Lý 12 Bài 11: Đặc trưng sinh lí của âm

1.1. Độ cao

• Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số của âm.

• Âm nghe càng thanh (cao) khi tần số càng lớn. Âm nghe càng trầm (thấp) khi tần số càng nhỏ.

- Độ to của âm là một khái niệm nói về đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với với đặc trưng vật lí mức cường độ âm.

- Tuy nhiên ta không thể lấy mức cường độ âm làm số đo độ to của âm dược.

- Độ to của âm phụ thuộc vào cường độ âm, mức cường độ âm và tần số của âm.

- Cường độ âm càng lớn thì ta nghe càng lớn.

• Ngưỡng nghe : là âm có cường độ âm nhỏ nhất mà tai ta có cảm giác nghe được .
• Ngưỡng đau : là âm có cường độ âm lên đến 10W/\(m^2\). Tai nghe có cảm giác nhức nhối đối với mọi tần số.

- Các nhạc cụ khác nhau phát ra các âm có cùng một độ cao nhưng tai ta có thể phân biệt được âm của từng nhạc cụ, đó là vì chúng có âm sắc khác nhau.

- Âm có cùng một độ cao do các nhạc cụ khác nhau phát ra có cùng một chu kì nhưng đồ thị dao động của chúng có dạng khác nhau.

- Vậy, âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát ra. Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm

• Ví dụ cùng một bản nhạc nhưng khi nghe ta có thể xác định được bản nhạc đó được chơi bằng nhạc cụ các loại nhạc cụ khác nhau ghitar, violông, piano ... vì âm sắc của các nhạc cụ này rất khác nhau.

2. Bài tập minh họa

Một sóng âm có tần số 200 Hz lan truyền trong môi trường nước với vận tốc 1500m/s. Bước sóng của sóng này trong môi trường nước là:

A. 30,5m.      B. 3,0 km.

C. 75,0m.      D. 7,5m

Hướng dẫn giải: 

Một nhạc cụ phát ra âm có tần số âm cơ bản là f=420(Hz). Một người có thể nghe được âm có tần số cao nhất là 18000(Hz). Tần số âm cao nhất mà người này nghe được do dụng cụ này phát ra là bao nhiêu ? 

Hướng dẫn giải: 

Ta có : \(f_n=n.f_{cb}= 420n (n\epsilon N);\)

mà \(f_n\leq 18000\Rightarrow 420n\leq 18000\Rightarrow n\leq 42\Rightarrow f_{max}=420.42=17640(Hz))\)

Câu 1: Âm sắc là một đặc tính sinh lý của âm có thể giúp ta phân biệt được hai âm loại nào trong các loại dưới đây?

A. Có cùng tần số phát ra bởi hai nhạc cụ khác nhau.

B. Có cùng tần số phát ra trước hay sau bởi cùng một nhạc cụ.

C. Có cùng biên độ phát ra trước hay sau bởi cùng một nhạc cụ.

D. Có cùng biên độ phát ra bởi hai nhạc cụ khác nhau.

Câu 2: Độ cao của âm phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?

A. Độ đàn hồi của âm.

B. Biên độ dao động của nguồn âm.

C. Tần số của nguồn âm.

D. Đồ thị dao động của nguồn âm.

Câu 3: Một sóng âm truyền trong không khí với tốc độ 340 m/s và bước sóng 34 cm. Tần số của sóng âm này là:

A. 500 Hz       B. 2000 Hz

C. 1000 Hz      D. 1500 Hz

Câu 4: Một lá thép mỏng, một đầu giữ cố định, đầu còn lại được kích thích để dao động với chu kì bằng 0,05 s. Âm do lá thép phát ra:

A. là siêu âm.

B. là âm nghe được.

C. truyền được trong chân không.

D. là hạ âm.

Câu 1: Một sóng âm có chu kì 80 ms. Sóng âm này thuộc loại nào?

Câu 2: Âm do hai nhạc cụ khác nhau phát ra luôn khác nhau về yếu tố nào?

Câu 3: Một nhạc cụ phát ra âm có tần số cơ bản ƒo thì hoạ âm bậc 4 của nó là gì?

Câu 4: Một sóng âm truyền trong không khí, trong số các đại lượng: biên độ sóng, tần số sóng, độ cao của âm và bước sóng; đại lượng không phụ thuộc vào các đại lượng còn lại là gì?

4. Kết luận

Qua bài giảng Đặc trưng sinh lí của âm này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như : 

• Mô tả được các đặc trưng sinh lí của âm và nêu được các ví dụ minh họa.

• Vận dụng được kiến thức để giải thích các hiện tượng về âm sắc trong cuộc sống.