BÀI 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM

BÀI 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM

I. Âm, nguồn âm

1. Âm là gì?

  Sóng âm là những sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn.

2. Nguồn âm

  Nguồn âm là vật dao động phát ra âm.

  Tần số của âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn âm.

3. Âm nghe được, hạ âm, siêu âm

  Âm nghe được (âm thanh) có tần số từ 16Hz đến 20000Hz.

  Âm có tần số dưới 16Hz gọi là hạ âm.

  Âm có tần số trên 20000Hz gọi là siêu âm.

4. Sự truyền âm

a) Môi trường truyền âm

 – Âm truyền được qua các chất rắn, lỏng và khí. Âm không truyền được trong chân không.

  – Âm hầu như không truyền được qua các chất xốp như bông, len, … Những chất đó gọi là chất cách âm.

 b) Tốc độ truyền âm

– Trong một môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định.

– Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ của môi trường và nhiệt độ của môi trường.

– Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì vận tốc truyền âm thay đổi, bước sóng của sóng âm thay đổi còn tần số của âm thì không thay đổi.

II. Những đặc trưng vật lí của âm

– Nhạc âm là âm có tần số xác định.

– Tạp âm là âm không có một tần số xác định.

1. Tần số âm

Tần số âm bằng tần số dao động của nguồn âm, tần số âm là một trong những đặc trưng vật lí quan trọng nhất của âm.

2. Cường độ và mức cường độ âm

a) Cường độ âm

Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.

Đơn vị cường độ âm là W/m².

b) Mức cường độ âm

– Âm chuẩn I₀: âm có tần số 1000Hz và có cường độ 10^-12W/m².

– Mức cường độ âm

    Đơn vị của mức cường độ âm là ben (B). Trong thực tế người ta thường dùng ước số của ben là đêxiben (dB): 1dB = 0,1B.

– Mức cương độ âm tính theo đơn vị đêxiben (dB)

– Âm chuẩn cường độ I₀ mức cường độ âm được lấy làm mức 0, âm có cường độ I = 10I₀ lấy làm mức 1, âm có cường độ I = 100I₀ lấy làm mức 2…

3. Âm cơ bản và họa âm

  – Khi một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f₀ thì bao giờ nhạc cụ đó cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số 2f₀, 3f₀, … có cường độ khác nhau. Âm có tần số f₀ gọi là âm cơ bản hay họa âm thứ nhất, các âm có tần số 2f₀, 3f₀, … gọi là các họa âm thứ 2, thứ 3, …

– Tập hợp các họa âm tạo thành phổ của nhạc âm.

– Phổ của cùng một âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra thì hoàn toàn khác nhau.

 – Tổng hợp đồ thị dao động của tất cả các họa âm trong một nhạc âm ta được đồ thị dao động của nhạc âm đó.

– Đặc trưng vật lí thứ ba của âm là đồ thị dao động của âm đó.