Khái niệm về âm thanh

Âm thanh là một trong những yếu tố tồn tại quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Tất cả mọi người đều có khả năng "nghe", nhưng ít người tìm hiểu về điều gọi là "âm thanh" mà chúng ta gặp phải hàng ngày.

Âm thanh là gì?

Nói nột cách dễ hiểu nhất thì âm thanh là hiện tượng vật thể rung động phát ra tiếng và lan truyền đi trong không khí. Tai của chúng ta nghe được âm thanh là nhờ màng nhĩ, và màng nhĩ nối liền với hệ thống thần kinh.

Quá trình thu nhận âm thanh diễn ra như sau: làn sóng âm thanh từ vật thể rung động phát ra, được lan truyền đi trong không gian tới tai ta, làm rung màng nhĩ theo đúng nhịp điệu rung động của vật thể đã phát ra tiếng. Nhờ đó mà ta nghe được âm thanh. Còn không khí chính là môi trường truyền dẫn âm thanh.

Ngoài ra, âm thanh cũng truyền qua được một số chất khác như chất khí, chất lỏng, chất rắn… nhưng không lan truyền được qua khoảng chân không. Đây chính là lý do tại sao khi ở hai phòng cạnh nhau, chúng ta vẫn có thể nghe được tiếng động ở phòng bên kia.

Vận tốc truyền lan của âm thanh phụ thuộc vào môi trường truyền âm. Trong hành trình truyền lan,  nếu gặp phải các chướng ngại vật như tường, núi đá, hàng cây… thì phần lớn năng lượng của âm thanh sẽ bị phản xạ trở lại, một phần nhỏ tiếp tục truyền về phía trước. Phần bị phản xạ lại biến thành nhiệt năng tiêu tán đi.

Các thuộc tính của âm thanh

1. Tần số:

Tần số của một số âm đơn là số lần dao động của không khí truyền dẫn âm trong một dây đồng hồ.  Tần số biểu thị độ cao của âm thanh, tiếng trầm có tần số thấp, tiếng bổng có tần số cao. Tần số âm thanh có đơn vị là Héc (Hz).

Khoảng tần số âm thanh mà một người có thể nghe được thường được gọi là "khoảng tần số nghe". Khoảng tần số này thông thường khoảng từ 20 Hz đến 20.000 Hz (20 kHz) cho người trung niên với sức khỏe tốt. Tuy nhiên, khoảng tần số này có thể thay đổi theo tuổi tác và các yếu tố khác như tình trạng sức khỏe và âm thanh môi trường.

2. Áp suất âm thanh

Áp suất âm thanh còn có tên gọi khác là thanh áp. Âm thanh truyền đến đâu sẽ làm thay đổi áp suất không khí ở đó. Áp suất do âm thanh tạo thêm ra một điểm gọi là thanh áp. Đơn vị thanh áp là bar. Một bar là thanh áp tác động lên một diện tích 1cm2 một lực là 1 đin. 1 bar = 1đin/cm2.

3. Công suất âm thanh

Công suất âm thanh là năng lợng âm thanh đi qua một diện tích S trong một thời gian giây.
Công suất âm thanh P có thể tính bằng công thức: P = psv.
Trong đó p là thanh áp, v là tốc độ dao động của một phần tử không khí tại đó và S là diện tích. Công suất âm thanh tính theo oát (W).

4. Cường độ âm thanh

Cường độ âm thanh là công suất âm thanh đi qua một đơn vị diện tích là 1cm2. I = pv
Ba đại lợng áp suất âm thanh, công suất âm thanh, cờng độ âm thanh gắn liền với nhau: P = IS – pvs. Cả ba đều biểu thị độ lớn nhỏ của âm thanh. Âm thanh có năng lợng càng lớn thì công suất, cờng độ và áp suất của âm thanh càng lớn.

Nhấn vào đây để xem thêm nhiều bài viết khác