KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ÂM THANH

Tác gi :
KS .Nguyn T Huy
KS .Nguyn Văn Phê

I – NGUN GC ÂM THANH:
Ly tay bt vào dây đàn, dây đàn rung lên và phát ra tiếng. Tiếng đàn ngân dài, cho đến khi dây đàn hết rung thì âm thanh cũng tt. Nếu ta gõ trng, mt trng rung lên và cũng phát ra tiếng. Ly tay s vào màng mt cái loa đang kêu thì tay ta cm thy màng loa đang rung đng.
Nh vy ta có th kết lun: Âm thanh là do vt th rung đng, phát ra tiếng và lan truyn đi trong không khí. S dĩ tai ta nghe đc âm thanh là nh
màng nhĩ. Màng nhĩ ni lin vi h thng thn kinh.
Làn sóng âm thanh t vt th rung đng phát ra, đc lan truyn trong không gian, ti tai ta làm rung màng nhĩ theo đúng nhp điu rung đng ca vt th đã phát ra tiếng. Nh đó, ta nghe đc âm thanh.
Không khí là môi trng truyn dn âm thanh.
Âm thanh cũng truyn lan đc trong các cht khí, cht lng, cht rn, nhng không truyn lan đc trong khong chân không.
Mt s cht truyn dn âm rt kém. Các cht dn âm kém thng là loi mm, xếp nh bông, d, c khô… gi là cht hút âm. Các cht này đc dùng lót tng các rp hát, các phòng bá âm … đ hút m, gim tiếng vang.
Vn tc truyn lan ca âm thanh ph thuc vào môi trng truyn âm. Thí d trong không khí là 340m/s, trong nc là 1.480m/s, trong st là 5000m/s.
Trong hành trình truyn lan, nếu gp phi các vt chng ngi nh tng, núi đá, hàng cây … thì phn ln năng lng ca âm thanh s b phn x tr li, mt phn nh tiếp tc truyn lan v phía trước. Còn mt phn nh na ca năng lượng âm thanh b c sát vi vt chướng ngi, biến thành nhit năng tiêu tán đi.

