาเป็นพาหะ เพื่อส่งทอดการสั่นสะเทือนของวัตถุเข้าสู่ประสาทการรับรู้-รับฟัง ทำให้เรา-ท่านได้ยินเสียงนั้นๆ ดังนั้น “อากาศ” จึงมีส่วนสำคัญอย่างยิ่งต่อการได้ยินได้ฟังเสียงต่างๆ ซึ่งจากการตรวจวัด และคิดคำนวณ ทำให้ทราบข้อมูลว่า เสียงเดินทางในอากาศที่มีอุณหภูมิ 25^°C ได้ประมาณ 346 เมตร/วินาที และในอากาศที่อุณหภูมิ 20^°C ได้ประมาณ 343 เมตร/วินาที นั่นหมายความว่า อัตราความเร็วที่เสียงเดินทางได้ในหนึ่งหน่วยค่าเวลานั้น อาจมีค่ามากขึ้น หรือ น้อยลงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของอากาศเป็นหลัก

Sound travel faster in warm air (อากาศร้อนขึ้น-เสียงเดินทางเร็วขึ้น)

• 343 ม./วินาที @ 20 องศาเซลเซียส

• 348 ม./วินาที @ 30 องศาเซลเซียส

• 354 ม./วินาที @ 40 องศาเซลเซียส

นอกจากจะอยู่ที่เรื่องของ Mood หรือ ห้วงอารมณ์การฟัง ที่ทำให้เรา-ท่านรู้สึกฟังเพลงเพราะ-ไม่เพราะแล้วไซร้ อุณหภูมิของอากาศยังนับเป็นอีกปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการรับรู้รับฟัง ทั้งนี้ “อุณหภูมิของอากาศ” ยังส่งผลต่อความหนาแน่นของมวลอากาศด้วยเช่นกัน อีกทั้ง “อุณหภูมิของอากาศ” (ความร้อน/ความเย็นของอากาศ) มีผลต่อความชื้นในอากาศ และที่สำคัญ “ความชื้นในอากาศ” มีผลต่อเสียงที่เดินทางในอากาศ ดังนั้น จึงพูดง่ายๆ ได้ว่า “ความชื้น” นั้นส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของเสียงที่เรา-ท่านรับฟังจากลำโพง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเสียงแหลม)

“ความชื้น” ในอุณหภูมิสูง จะทำให้ค่าความอิ่มตัวของไอน้ำในอากาศ และค่าความชื้นสัมพัทธ์สูงขึ้น (เนื่องจากอุณหภูมิสูงขึ้น น้ำจะระเหยเป็นไอสู่อากาศได้มากขึ้น ไอน้ำในอากาศจึงมีมากขึ้น ซึ่งส่งผลให้ค่าความชื้นสัมพัทธ์สูงขึ้นด้วย) ทำให้อากาศลดทอน หรือ ดูดซับเสียงแหลมได้น้อยลง

เรา-ท่านจึงได้ยินเสียงแหลมมากขึ้นนั่นเอง (ความหนาแน่นของอากาศที่มากขึ้น จากการที่มีค่าความชื้นสัมพัทธ์สูงขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น-อากาศร้อนขึ้น เสียงจึงเดินทางเร็วขึ้นตามไปด้วย) อนึ่งการลดทอน หรือ ดูดซับของเสียงในอากาศได้รับผลกระทบจากความชื้นในอากาศ ทำให้ “อากาศ” สามารถลดทอน หรือ ดูดซับพลังงานจากคลื่นเสียง ตั้งแต่ 2,000Hz ขึ้นไปได้บ้าง โดยยิ่งความถี่สูงมากขึ้นเท่าไหร่ จะยิ่งถูกลดทอน หรือ ดูดซับมากขึ้นเท่านั้น (ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Atmospheric Attenuation หรือ การลดทอนของบรรยากาศ ซึ่งหมายถึง การลดลงอย่างมีนัยสำคัญของความแรงของสัญญาณที่เกิดขึ้นในความยาวคลื่นระดับมิลลิเมตร และย่านความถี่เทราเฮิรตซ์ อันเนื่องมาจากการดูดซับโดยไอน้ำในอากาศ)

