Âm là gì? Phân loại và các đặc trưng vật lý, sinh lý của âm

Âm thanh luôn hiện diện xung quanh chúng ta, có thể là âm nhạc từ những nhạc cụ, hoặc là những âm thanh không đều như tiếng ồn từ một buổi chợ… Vậy âm thanh là gì, có những loại âm thanh nào, và chúng có những đặc điểm gì riêng biệt? Hôm nay, chúng ta hãy cùng Lumiereriversidevn.com khám phá và giải đáp những thắc mắc này nhé!

Âm là gì?

Âm thanh là gì? Đó là các sóng cơ lan truyền qua các môi trường như rắn, lỏng và khí.

Mọi âm thanh xung quanh ta đều tồn tại dưới dạng sóng cơ, được tạo ra bởi sự dao động của các phân tử, nguyên tử trong môi trường để truyền sóng và lan tỏa qua môi trường. Khi đi qua các môi trường khác nhau, âm thanh có những đặc điểm riêng biệt.

Khi âm thanh truyền qua chất lỏng hoặc khí, nó sẽ có dạng sóng dọc và tốc độ lan truyền cao hơn.
Khi âm thanh truyền qua chất rắn, nó sẽ có dạng sóng ngang và tốc độ lan truyền thấp hơn.
Trong môi trường truyền âm là chân không, âm thanh không thể lan truyền được.

Phân loại âm

Âm bồi là gì?

Âm phụ (overtone) là thuật ngữ thường xuất hiện trong lĩnh vực âm nhạc và còn được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như hòa âm, âm phụ hoặc âm tồn. Âm phụ là những âm thanh có tần số Hz cao hơn hoặc thấp hơn so với âm cơ bản.

Ví dụ: Khi phát ra âm cơ bản C5 với tần số trung bình là khoảng 530 Hz. Tuy nhiên, âm phụ có thể có tần số thấp hơn khoảng 350 Hz hoặc cao hơn lên đến 700 Hz.

Tạp âm là gì?

Tạp âm là các âm thanh không có tần số cụ thể, thường xuất hiện không đều như tiếng nói, tiếng còi xe ô tô, tiếng máy làm việc tại công trường…

Ngày nay, có các công cụ như Adobe Audition, Audacity… để lọc và hạn chế tạp âm trong các giai đoạn quan trọng.

Đặc trưng vật lý của âm

Tần số âm

Tần số âm là tần suất các dao động của âm thanh, mang tính chu kỳ. Người ta chỉ có thể nghe được âm thanh trong phạm vi tần số từ 20 Hz đến 20.000 Hz. Ngoài phạm vi này, con người không cảm nhận được âm thanh. Đối với những người khiếm thính, họ không có khả năng tiếp nhận tần số âm, với mức 0 Hz.

Tần số âm thường được chia thành ba dải chính là âm trầm (Bass), âm trung (Midrange), và âm cao (Treble/ High end). Các âm có tần số thấp hơn 20 Hz được gọi là hạ âm (Sub Sonic), và ngược lại, các âm có tần số cao hơn 20.000 Hz được gọi là siêu âm (Super Sonic).

Hoạ âm bậc n

Hòa âm bậc n thường được đề cập trong ngữ cảnh âm nhạc. Hòa âm là những âm thanh phát sinh từ âm cơ bản thông qua việc nhân bậc của nó. Nếu âm cơ bản có tần số là f1, thì tần số của hòa âm bậc n sẽ được tính bằng tích của bậc n và f1.

Ví dụ:

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

Độ lớn của âm thanh là gì? Đây là yếu tố quyết định mức độ âm thanh bạn nghe được, từ mức to và rõ ràng như thế nào. Độ lớn của âm thanh là lượng năng lượng mà sóng âm mang đi qua một diện tích cố định trong một khoảng thời gian nhất định, vuông góc với hướng lan truyền của âm thanh. Đơn vị đo độ lớn của âm thanh là decibel (dB).

Vận tốc truyền âm

Vận tốc truyền âm là tốc độ mà âm thanh di chuyển trong một môi trường truyền âm cụ thể. Ngoài môi trường truyền âm, vận tốc truyền âm còn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như nhiệt độ, áp suất…

Trong không khí, vận tốc truyền âm là cao nhất (340 m/s). Tiếp theo là chất lỏng, và vận tốc truyền âm thấp nhất là trong chất rắn. Trong không gian trống, vận tốc truyền âm là 0.

Đặc trưng sinh lý của âm

Độ cao của âm

Độ cao của âm phụ thuộc hoàn toàn vào tần số dao động (số lần dao động trong một giây) của nguồn phát âm thanh. Khi tần số dao động càng cao, âm phụ cũng càng cao hơn. Ngược lại, khi tần số dao động thấp hơn, âm phụ cũng sẽ thấp hơn và âm thanh sẽ yếu đi.

Ví dụ: Dây thanh quản trong cơ thể con người sẽ rung mạnh hơn khi phát ra những âm cao, và rung ít hơn khi phát ra những âm thấp.

Độ to của âm

Khác với tần số của âm, độ lớn của âm phụ phụ thuộc vào biên độ dao động. Độ lớn của âm là sự chênh lệch lớn nhất của vật thể dao động so với vị trí cân bằng của nó. Biên độ dao động tương ứng với độ lớn của âm.

Âm sắc là gì?

Âm sắc, còn được gọi là chất lượng đặc trưng của âm thanh, thường được coi là đặc điểm đặc trưng của mỗi âm thanh. Nó giúp phân biệt giọng hát của các nghệ sĩ hoặc âm thanh của các loại nhạc cụ khác nhau, ngay cả khi chúng có cùng tần số và độ lớn.

Ví dụ: Âm sắc của đàn bầu khác với guitar, sáo có âm sắc khác biệt so với tiêu, và âm sắc của kèn harmonica cũng khác hẳn với chúng.

Vậy là chúng ta đã cùng nhau khám phá và có câu trả lời cho câu hỏi “âm là gì” rồi đúng không? Mong rằng bạn đã có những kiến thức thú vị và hữu ích từ cuộc trò chuyện này!

Tìm hiểu thêm: