Sóng âm

1. SÓNG ÂM.

+ Sóng âm là những sóng cơ học truyền trong môi trường rắn , lỏng , khí

+ Một vật dao động phát ra âm gọi là nguồn âm

+ Sóng âm có thể truyền trong môi trường đàn hồi ( rắn, lỏng, khí…).

+ Sóng âm không truyền được trong chân không.

+Tính đàn hồi của môi trường càng cao thì tốc độ âm càng lớn  tốc độ truyền âm theo thứ tự ( khí, lỏng, rắn…).

+ Trong chất khí và chất lỏng sóng âm là sóng dọc, còn trong chất rắn sóng âm là sóng dọc hoặc sóng ngang.

2. ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA SÓNG ÂM.

      a. Tần số âm $f\left( Hz \right)$: là một trong những đặc trưng vật lý quan trọng nhất của âm.

+ Âm có tần số  $f<16\left( Hz \right)$thì tai người không nghe được gọi là hạ âm.

+ Âm có tần số lớn hơn  $f>20.000\left( Hz \right)$ thì tai người cũng không nghe được gọi là  siêu âm.

+ Những âm mà tai có thể nghe được gọi là âm thanh. Âm thanh có tần số $f\in \left[ 16\to 20.000 \right]\left( Hz \right)$

        b. Cường độ âm  và mức cường độ âm

•  Cường độ âm $I\left( \text{W}/{{m}^{2}} \right)$

             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.

 $I=\dfrac{P}{S}=\dfrac{P}{4\pi {{R}^{2}}}\left( \text{W}/{{m}^{2}} \right)$

           Trong đó:

           + $P$$\left( \text{W} \right)$là công suất nguồn âm

           +   $S$$\left( {{m}^{2}} \right)$là diện tích vùng không gian có sóng truyền qua, vuông góc phương truyền sóng 

           +  $R$$\left( m \right)$là khoảng cách từ điểm đặt máy thu đến nguồn

           + Trong không gian ( môi trường đẳng hướng) sóng âm lan tỏa theo hình cầu. $\left( S=4\pi {{R}^{2}} \right)$

• Mức cường độ âm $L\left( B \right)$;  $L=10\lg \left( \dfrac{I}{{{I}_{0}}} \right)\left( dB \right)$  $1\left( B \right)=10\left( dB \right)$

Trong đó: $I$$\left( \text{W}/{{m}^{2}} \right)$là cường độ âm ; ${{I}_{O}}\left( \text{W}/{{m}^{2}} \right)$là cường độ âm chuẩn.

 c. Đồ thị dao động của âm. Mỗi âm có cùng tần số nhưng đồ thị dao động âm lại khác nhau.

3. ĐẶC TRƯNG SINH LÝ CỦA SÓNG ÂM.

a.. Độ cao: độ cao của âm là một đặc trưng sinh lý của âm do đặc trưng vật lý là tần số âm quyết định. Trong khoảng nghe thấy khi tần số cao được gọi là âm thanh ( hoặc bổng), còn các âm có tần số thấp được gọi là âm trầm.

+ Thông thường nữ giới sẽ có giọng cao hơn nam giới.

b. Độ to: Là đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lý  là mức cường độ âm.

Mức cường độ âm lại do cường độ âm $I$và tần số quyết định, tần số sẽ ảnh hưởng đến cường độ âm chuẩn, Trong khoảng nghe thấy khi tần số tăng lên thì cường độ âm chuẩn giảm xuống. Với mức tần số  khoảng $f=1000\left( Hz \right)$thì cường độ âm chuẩn ${{I}_{O}}\approx {{10}^{-12}}\left( \text{W}/{{m}^{2}} \right)$, và tai người sẽ có thể cảm thụ các âm có mức cường độ âm từ $0dB\to 130dB$. ( $0dB$là ngưỡng nghe: bắt đầu nghe được âm; $130dB$là ngưỡng đau cảm giác  đau, nhức tai)

c. Âm sắc: âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát ra có cùng tần số và khác nhau về biên độ.