ทั้งนี้ทั้งนั้น จึงกล่าวง่ายๆ ได้ว่า ในห้องที่อุณหภูมิสูง ความชื้นก็จะสูงด้วย และเนื่องจากในอากาศมีความชื้น มวลจึงหนาแน่นกว่า ทำให้ความเร็วของเสียงมีอัตราที่เร็วกว่าอุณหภูมิต่ำ ซึ่งจะมีความชื้นสัมผัสต่ำ มวลความชื้นในอากาศก็จะน้อยกว่า เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นค่าความอิ่มตัวของน้ำในอากาศสูงขึ้น ค่าความชื้นสัมพัทธ์สูงขึ้น ทำให้อากาศลดทอน หรือ ดูดซับเสียงแหลมได้น้อยลง (การส่งผ่านพลังงานคลื่นเสียงดีขึ้น  ย่านความถี่สูงไม่ตกลง) ทำให้ได้ยินเสียงแหลมมากขึ้น ทั้งยังส่งผลต่อเนื่องลงมาถึงช่วงย่านความถี่เสียงที่ถัดลงมาจากย่านความถี่สูง นั่นคือ ย่านความถี่เสียงกลางที่รับฟังได้ดีขึ้นตามไปด้วย

อย่างไรก็ตาม เรา-ท่านล้วนทราบดีว่า เสียงเดินทางเร็วเพิ่มขึ้นในทุกๆ ความถี่เท่าๆ กัน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น การเดินทางเร็วขึ้นของเสียงโดยรวม จึงอาจไม่ใช่สาเหตุหลัก ทำให้เรา-ท่านรู้สึกว่า ได้ยินเสียงแหลมมากขึ้นในอากาศร้อน จริงๆ แล้วประสาทการรับรู้ต่อเสียงของมนุษย์นั้น รับฟังย่านความถี่เสียงกลางและสูง-ได้ดีกว่าการรับรู้ต่อเสียงย่านความถี่ต่ำ ดังนั้น เมื่อเสียงเดินทางเร็วเพิ่มขึ้นในทุกๆ ความถี่เท่าๆ กันในอุณหภูมิที่สูงขึ้น กอปรกับเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ค่าความอิ่มตัวของน้ำในอากาศก็สูงขึ้น ค่าความชื้นสัมพัทธ์ก็สูงขึ้น ทำให้อากาศลดทอน หรือ ดูดซับเสียงแหลมได้น้อยลง บวกกับว่า ประสาทการรับรู้ต่อเสียงของมนุษย์นั้น รับฟังย่านความถี่เสียงกลางและสูง-ได้ไวกว่า การรับรู้ต่อเสียงย่านความถี่ต่ำ ปัจจัยทั้งหมดจึงส่งผลให้ประสาทการได้ยินเสียงของมนุษย์ รับรู้ต่อเสียงย่านความถี่เสียงกลางและสูง-ได้ชัดเจนขึ้นนั่นเอง

ดังนั้น จึงมีคำแนะนำให้ หาภาชนะปากกว้างมาบรรจุน้ำ แล้วลองวางไว้ตำแหน่งต่างๆ ภายในห้องที่เปิดการทำงานเครื่องปรับอากาศ ขณะรับฟังเพลง ซึ่งอาจส่งผลต่อระดับอุณหภูมิความเย็นของอากาศที่มากเกินไป จนไปส่งผลกระทบต่อค่าความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศภายในห้อง ทั้งก็เพื่อให้น้ำในภาชนะปากกว้างได้ระเหยเป็นไอน้ำไปช่วยปรับความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศภายในห้องให้ดีขึ้น ซึ่งจะส่งผลต่อการได้ยินได้ฟังเสียง(โดยรวม)ที่มีคุณภาพความไพเราะมากขึ้น

*** ครั้งหน้า ขออนุญาตนำพามาทำความรู้จักกับ “ความชื้นสัมพัทธ์” หรือ Relative Humidity (RH) กันต่อไป (ให้มากขึ้น) นะครับ

___________________________