Âm là gì? đặc trưng vật lý của âm

Câu hỏi: Âm là gì? Đặc trưng vật lý của âm

Lời giải:

– Âm hay sóng âm là những sóng cơ lan truyền trong các môi trường rắn, lỏng, khí (không truyền được trong chân không). Sóng âm truyền trong môi trường chất khí, chất lỏng là sóng dọc, trong môi trường chất rắn thường là sóng ngang.

Bạn đang xem: Âm là gì? Đặc trưng vật lý của âm

– Các đặc trưng vật lý của âm

a/ Tần số âm (f): là tần số dao động của nguồn âm, âm trầm (bass) có tần số nhỏ, âm cao (treble) có tần số lớn.

b/ Cường độ âm (I): tại một điểm được xác định bằng năng lượng của sóng âm truyền vuông góc qua một diện tích trong một đơn vị thời gian.

Cùng THPT Ninh Châu tìm hiểu chi tiết hơn về âm các bạn nhé

1. Âm là gì?

– Âm là những sóng cơ lan truyền trong các môi trường rắn, lỏng và khí.

Hay nói cách khác mọi âm xung quanh chúng ta đều tồn tại dưới dạng sóng cơ. Được tạo nên nhờ sự dao động của các phân tử, nguyên tử tồn tại trong môi trường truyền sóng và lan truyền qua môi trường. Khi truyền qua các môi trường khác nhau thì chúng lại có những đặc điểm khác nhau.

Khi âm truyền qua môi trường chất lỏng và khí thì âm sẽ có dạng sóng dọc, vận tốc truyền âm cũng lớn hơn.

Khi âm được truyền qua môi trường chất rắn sẽ có dạng sóng ngang, vận tốc truyền âm cũng nhỏ hơn.

Trong trường hợp môi trường truyền âm là chân không thì âm không thể truyền đi.

2. Phân loại âm

Âm bồi là gì?

Âm bồi (overtone) là một thuật ngữ hay xuất hiện trong âm nhạc. Nó còn thường được gọi với nhiều tên gọi khác nhau như họa âm, bồi âm hay hài hâm. Âm bồi là những âm được nâng tần số Hz lên cao hơn hoặc thấp hơn so với âm cơ bản.

Ví dụ: Khi đánh âm cơ bản C5 có tần suất trung bình là khoảng 530 Hz. Tuy nhiên, âm bồi có thể xuống khoảng 350 Hz hoặc lên tới 700 Hz.

Tạp âm là gì?

Tạp âm là những âm thanh có tần số không xác định. Thường xuất hiện bất thường như tiếng nói chuyện, tiếng còi ô tô, xe máy, tiếng máy làm việc ở công trường…

Hiện tại, người ta cũng đã có những thiết bị lọc tạp âm để hạn chế tạp âm trong các giai đoạn quan trọng.

3. Đặc trưng vật lý của âm

Tần số âm

Tần số âm là gì? Tần số âm là những rung động của âm thanh mang tính tuần hoàn. Con người chỉ có thể nghe được những âm thanh trong khoảng tần số giao động từ 20 Hz đến 20.000 Hz. Ngoài phạm vi tần số âm này, con người không thể tiếp nhận được âm thanh. Với những người bị khiếm thính, tần số âm họ tiếp nhận bằng 0 Hz.

Tần số âm được chia ra làm 3 dải tần số âm thanh chính là âm trầm (Bass), âm trung (Midrange) và âm cao (Treble/ High end). Những âm có tần số dưới 20 Hz gọi là hạ âm (Sub Sonic). Và ngược lại, những âm có tần số cao hơn 20.000 Hz gọi là siêu âm (Super Sonic).

Hoạ âm bậc n

Họa âm bậc n cũng là một trong những khái niệm mà ta thường hay nhắc đến. Họa âm chính là những âm ngoài âm cơ bản được sinh ra từ bội âm. Nếu gọi âm cơ bản có tần số là f1 thì tần số âm của họa âm bậc n sẽ được tính bằng tích của bậc n và f1.

Âm cơ bản của C5 có f1 = 532 Hz.

Ta sẽ có, họa âm bậc 2 f2 của C5 là 2 x 532 = 1064 Hz.

Họa âm bậc 3 f3 của C5 là 3 x 532 = 1596 Hz.

Cường độ âm

Cường độ âm là gì? Đây chính là nhân tố quyết định đến việc bạn nghe âm thanh to và rõ đến mức độ nào. Cường độ âm là số năng lượng mà sóng âm truyền đi trong một thời gian nhất định trên đơn vị diện tích cố định và vuông góc với phương truyền âm. Đơn vị đo của cường độ âm là decibel (dB)

Vận tốc truyền âm

Vận tốc truyền âm là tốc độ truyền âm thanh trong môi trường truyền âm nhất định. Ngoại trừ môi trường truyền âm, vận tốc truyền âm còn bị tác động bởi một số yếu tố khác như nhiệt độ, lực cản,…

Vận tốc truyền âm trong không khí là lớn nhất (340 m/s). Sau đó đến môi trường chất lỏng và vận tốc truyền âm thấp nhất là trong môi trường chất rắn. Trong chân không thì vận tốc bằng 0.

4. Đặc trưng sinh lý của âm

Độ cao của âm

Độ cao của âm phụ thuộc hoàn toàn vào tần số giao động (tức số giao động trong một giây) của vật thể phát ra âm thanh. Tần số giao động của vật càng cao thì độ cao của âm cũng theo đó mà tăng. Ngược lại, tần số giao động của vật càng nhỏ thì độ cao âm thanh cũng càng thấp, âm cũng sẽ nhỏ lại.

Ví dụ: dây thanh quản của con người sẽ rung mạnh hơn khi hát những nốt cao, ít rung hơn khi hát những đoạn trầm thấp.

Độ to của âm

Khác với độ cao của âm, độ to của âm phụ thuộc vào biên độ giao động. Độ to của âm chính là độ lệch lớn nhất của vật giao động so với vị trí cân bằng của nó. Biên độ giao động tỷ lệ thuận với độ to của âm.

Âm sắc là gì?

Âm sắc (màu sắc của âm thanh) được coi như phẩm chất tiêu biểu của âm thanh. Người ta thường dựa vào âm sắc để phân biệt giọng của từng nghệ sĩ. Hay âm thanh của các loại nhạc cụ khác nhau ngay cả khi chúng có cùng độ cao và trường độ.

Ví dụ: âm sắc của đàn bầu khác guitar, âm sắc của sáo, tiêu sẽ khác âm sắc của kèn hamonica.

Đăng bởi: THPT Văn Hiến

Chuyên mục: Lớp 12, Vật Lý 12