Âm thanh
Âm thanh là một hiện tượng trong đó các nhiễu động áp suất lan truyền qua môi trường vật chất có tính đàn hồi. Trong vật lý học, âm thanh được định nghĩa là một sóng cơ học của áp suất hoặc các đại lượng liên quan. Trong khi ở khía cạnh sinh lý học và tâm lý học, nó là quá trình tiếp nhận các sóng này và sự cảm nhận của não bộ đối với chúng.[1]
Có sự khác nhau trong khả năng cảm nhận âm thanh ở từng loài sinh vật. Ở người, tai thường có thể nghe được các âm có tần số từ khoảng 20 đến 20.000 Hz. Âm thanh đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của đời sống và khoa học, bao gồm âm nhạc, kỹ thuật tạo hình ảnh y khoa, ngôn ngữ nói và nhiều ngành khoa học khác.
Nguồn âm
Các vật có thể phát ra âm thanh được gọi là nguồn âm. Trong quá trình phát ra âm thanh, các nguồn âm đều dao động
Các đặc trưng của âm thanh
Đặc trưng vật lý
Tần số là số dao động mà nguồn âm có thể thực hiện được trong 1 giây. Đơn vị tần số là Hertz. Tần số âm được xem là đại lượng quan trọng nhất của âm thanh.
Cường độ âm (I) là năng lượng được sóng âm truyền qua mỗi đơn vị diện tích được đặt vuông góc với phương truyền sóng trong mỗi đơn vị thời gian. Đơn vị đo cường độ âm là W/m²
Gọi I0 là cường độ âm vừa đủ có thể nghe được (gọi là cường độ âm chuẩn). Khi đó biểu thức được gọi là Mức cường độ âm. Trong hệ SI, đơn vị đo mức cường độ âm là Ben (B), tuy nhiên trong thực tế, người ta thường dùng đơn vị dexiben(dB) do giá trị của đại lượng này khá nhỏ.
Đồ thị dao động âm là tập hợp các đồ thị dao động của tất cả các họa âm trong cùng một nhạc âm.
Đặc trưng sinh lý
Cảm giác mà âm thanh gây ra cho cơ quan thính giác không chỉ phụ thuộc vào các đặc trưng vật lý của âm thanh đó mà còn phụ thuộc vào sinh lý của tai. Tai người phân biệt được các âm thanh khác nhau là do các đặc trưng sinh lý của âm thanh.
Các đặc trưng sinh lý bao gồm: độ cao, độ to và âm sắc. Mỗi đặc trưng sinh lý phụ thuộc vào 1 đặc trưng vật lý nhất định
| Đặc trưng sinh lý | Đặc trưng vật lý |
|---|---|
| Độ cao | Tần số |
| Độ to | Mức cường độ âm |
| Âm sắc | Đồ thị dao động |
Môi trường truyền âm
Môi trường các chất rắn, chất lỏng và chất khí đều có thể truyền được âm thanh. Khi các nguồn âm dao động, các hạt cấu tạo nên chất đó cũng dao động khiến âm thanh được truyền đi
Âm thanh không thể truyền trong chân không vì trong chân không có các hạt không được cấu tạo liên kết với nhau.
Vận tốc âm thanh truyền qua các chất lỏng luôn lớn hơn các chất khí và nhỏ hơn các chất rắn.
Sự phản xạ âm
Khi gặp các mặt chắn, các âm thanh luôn bị phản xạ nhiều hoặc ít.
Âm thanh phản xạ sau âm thanh trực tiếp ít nhất khoảng 1/15 giây được gọi là tiếng vang,
Những vật phẳng, cứng, có bề mặt nhẵn thì phản xạ âm tốt.
Những vật mềm, xốp, bề mặt gồ ghề thì phản xạ âm kém.
Tần số
Siêu âm
Siêu âm là các sóng âm có tần số lớn hơn 20.000 Hz (20 kHz). Về các đặc tính vật lý, siêu âm không khác với âm thanh nghe được, nhưng con người không thể cảm nhận được chúng bằng thính giác. Các thiết bị siêu âm thường hoạt động trong dải tần từ 20 kHz đến vài gigahertz (GHz).
Siêu âm y khoa thường được sử dụng trong chẩn đoán và điều trị bệnh.
Hạ âm
Sóng hạ âm là các sóng âm có tần số thấp hơn 20 Hz. Mặc dù những âm có tần số thấp như vậy nằm dưới ngưỡng tối thiểu mà tai người nghe thấy được, chúng vẫn có thể được cảm nhận dưới dạng các xung âm riêng biệt. Nhiều loài động vật, chẳng hạn như cá voi và voi, có khả năng cảm nhận sóng hạ âm và sử dụng chúng để giao tiếp với đồng loại. Sóng hạ âm còn được ứng dụng trong việc theo dõi và phát hiện các vụ phun trào núi lửa, đồng thời xuất hiện trong một số loại hình âm nhạc.[2]
Xem thêm
Tham khảo
- ^ Fundamentals of Telephone Communication Systems. Western Electrical Company. 1969. tr. 2.1.
- ^ Leventhall, Geoff (ngày 1 tháng 1 năm 2007). "What is infrasound?". Progress in Biophysics and Molecular Biology. Effects of ultrasound and infrasound relevant to human health. 93 (1): 130–137. doi:10.1016/j.pbiomolbio.2006.07.006. ISSN 0079-6107. PMID 16934315.
Liên kết ngoài
- HyperPhysics: Sound and Hearing
Tư liệu liên quan tới Âm thanh tại Wikimedia Commons