II – ĐC TÍNH CA ÂM THANH:
Âm thanh đc đc trng bng các đc tính chính nh sau:
1 – Tn s:
Tn s ca mt s âm đơn là s tn dao đng ca không khí truyn dn âm trong mt giây đng h. Khi ta gy nt mi ca đàn thì dây s rung 330 ln trong mt giây. Ta gi tn s ca âm mi là 330 Héc (Hz). Đơn v ca tn s là Héc, viết tt là Hz. 1 ki lô Héc (KHz) = 1000Hz, 1 mêga Héc (MHz) = 1.000KHz = 1.000.000Hz.
Tn s biu th đ cao ca âm thanh: tiếng trm có tn s thp tiếng bng có tn s cao. Tai ngi có th nghe thy đc các tn s thp ti 16Hz và tn s cao ti 20.000Hz. Di tn s 16Hz đến 20.000Hz gi là siêu âm.
Dòng đin có tn s trong khong 16Hz đến 20.000 Hz gi là dòng đin âm tn.
ng vi mi tn s dao đng f có chu kỳ dao đng T và mt bc sóng l (đc là lam đa).
Chu kỳ ca dao đng âm thanh là thi gian âm đó dao đng đc mt ln. Chu kỳ ký hiu là T, có đơn v là giây (s) T =
Bc sóng ca âm thanh ký hiu bng l, có đơn v là mét.
l = CT, C là tc đ truyn lan ca âm thanh trong không khí (C – 340m/s), T là chu kỳ ca âm thanh. Vy bc sóng ca âm thanh chính là khong truyn lan ca âm thanh tơng ng vi mt chu kỳ dao đng. Bc sóng ca âm thanh tơng ng trong di âm tn là t 21,25m đến 0,017m.
Trên thc tế mt phát âm ra thng không phi là mt âm đơn, mà là mt âm phc. Âm phc này bao gm âm đơn và mt s âm hài có tn s gp 2,3,4 … ln âm đơn.
Trong di âm tn, ngi ta chia ra: Tiếng trm t 16 đến 300Hz, tiếng va (tiếng trung) t 300 đến 3000Hz, tiếng bng (hay tiếng thanh) 3000Hz đến 20.000Hz. Tiếng nói ca ngi thng có tn s t 80Hz đến 8000Hz. Các nt nhc bát đ th ba có tn s: đ: 262 Hz, rê: 294 Hz, mi: 300 Hz, pha: 349 Hz, son: 392 Hz, la: 440Hz, si: 494 Hz.
2 – Áp sut âm thanh:
Áp sut âm thanh gi tt là thanh áp. Âm thanh truyn lan đến đâu thì làm thay đi áp sut không khí đó. áp sut do âm thanh to thêm ra mt đim gi là thanh áp đim đó. Đơn v thanh áp là bar. Mt bar là thanh áp tác đng lên mt din tích 1cm2 mt lc là 1 đin, 1 bar = 1đin/cm2.
3 – Công sut âm thanh:
Công sut âm thanh là năng lng âm thanh đi qua mt din tích S trong mt thi gian giây.
Công sut âm thanh P có th tính bng công thc:
P = psv.
Trong đó p là thanh áp, v là tc đ dao đng ca mt phn t không khí ti đó và S là din tích. Công sut âm thanh tính theo oát(W).
Sau đây là công sut âm thanh ca mt s ngun âm. S liu này ch có tính cht tham kho.
Máy bay phn lc: 10.000W, búa máy: 1W, ô tô vn ti phóng nhanh: 0,12W, nói chuyn bình thng: 0,0003W.
4 – Cng đ âm thanh:
Cng đ âm thanh là công sut âm thanh đi qua mt đơn v din tích là 1cm2.
I = = pv
Ba đi lng áp sut âm thanh, công sut âm thanh, cng đ âm thanh gn lin vi nhau: P = IS – pvs. C ba đu biu th đ ln nh ca âm thanh. Âm thanh có năng lng càng ln thì công sut, cng đ và áp sut ca âm thanh càng ln.
Cn lu ý là thành áp t l vi căn bc hai ca công sut âm thanh, khi ta tăng công sut âm thanh lên 1 ln thi thanh áp ch tăng 2 ln, nếu tăng công sut thanh lên 9 ln thì thanh áp ch tăng 3 ln.
Đây là điu cn lu ý khi khai thác các ngun đin thanh.

5 – S phn x ca sóng âm thanh:
Sóng âm thanh có bc sóng bng l, trên đng truyn lan gp vt chn có kích thc d, s xy ra 2 trng hp sau đây:
Trng hp th nht: nếu l > d thì sóng âm trn qua vt chn, hin tng này gi là sóng un vòng.
Trng hp th hai: nếu l < d thì mt phn sóng s phn x tr li còn phn khác s xuyên qua vt chn truyn vào môi trng. Hin tng vt chn đi hng gi là hin tng khúc x.
Hin tng khúc x và khúc x ca sóng âm tuân theo các đnh lut phn x, khúc x nh đi vi ánh sáng.
Đnh lut phn x: góc ti và góc phn x bng nhau, tia ti và tia phn x cùng nm trên mt mt phng.
Ta xét trong gii tn s âm thanh:
tn s thp, bc sóng ln.
Thí d: f = 100Hz
l = = 3,4m
So vi kích thc vt chn: thí d tng bao phòng …. có kích thc tơng đơng. Nh vy tn s thp hay xy ra hin tng sóng un vòng.
tn s trung thí d: f = 1.000Hz à l = 0,34
Sóng s b phn x và khúc x.
6 – Trng âm:
Môi trng vt cht, trong đó âm sóng âm truyn lan gi là trng âm.
Có hai loi trng âm:
– Trng âm t do – trng âm trong không gian m (không có tng chn bao quanh).
– Trng âm tán x: là trng âm trong phòng không gian kín (có các tng chn bao quanh thí d: phòng , nhà hát, Studio …) trng âm tán x có hai thành phn: trc âm (sóng trc tiếp) và phn âm (sóng phn x). Thành phn phn âm là thành phn rt phc tp.
7 – Vang và tr:
Vang là mt đc tính âm thanh ca các phòng kín. Vang là hin tng kéo dài âm thanh sau khi tt ngun âm.
Thi gian vang (T) là mt đi lng vt lý đc s dng đ xác đnh mc đ vang ca tng phòng.
Đơn v đo ca thi gian vang là giây (s). Mô t nh sau (Hình 4)
Trong phòng kín ca ngun âm S, cách ngun âm S có mt khong là M (đim thu – ngi nghe), sóng âm thanh đến ngi nghe bng hai con đng. Con đng th nht là âm thanh bc x trc tiếp t S đến M, con đng th hai phn x lên bc tng xung quanh. V nguyên tc có th tn ti bc phn x th n, qua đi mi ln phn x năng lng âm thanh b suy gim và thi gain đến chm hơn.
Khong cách thi gian t trc âm đến tia phn x đu tiên gi là thi gian tr (t).
Nếu t>50ms tai ngi nhn biết đc khong cách thi gian gia trc âm và tia phn x đu tiên, hin tng này gi là tiếng vng (Echo).
Thi gian vang đc xác đnh t thi đim ngt ngun âm đến khi năng lng âm thanh gim xung 60dB.

