Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Lý thuyt sóng âm. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - 1. Khái nim và đc đim a) Khái nim Sóng âm là s lan truyn các dao đng âm trong các môi trng rn, lng, khí. b) c đim Tai con ngi ch có th cm nhn đc (nghe đc) các âm có tn s t 16 Hz đn 20000 Hz. Các sóng âm có tn s nh hn 16 Hz đc gi là h âm. Các sóng âm có tn s ln hn 20000 Hz đc gi là siêu âm. Âm truyn đc trong các môi trng rn, lng, khí, hu nh không truyn đc qua các cht xp, bông, len… nhng chât đó gi là cht cách âm. Tc đ truyn âm gim trong các môi trng theo th t : rn, lng, khí. Tc đ truyn âm ph thuc vào tính cht môi trng, nhit đ ca môi trng và khi lng riêng ca môi trng. Khi nhit đ tng thì tc đ truyn âm cng tng. 2. Các đc trng sinh lý ca âm Âm có 3 đc trng sinh lý là đ cao, đ to và âm sc. Các đc trng ca âm nói chung ph thuc vào cm th âm ca tai con ngi a) cao c trng cho tính trm hay bng ca âm, ph thuc vào tn s âm. Âm có tn s ln gi là âm bng và âm có tn s nh gi là âm trm. b) to Là đi lng đc trng cho tính to hay nh ca âm, ph thuc vào tn s âm và mc cng đ âm. Cng đ âm : Là nng lng mà sóng âm truyn trong mt đn v thi gian qua mt đn v din tích đt vuông góc vi phng truyn âm. Công thc tính P I S , trong đó P là công suât ca ngun âm, S là din tích min truyn âm. Khi âm truyn trong không gian thì 2 2 P S4R I . 4R Cng đ âm ti hai đim A, B đc cho bi 2 A 2 A AB BA B 2 B P I 4R IR P IR I 4R n v : P (W), S (m 2 ), I (W/m 2 ). Mc cng đ âm: Là đi lng đc thit lp đ so sánh đ to ca mt âm vi đ to ca âm chun và đc cho bi công thc: o I L lg ,(B) I trong đó, I là cng đ âm ti đim cn tính, I o là cng đ âm chun (âm ng vi tn s f = 1000 Hz) có giá tr là I o = 10 –12 W/m 2 Trong thc t thì ngi ta thng s dng đn v nh hn Ben đ tính mc cng đ âm, đó là dexiBen (dB) LÝ THUYT SÓNG ÂM (TÀI LIU BÀI GING) GIÁO VIÊN: NG VIT HÙNG ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm theo bài ging “Lý thuyt sóng âm “ thuc khóa hc LTH KIT-1 : Môn Vt lí(Thy ng Vit Hùng) ti website Hocmai.vn. có th nm vng kin thc phn “Lý thuyt sóng âm” Bn cn xem kt hp tài liu bài ging cùng vi bài ging này. Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Lý thuyt sóng âm. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - o I 1B 10dB L 10lg I Chú ý: Ti hai đim A, B có mc cng đ âm ln lt là L A , L B thì ta có 2 10lg 10lg 10lg 10lg 20lg A B A B B AB o o B A A I I I R R LL I I I R R c) Âm sc Là đi lng đc trng cho sc thái riêng ca âm, giúp ta có th phân bit đc hai âm có cùng đ cao. Âm sc ph thuc vào dng đ th dao đng ca âm (hay tn s và biên đ âm) 3. Nhc âm và tp âm Nhc âm là nhng âm có tn s xác đnh và đ th dao đng là đng cong hình sin Tp âm là nhng âm có tn s không xác đnh và đ th dao đng là nhng đng cong phc tp. 4. Ha âm Mt âm khi phát ra đc tng hp t mt âm c bn và các âm khác gi là ha âm Âm c bn có tn s f 1 còn các ha âm có tn s bng bi s tng ng vi âm c bn. Ha âm bc hai có tn s f 2 = 2f 1 Ha âm bc ba có tn s f 3 = 3f 1 … Ha âm bc n có tn s f n = n.f 1 Các ha âm lp thành mt cp s cng vi công sai d = f 1 5. Ngng nghe, ngng đau, min nghe đc Ngng nghe : là giá tr nh nht ca mc cng đ âm mà tai con ngi có th nghe đc Ngng đau : là giá tr ln nht ca mc cng đ âm mà tai con ngi có th chu đng đc Min nghe đc : là giá tr ca mc cng đ âm trong khong gia ngng nghe và ngng đau. Chú ý: Khi cng đ âm lên ti 10 W/m 2 ng vi mc cng đ âm 130 dB thì sóng âm vi mi tn s gây cho tai ta cm giác nhc nhi. Ngng đau ng vi mc cng đ âm là 130 dB và hu nh không ph thuc vào tn s. T đó ta có ngng nghe ca tai ngi t 0 dB đn 130 dB. 6. Các ví d đin hình Ví d 1: Hai ha âm liên tip do mt dây đàn phát ra có tn s hn kém nhau 56 Hz, ha âm th ba và ha âm th nm có tn s bng bao nhiêu? Hng dn gii: Hai ha âm liên tip hn kém nhau 56 Hz nên ta có n n 1 1 1 1 f f 56 nf n 1 f 56 f 56 Hz. T đó ta có tn s ca ha âm th ba và th nm là 31 51 f 3f 162 Hz f 5f 280 Hz Ví d 2: Mt nhc c phát ra âm c bn có tn s f 1 = 420 Hz. Mt ngi ch nghe đc âm cao nht có tn s là 18000 Hz, tìm tn s ln nht mà nhc c này có th phát ra đ ngi đó nghe đc. Hng dn gii: Gi f n là âm mà ngi đó nghe đc, ta có f n = nf 1 = 420n. Theo bài f n < 18000 420n < 18000 n < 42,8, (1) T đó giá tr ln nht ca âm mà ngi đó nghe đc ng vi giá tr nguyên ln nht tha mãn (1) là n = 42. Vy tn s âm ln nht mà ngi đó nghe đc là 420.42 = 17640 Hz. Ví d 3: Hai âm có mc cng đ âm chênh lch nhau 20 dB. T s ca cng đ âm ca chúng là bao nhiêu? Hng dn gii: Áp dng công thc tính mc cng đ âm ta có 2 2 1 2 1 2 2 21 o o o o 1 1 I I I I I I L L 20(dB) 10lg 10lg 20 10 lg lg 20 lg 2 10 100. I I I I I I Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Lý thuyt sóng âm. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - Vy t s cng đ âm ca hai âm đó là 100 ln. Ví d 4: Mc cng đ âm ti mt đim cách mt ngun phát âm 1 m có giá tr là 50 dB. Mt ngi xut phát t ngun âm, đi ra xa ngun âm thêm 100 m thì không còn nghe đc âm do ngun đó phát ra. Ly cng đ âm chun là I o = 10 –12 W/m 2 , sóng âm phát ra là sóng cu thì ngng nghe ca tai ngi này là bao nhiêu? Hng dn gii: Cng đ âm đc tính bi P I S , do âm phát ra dng sóng cu nên 2 2 P S4R I . 4R Do đó 2 1 2 1 44 21 21 2 12 2 2 2 P I 4R IR 1 10 I 10 I P I R 100 I 4R Mc cng đ âm gây ra ti đim cách ngun âm 100 m là 4 44 2 1 1 1 21 o o o o I 10 I I I L 10log 10log 10log 10 . 10 log10 log 40 L 10 dB. I I I I Ti đim này, ngi đó bt đu không nghe đc âm, vy ngng nghe ca tai ngi này là 10 dB. Giáo viên: ng Vit Hùng Ngun : Hocmai.vn . (dB) LÝ THUYT SÓNG ÂM (TÀI LIU BÀI GING) GIÁO VIÊN: NG VIT HÙNG ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm theo bài ging Lý thuyt sóng âm “ thuc khóa hc LTH KIT-1 : Môn Vt. kin thc phn Lý thuyt sóng âm” Bn cn xem kt hp tài liu bài ging cùng vi bài ging này. Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Lý thuyt sóng âm. Hocmai.vn. Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Lý thuyt sóng âm. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t