Vật lý - Âm thanh Phần II

Giới thiệu

Âm thanh là một dạng năng lượng tạo ra cảm giác khi chúng ta nghe thấy nó trong tai.

Âm thanh có thể được tạo ra theo nhiều cách, chẳng hạn như gảy, cào, cọ xát, thổi hoặc lắc các vật khác nhau.
Âm thanh của giọng nói con người được tạo ra do các rung động trong dây thanh quản.
Sóng âm thường được đặc trưng bởi chuyển động / rung động của các hạt trong môi trường và do đó được gọi là mechanical waves.
Sóng âm dao động qua lại trên vị trí của chúng; do đó, chúng được gọi làlongitudinal waves.

Chất hoặc vật thể mà âm thanh truyền qua được gọi là medium.
Âm thanh di chuyển qua môi trường từ điểm phát đến người nghe; môi trường âm thanh có thể là rắn, lỏng hoặc khí.
Tuy nhiên, âm thanh không thể truyền qua môi trường chân không.
Các hạt (chất khí, chất lỏng hoặc chất rắn) không di chuyển theo toàn bộ quãng đường từ vật rung đến tai, mà khi vật dao động, nó làm cho các phần tử của môi trường xung quanh nó dao động, vân vân.

Nói cách khác, các hạt của môi trường không di chuyển / chuyển động về phía trước, mà là sự xáo trộn được chuyển tiếp qua hạt dao động này sang hạt dao động khác.
Khi các hạt dao động chuyển động về phía trước, chúng sẽ đẩy và nén không khí phía trước nó và tạo ra một vùng có áp suất cao được gọi là compression (xem hình ảnh dưới đây).

Hơn nữa, khi các hạt dao động chuyển động ngược lại, nó tạo ra một vùng áp suất thấp được gọi là rarefaction (R) (xem hình trên).
Khi các hạt chuyển động qua lại nhanh chóng, một loạt các lực nén (vùng áp suất cao) và các tác động hiếm (vùng áp suất thấp) được tạo ra trong không khí; tương tự như vậy, sóng âm truyền trong môi trường.
Như thể hiện trong hình trên, phần dưới (thung lũng) của đường cong được gọi là trough và phần trên (đỉnh) được gọi là crest.
Khoảng cách giữa hai lần nén liên tiếp hoặc hai lần hiếm liên tiếp được gọi là wavelength.
Bước sóng thường được biểu thị bằng chữ cái Hy Lạp lambda (λ) và đơn vị SI của nó là mét (m).
Số lần nén hoặc số lần thực hiện được tính trên một đơn vị thời gian được gọi là frequency của sóng âm.
Tần số của sóng âm thường được biểu thị bằng ν (Chữ cái Hy Lạp, nu).
Đơn vị đo tần số của sóng âm trong SI là hertz (Hz).
Cảm giác về tần số mà chúng ta cảm nhận / lắng nghe thường được gọi là pitch của một âm thanh.
Sự dao động của nguồn âm càng nhanh, tần số càng cao và do đó âm độ càng cao (xem hình bên dưới).

Tương tự như vậy, âm vực cao có nhiều lần nén hơn và hiếm khi vượt qua điểm cố định trên mỗi đơn vị thời gian.
Độ rung của nguồn âm càng thấp thì tần số càng nhỏ và do đó âm độ càng nhỏ (xem hình bên dưới).

Tương tự như vậy, âm thanh có cường độ thấp hơn có số lần nén ít hơn và hiếm khi vượt qua điểm cố định trên mỗi đơn vị thời gian.
Độ lớn của nhiễu lớn nhất trong môi trường đã cho ở một trong hai phía của giá trị trung bình được gọi là amplitude của sóng âm.
Biên độ thường được biểu thị bằng chữ cái A.
Về cơ bản, độ mềm hay độ to của âm được xác định bởi biên độ của nó.
Âm thanh có tần số đơn được gọi là tone.
Âm thanh, được tạo ra bằng cách trộn một số tần số hài hòa, được gọi là note.
Lưu ý là dễ chịu trong việc lắng nghe.