III –S TH CM CA TAI NGI ĐI VI ÂM THANH:
Ngi bình thng có th nghe đc âm thanh trong di tn s t 20Hz đến 15.000 Hz. Có ngi nghe đc các âm thanh có tn s cao hơn, có ngi li ch nghe đc các tn s thp hơn. Ngi già nghe tiếng thanh kém hơn ngi tr.
Ngi ta có th phân bit đc khong 130 mc thanh áp khác nhau, mi mc cách nhau 1dB. Tai ngi nghe nhy vi các tn s trong khong 500Hz đến 5000Hz. khong tn s này ch cn ngun âm thanh có thanh áp nh, nghe cũng rõ không kém gì các khong tn s cao hay thp có thanh áp ln ….
Hình 5 biu th phm vi nghe đc ca tai ngi. Các đng cong trên là các đng đng âm, biu th mc nghe to bng nhau. Có các đng đng âm O phôn, 20 phôn, 40 phôn, 60 phôn, 80 phôn, 100 phôn, 120 phôn. Phôn là đơn v đo đ to nh ca âm thanh thông qua đ nhy ch quan ca tai ngi.
Khu vc gii hn bng đng gch đt quãng là khu vc âm thanh thng gp nht. Các đng này đu võng xung khong gia, còn hai đu thì nâng lên. Ta thy tuy mc thanh áp có khác nhau khá nhiu, nhng tn s âm thanh khác nhau thì tai ta li nghe to nh nhau. Chng hn, tn s 1000 Hz có mc thanh áp 40 dB cũng nghe to nh tn s 70Hz có thanh áp 70dB và tn s 3000Hz có thanh áp 35dB.
Tai ngi còn có th phân bit đc các âm sc khác nhau.
Âm sc là sc thái riêng ca âm thanh, giúp ta phân bit đc các ngun âm khác nhau. Hai loi nhc c cùng do mt bn nhc nh nhau, nhng nghe khác nhau, vì âm sc khác nhau. Hai âm phc có âm cơ bn ging nhau v tn s và biên đ, nhng hai âm có tn s và biên đ khác nhau …. nên có âm sc khác nhau.
Tai ngi li có kh năng u tiên nghe rõ các tiếng mà mình nghe quen. Chng hn ngi Vit Nam nghe tiếng Vit khi thuyết minh phim, rõ hơn tiếng ngoi quc. Ngi ta còn có th xác đnh đc hng âm thanh truyn ti, nh có hai tai. Vì vy ta có th nghe đc âm thanh lp th.

Khái niệm về dB 

http://www.audiovnclub.net/forum

Bitrate:Là dung lượng mà thiết b lưu tr cn có đ lưu tr mt giây âm thanh (hay video) tính theo bit (8bit=1byte).Như bn biết, nhc thường gm nhiu âm thanh ca các nhc c (tiếng đàn, tiếng trng, tiếng kèn…) vi nhiu cung bc (tn s) khác nhau, dùng bitrate càng cao s ghi nhn càng đy đ các âm thanh và càng nhiu cung bc, nghĩa là cht lượng ca nhc nén càng gn vi CD gc. Đương nhiên, bitrate càng cao thì kích thước file càng ln.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: