Wikipedia

Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Âm thanh”

Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
Không có tóm lược sửa đổi
Thẻ: Thêm bản mẫu Chất lượng dịch Trình soạn thảo mã nguồn 2017
Không có tóm lược sửa đổi
Dòng 1:
{{chú thích trong bài}}
{{dịch thuật}}
{{1000 bài cơ bản}}
'''Âm thanh''' là các [[dao động]] [[cơ học]] (biến đổi vị trí qua lại) của các [[phân tử]], [[nguyên tử]] hay các hạt làm nên [[vật chất]] và lan truyền trong vật chất như các [[sóng]]. Âm thanh, giống như nhiều sóng, được đặc trưng bởi [[tần số]], [[bước sóng]], [[chu kỳ]], [[biên độ]] và [[vận tốc]] lan truyền ([[tốc độ âm thanh]]).
[[Tập tin:Thoth08BigasDrumEvansChalmette.jpg|liên_kết=https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp tin:Thoth08BigasDrumEvansChalmette.jpg|nhỏ|Trống tạo ra âm thanh qua sự rung của da trống.]]
'''Âm thanh''' là các [[dao động]] [[cơ học]] (biến đổi vị trí qua lại) của các [[phân tử]], [[nguyên tử]] hay các hạt làm nên [[vật chất]] và lan truyền trong vật chất như các [[sóng]]. Âm thanh, giống như các loại sóng khác, được đặc trưng bởi [[tần số]], [[bước sóng]], [[chu kỳ]], [[biên độ]] và [[vận tốc]] lan truyền ([[tốc độ âm thanh]]).
 
Đối với [[thính giác]] của [[người]], âm thanh thường là sự dao động, trong dải tần số từ khoảng 16 [[Hz]] đến khoảng 20 000&nbsp;[[Hertz|Hz]], của các [[phân tử]] không khí, và lan truyền trong không khí, va đập vào [[màng nhĩ]], làm rung màng nhĩ và kích thích [[bộ não]]<ref>{{cite book |publisher=Western Electrical Company |title=Fundamentals of Telephone Communication Systems |date=1969 |page=2.1}}</ref>. ChỉTuy những sóngnhiên âm thanh có [[tầnthể số]]được nằmđịnh trongnghĩa khoảngrộng 20&nbsp;Hzhơn, vàtuỳ vào ứng 20&nbsp;kHzdụng, [[Tầnbao sốgồm âm thanh|dảicác tần số âmcao thanh]],hơn gợihay rathấp cảmhơn giáctần thínhsố giácmà ởtai người. Trongcó khôngthể khínghe ở áp suất khí quyểnthấy, chúngkhông đạichỉ diệnlan chotruyền sóng âm cótrong [[bướckhông sóngkhí]] {{Convert|17|meters|feet}}mà đếncòn {{Convert|1,7|cm|inch}}.truyền Sóngtrong âmbất trêncứ 20&nbsp;[[Hertz|kHz]]vật được gọi là [[siêu âmliệu]] vànào. conTrong ngườiđịnh khôngnghĩa thểrộng nghe được. Sóngnày, âm thanh dướilà 20&nbsp;Hzsóng đượccơ gọihọc làvà theo [[sónglưỡng hạtính âmsóng hạt]]. Cáccủa loàivật độngchất, vậtsóng khácnày nhaucũng có [[Phạmthể vicoi nghelà được|phạmdòng lan truyền vicủa thínhcác giáchạt [[phonon]], kháccác nhauhạt [[lượng tử]] của âm thanh.
 
Cả [[tiếng ồn]] và [[âm nhạc]] đều là các âm thanh. Trong việc truyền tín hiệu bằng âm thanh, tiếng ồn là các dao động [[ngẫu nhiên]] không mang [[tín hiệu]].
Tuy nhiên âm thanh có thể được định nghĩa rộng hơn, tuỳ vào ứng dụng, bao gồm các tần số cao hơn hay thấp hơn tần số mà tai người có thể nghe thấy, không chỉ lan truyền trong [[không khí]] mà còn truyền trong bất cứ [[vật liệu]] nào. Trong định nghĩa rộng này, âm thanh là sóng cơ học và theo [[lưỡng tính sóng hạt]] của vật chất, sóng này cũng có thể coi là dòng lan truyền của các hạt [[phonon]], các hạt [[lượng tử]] của âm thanh.
 
== ÂmNguồn họcâm ==
Các vật có thể phát ra âm thanh được gọi là '''''nguồn âm.''''' Trong quá trình phát ra âm thanh, các nguồn âm đều dao động
{{chính|Âm học}}
Âm học là khoa học liên ngành liên quan đến việc nghiên cứu các sóng cơ học trong chất khí, chất lỏng và chất rắn bao gồm rung động, âm thanh, siêu âm và hạ âm. Một nhà khoa học làm việc trong lĩnh vực [[âm học]] là một nhà ''âm học'', trong khi một người nào đó làm việc trong lĩnh vực [[kỹ thuật âm thanh]] có thể được gọi là một ''kỹ sư âm học''.<ref>ANSI S1.1-1994. American National Standard: Acoustic Terminology. Sec 3.03.</ref> Mặt khác, một [[kỹ sư âm thanh]] chỉ quan tâm đến việc ghi âm, thao tác, trộn và tái tạo âm thanh.
 
== Các đặc trưng của âm thanh ==
Các ứng dụng của âm học được tìm thấy trong hầu hết các khía cạnh của xã hội hiện đại, các ngành phụ bao gồm [[Aeroacoustics|âm học hàng không]], [[xử lý tín hiệu âm thanh]], [[âm học kiến trúc]], [[âm học sinh học]], âm học điện, [[tiếng ồn môi trường]], [[âm học âm nhạc]], [[kiểm soát tiếng ồn]], [[Tâm thần học|tâm lý học]], [[giọng nói]], [[siêu âm]], [[âm học dưới nước]] và [[rung động]].<ref>{{Chú thích web|url=http://www.aip.org/pacs/pacs2010/individuals/pacs2010_regular_edition/reg_acoustics_appendix.htm|tựa đề=PACS 2010 Regular Edition—Acoustics Appendix|tác giả=Acoustical Society of America|url lưu trữ=https://web.archive.org/web/20130514111126/http://www.aip.org/pacs/pacs2010/individuals/pacs2010_regular_edition/reg_acoustics_appendix.htm|ngày lưu trữ=14 May 2013|ngày truy cập=22 May 2013}}</ref>
 
=== ĐịnhĐặc nghĩatrưng vật lý ===
'''''[[Tần số]]''''' là số dao động mà nguồn âm có thể thực hiện được trong 1 giây. Đơn vị tần số là [[Hertz]]. Tần số âm được xem là đại lượng quan trọng nhất của âm thanh.
Âm thanh được định nghĩa là "(a) [[Dao động]] trong áp suất, ứng suất, sự dịch chuyển của hạt, vận tốc của hạt, v.v., được truyền trong môi trường có nội lực (ví dụ, đàn hồi hoặc nhớt) hoặc sự chồng chất của dao động lan truyền đó. (B) Cảm nhận về thính giác được gợi lên bởi dao động được mô tả trong (a)." <ref>[[ANSI/ASA S1.1-2013]]</ref> Âm thanh có thể được xem như một chuyển động của sóng trong không khí hoặc các phương tiện đàn hồi khác. Trong trường hợp này, âm thanh là một yếu tố kích thích. Âm thanh cũng có thể được xem như một sự kích thích của cơ chế thính giác dẫn đến nhận thức âm thanh. Trong trường hợp này, âm thanh là một [[Giác quan|cảm giác]].
 
[[Cường độ âm thanh|'''''Cường độ âm''''']] (I) là năng lượng được sóng âm truyền qua mỗi đơn vị diện tích được đặt vuông góc với phương truyền sóng trong mỗi đơn vị thời gian. Đơn vị đo cường độ âm là W/m<sup>2</sup><br />Gọi I<sub>0</sub> là cường độ âm vừa đủ có thể nghe được (gọi là cường độ âm chuẩn). Khi đó biểu thức <math>L=\log \frac{I}{I_0}</math> được gọi là '''''Mức cường độ âm.''''' Trong hệ SI, đơn vị đo mức cường độ âm là Ben (B), tuy nhiên trong thực tế, người ta thường dùng đơn vị dexiben(dB) do giá trị của đại lượng này khá nhỏ.
== Cơ chế vật lý ==
[[Tập_tin:23._Звучни_вилушки.ogv|nhỏ|<small>Thí nghiệm dùng hai âm thoa thường cùng tần số. Một trong những âm thoa đang chạm vào một cái vồ bằng cao su. Mặc dù chỉ đập vào âm thoa thứ nhất, nhưng âm thoa thứ hai bị kích thích rõ rệt do dao động gây ra bởi sự thay đổi tuần hoàn áp suất và khối lượng riêng của không khí khi đập vào âm thoa khác, tạo ra cộng hưởng âm giữa các âm thoa. Tuy nhiên, nếu chúng ta đặt một miếng kim loại lên một cái ngạnh, chúng ta thấy rằng hiệu ứng này sẽ giảm đi, và sự kích thích ngày càng ít rõ rệt hơn do sự cộng hưởng không có được hiệu quả.</small>]]
Âm thanh có thể truyền qua một môi trường như không khí, nước và chất rắn dưới dạng [[sóng dọc]] và cũng như [[sóng ngang]] trong [[chất rắn]]. Các sóng âm thanh được tạo ra bởi một nguồn âm thanh, chẳng hạn như màng rung của loa âm thanh nổi. Nguồn âm thanh tạo ra dao động trong môi trường xung quanh. Khi nguồn tiếp tục dao động môi trường, dao động truyền ra xa nguồn với [[Vận tốc âm thanh|tốc độ âm thanh]], do đó tạo thành sóng âm. Tại một khoảng cách cố định từ nguồn, [[áp suất]], [[vận tốc]] và độ dịch chuyển của môi chất biến thiên theo thời gian. Tại một thời điểm, áp suất, vận tốc và độ dịch chuyển khác nhau trong không gian. Lưu ý rằng các hạt của môi trường không truyền theo sóng âm. Điều này là hiển nhiên trực quan đối với chất rắn, và điều này cũng đúng đối với chất lỏng và khí (nghĩa là dao động của các hạt trong chất khí hoặc chất lỏng vận chuyển dao động, trong khi vị trí ''trung bình'' của các hạt theo thời gian không thay đổi). Trong quá trình lan truyền, sóng có thể bị môi trường làm [[phản xạ]], [[khúc xạ]] hoặc [[Sự suy giảm|suy giảm]].<ref name="JHU2">{{Chú thích web|url=http://pages.jh.edu/~virtlab/ray/acoustic.htm|tựa đề=The Propagation of sound|url lưu trữ=https://web.archive.org/web/20150430054640/http://pages.jh.edu/~virtlab/ray/acoustic.htm|ngày lưu trữ=30 April 2015|ngày truy cập=26 June 2015}}</ref>
 
'''''Đồ thị dao động âm''''' là tập hợp các đồ thị dao động của tất cả các họa âm trong cùng một nhạc âm.
Sự truyền dẫn âm thanh nói chung bị ảnh hưởng bởi ba yếu tố:
 
=== Đặc trưng sinh lý ===
* Một mối quan hệ phức tạp giữa [[Khối lượng riêng|mật độ]] và áp suất của môi trường truyền âm. Mối quan hệ này, bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, xác định tốc độ của âm thanh trong môi trường.
Cảm giác mà âm thanh gây ra cho cơ quan thính giác không chỉ phụ thuộc vào các đặc trưng vật lý của âm thanh đó mà còn phụ thuộc vào sinh lý của tai. Tai người phân biệt được các âm thanh khác nhau là do các đặc trưng sinh lý của âm thanh.
* Chuyển động của chính phương tiện đó. Nếu môi trường truyền âm đang chuyển động, chuyển động này có thể làm tăng hoặc giảm tốc độ tuyệt đối của sóng âm tùy thuộc vào hướng của chuyển động. Ví dụ, âm thanh chuyển động qua gió sẽ có tốc độ lan truyền của nó tăng lên bằng tốc độ của gió nếu âm thanh và gió chuyển động cùng chiều. Nếu âm thanh và gió chuyển động ngược chiều nhau, tốc độ của sóng âm sẽ bị giảm đi bằng với tốc độ của gió.
* Độ nhớt của môi trường. [[Độ nhớt]] trung bình xác định tốc độ suy giảm âm thanh. Đối với nhiều môi trường, chẳng hạn như không khí hoặc nước, sự suy giảm do độ nhớt là không đáng kể.
 
Các đặc trưng sinh lý bao gồm: '''độ cao''', '''độ to''' và '''âm sắc'''. Mỗi đặc trưng sinh lý phụ thuộc vào 1 đặc trưng vật lý nhất định
Khi âm thanh chuyển động qua một môi trường không có đặc tính vật lý không đổi, nó có thể [[Khúc xạ|bị khúc xạ]] (phân tán hoặc hội tụ).<ref name="JHU2"/>
{| class="wikitable"
[[Tập tin:Spherical_pressure_waves.gif|liên_kết=https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp tin:Spherical_pressure_waves.gif|nhỏ|Sóng nén hình cầu (sóng dọc)]]
|+
Các dao động cơ học có thể hiểu là âm thanh có thể truyền qua mọi [[Trạng thái vật chất|dạng vật chất]]: khí, chất lỏng, chất rắn và [[plasma]]. Vật chất hỗ trợ âm thanh được gọi là [[phương tiện truyền dẫn]]. Âm thanh không thể truyền qua [[chân không]].<ref>[http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/space-environment/1-is-there-sound-in-space.html Is there sound in space?] {{Webarchive}} Northwestern University.</ref><ref>[http://curious.astro.cornell.edu/about-us/150-people-in-astronomy/space-exploration-and-astronauts/general-questions/918-can-you-hear-sounds-in-space-beginner Can you hear sounds in space? (Beginner)] {{Webarchive}}. Cornell University.</ref>
Đặc trưng sinh lý và đặc trưng vật lý tương ứng.
!Đặc trưng sinh lý
!Đặc trưng vật lý
|-
|Độ cao
|[[Tần số âm thanh|Tần số]]
|-
|Độ to
|[[Cường độ âm thanh|Mức cường độ âm]]
|-
|Âm sắc
|Đồ thị dao động
|}
 
=== SóngMôi dọctrường vàtruyền sóngâm ngang ===
Môi trường các chất rắn, chất lỏng và chất khí đều có thể truyền được âm thanh. Khi các nguồn âm dao động, các hạt cấu tạo nên chất đó cũng dao động khiến âm thanh được truyền đi
{{chính|Sóng dọc|Sóng ngang}}
Âm thanh được truyền qua [[chất khí]], [[plasma]] và [[chất lỏng]] dưới dạng [[sóng dọc]], còn được gọi là sóng [[Nén (vật lý)|nén]]. Nó đòi hỏi một phương tiện để truyền đi. Tuy nhiên, qua [[chất rắn]], nó có thể được truyền dưới dạng cả sóng dọc và [[sóng ngang]]. Sóng âm dọc là sóng có [[áp suất]] xen kẽ lệch khỏi áp suất [[Cân bằng cơ học|cân bằng]], gây ra các vùng [[Nén (vật lý)|nén]] và giãn cục bộ, trong khi [[sóng ngang]] (trong chất rắn) là sóng có [[ứng suất cắt]] xen kẽ vuông góc với phương truyền.
 
Âm thanh không thể truyền trong ''chân không'' vì trong chân không có các hạt không được cấu tạo liên kết với nhau.
=== Tính chất và đặc điểm của sóng âm ===
[[Tập tin:The_Elements_of_Sound_jpg.jpg|liên_kết=https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp tin:The_Elements_of_Sound_jpg.jpg|nhỏ|Biểu đồ 'áp suất theo thời gian' của bản ghi âm thanh kèn clarinet dài 20 ms thể hiện hai yếu tố cơ bản của âm thanh: Áp suất và Thời gian.]]
[[Tập tin:Sine_waves_different_frequencies.svg|liên_kết=https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp tin:Sine_waves_different_frequencies.svg|nhỏ|Âm thanh có thể được biểu diễn dưới dạng hỗn hợp các [[Sóng sin|sóng hình sin]] thành phần của chúng với tần số khác nhau. Các sóng phía dưới có tần số cao hơn các sóng phía trên. Trục hoành thể hiện thời gian.]]
Mặc dù có nhiều sự phức tạp liên quan đến việc truyền âm thanh, nhưng tại điểm tiếp nhận (tức là tai), âm thanh có thể dễ dàng phân chia thành hai yếu tố đơn giản: áp suất và thời gian. Những yếu tố cơ bản này tạo thành cơ sở của tất cả các sóng âm thanh. Chúng có thể được sử dụng để mô tả, một cách tuyệt đối, mọi âm thanh mà chúng ta nghe thấy.
 
Vận tốc âm thanh truyền qua các chất lỏng luôn lớn hơn các chất khí và nhỏ hơn các chất rắn.
Để hiểu âm thanh một cách đầy đủ hơn, một sóng phức tạp như sóng được hiển thị trên nền xanh lam ở bên phải của dòng chữ này, thường được tách thành các phần thành phần của nó, là sự kết hợp của các tần số sóng âm khác nhau (và tiếng ồn).<ref name="Handel, S. 19952">Handel, S. (1995). [https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=OywDx9pxCMYC&oi=fnd&pg=PA425&dq=%22Timbre+perception+and+auditory+object+identification%22&ots=P_6L53f1rX&sig=UF2k3GyEzCF1rOnDKHhgeA2MyJc Timbre perception and auditory object identification]. Hearing, 425–461.</ref><ref name="Kendall, R. A. 19862">Kendall, R.A. (1986). The role of acoustic signal partitions in listener categorization of musical phrases. Music Perception, 185–213.</ref><ref name="Matthews, M. 1999 pp. 79-882">Matthews, M. (1999). Introduction to timbre. In P.R. Cook (Ed.), Music, cognition, and computerized sound: An introduction to psychoacoustic (pp. 79–88). Cambridge, Massachusetts: The MIT press.</ref>
 
== Sự phản xạ âm ==
[[Sóng]] âm thường được đơn giản hóa để mô tả dưới [[Sóng sin|dạng sóng]] phẳng [[Sóng sin|hình sin]], được đặc trưng bởi các tính chất chung sau:
Khi gặp các mặt chắn, các âm thanh luôn bị phản xạ nhiều hoặc ít.
 
Âm thanh phản xạ sau âm thanh trực tiếp ít nhất khoảng 1/15 giây được gọi là '''''tiếng vang''''',
* [[Tần số]], hoặc nghịch đảo của nó, [[bước sóng]]
* [[Biên độ]], [[áp suất âm thanh]] hoặc [[Cường độ âm thanh|cường độ]]
* [[Vận tốc âm thanh|Tốc độ âm thanh]]
* Phương hướng
 
Những vật cứng, có bề mặt nhẵn thì phản xạ âm tốt.
Âm thanh mà con người có thể cảm nhận được có tần số từ khoảng 20&nbsp;Hz đến 20.000&nbsp;Hz. Trong không khí ở [[nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn]], bước sóng tương ứng của sóng âm nằm trong khoảng {{Convert|17|m|ft|abbr=on|sigfig=2}} đến {{Convert|17|mm|in|abbr=on|sigfig=2}}. Đôi khi tốc độ và hướng được kết hợp như một [[vectơ]] [[vận tốc]]; bước sóng và hướng sóng được kết hợp như một [[Vector sóng|vectơ sóng]].
 
Những vật mềm, xốp, bề mặt gồ ghề thì phản xạ âm kém.
[[Sóng ngang]], còn được gọi là sóng [[Ứng suất cắt|cắt]], có đặc tính bổ sung là ''[[phân cực]]'', và không phải là đặc tính của sóng âm.
 
=== Tốc độ âm thanh ===
{{chính|Vận tốc âm thanh}}
[[Tập tin:FA-18_Hornet_breaking_sound_barrier_(7_July_1999)_-_filtered.jpg|liên_kết=https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp tin:FA-18_Hornet_breaking_sound_barrier_(7_July_1999)_-_filtered.jpg|phải|nhỏ|Máy [[McDonnell Douglas F/A-18 Hornet|bay F/A-18]] của Hải quân Mỹ tiếp cận tốc độ âm thanh. Quầng sáng trắng được hình thành bởi các giọt nước ngưng tụ được cho là do giảm áp suất không khí xung quanh máy bay (xem [[điểm kỳ dị Prandtl – Glauert]]).<ref name="nasa">{{Cite APOD|title=A Sonic Boom|access-date=26 June 2015|date=19 August 2007}}</ref>]]
Tốc độ của âm thanh phụ thuộc vào môi trường mà sóng truyền qua, và là một đặc tính cơ bản của vật liệu. Nỗ lực quan trọng đầu tiên hướng tới việc đo tốc độ âm thanh là do [[Isaac Newton]] thực hiện. Ông tin rằng tốc độ âm thanh trong một chất cụ thể bằng căn bậc hai của áp suất tác dụng lên nó chia cho mật độ của nó:
 
<math>c = \sqrt{\frac{p}{\rho}}.</math>
 
Điều này sau đó đã được chứng minh là sai và nhà toán học người Pháp [[Pierre-Simon Laplace|Laplace]] đã sửa lại công thức bằng cách suy ra rằng hiện tượng âm thanh truyền đi không phải là đẳng nhiệt, như Newton tin, mà là [[Quá trình đoạn nhiệt|đoạn nhiệt]]. Ông đã thêm một hệ số khác vào phương [[Tỷ lệ nhiệt dung|''trình— gamma'']] —và nhân <math>\sqrt{\gamma}</math> với <math>\sqrt{p/\rho}</math>, do đó đưa ra phương trình <math>c = \sqrt{\gamma \cdot p/\rho}</math>. Từ <math>K = \gamma \cdot p</math>, phương trình cuối cùng được đưa ra là <math>c = \sqrt{K/\rho}</math>, còn được gọi là phương trình Newton – Laplace. Trong phương trình này, ''K'' là môđun đàn hồi, ''c'' là vận tốc của âm thanh, và <math>\rho</math> là mật độ. Do đó, tốc độ của âm thanh tỷ lệ với [[căn bậc hai]] của [[Tỷ lệ|tỷ lệ giữa]] [[Mô đun khối|môđun khối]] của môi trường và mật độ của nó.
 
Các tính chất vật lý đó và tốc độ của âm thanh thay đổi theo các điều kiện xung quanh. Ví dụ, tốc độ âm thanh trong chất khí phụ thuộc vào nhiệt độ. Ở nhiệt độ {{Convert|20|C|F}} không khí ở mực nước biển, tốc độ âm thanh xấp xỉ {{Convert|343|m/s|km/h mph|abbr=on|sigfig=3}} sử dụng công thức {{Nowrap|''v'' [m/s] {{=}} 331 + 0.6 ''T'' [°C]}}. Tốc độ của âm thanh cũng là nhạy cảm, chịu tác động của hiệu ứng [[Anharmonicity|aharmonic]] bậc hai đối với biên độ âm thanh, có nghĩa là có các hiệu ứng lan truyền phi tuyến tính, chẳng hạn như việc tạo ra các sóng hài và âm hỗn hợp không có trong âm thanh gốc. Nếu hiệu ứng [[Thuyết tương đối hẹp|tương đối]] là quan trọng, thì tốc độ âm thanh được tính toán từ các [[phương trình Euler theo thuyết tương đối]].
 
Trong nước ngọt, tốc độ âm thanh xấp xỉ {{Convert|1482|m/s|km/h mph|abbr=on|sigfig=4}}. Trong thép, tốc độ âm thanh khoảng {{Convert|5960|m/s|km/h mph|abbr=on|sigfig=4}}. Âm thanh di chuyển nhanh nhất trong hydro nguyên tử rắn, với tốc độ vào khoảng {{Convert|36000|m/s|km/h mph|abbr=on|sigfig=4}}.<ref>[https://phys.org/news/2020-10-scientists-upper-limit.html Scientists find upper limit for the speed of sound]</ref><ref>[https://advances.sciencemag.org/content/6/41/eabc8662 Speed of sound from fundamental physical constants]</ref>
 
== Cảm nhận âm thanh ==
Một cách sử dụng khác biệt của thuật ngữ ''âm thanh'' so với việc sử dụng nó trong vật lý là trong sinh lý học và tâm lý học, trong đó thuật ngữ này đề cập đến chủ đề ''nhận thức'' của bộ não. Lĩnh vực [[Tâm thần học|tâm lý học]] được dành riêng cho các nghiên cứu như vậy. Từ điển năm 1936 của Webster định nghĩa âm thanh là: "1. Cảm giác của thính giác, cái được nghe thấy; cụ thể: a. Tâm sinh lý. Cảm giác do kích thích các dây thần kinh thính giác và trung tâm thính giác của não, thường là do các rung động truyền trong môi trường vật chất, thường là không khí, ảnh hưởng đến cơ quan thính giác. b. Vật lý học. Năng lượng rung động tạo ra một cảm giác như vậy. Âm thanh được lan truyền bởi các nhiễu loạn rung động theo chiều dọc tăng dần (sóng âm thanh)."<ref>{{Chú thích sách|title=Sound. In Webster's Collegiate Dictionary|last=Webster|first=Noah|date=1936|publisher=The Riverside Press|edition=Fifth|location=Cambridge, Mass.|pages=950–951}}</ref> Điều này có nghĩa là câu trả lời chính xác cho câu hỏi: " [[Nếu cây rơi trong rừng|nếu một cái cây rơi trong rừng mà không ai nghe thấy nó rơi, nó có phát ra âm thanh không?]] " Là "có" và "không", tùy thuộc vào việc câu trả lời xuất phát từ định nghĩa âm thanh của vật lý học, hoặc theo định nghĩa âm thanh của tâm sinh lý.
 
Sự tiếp nhận âm thanh vật lý ở bất kỳ cơ quan thính giác nào cũng bị giới hạn ở một dải tần số. Con người thường nghe thấy tần số âm thanh trong khoảng 20&nbsp;[[Hertz|Hz]] và 20.000&nbsp;Hz (20&nbsp;[[Hertz|kHz]]), {{R|Olson1967}} Giới hạn trên của âm nghe được giảm dần theo tuổi.<ref name="Olson1967">{{Chú thích sách|url=https://archive.org/details/musicphysicsengi0000olso|title=Music, Physics and Engineering|last=Olson|first=Harry F. Autor|date=1967|publisher=Dover Publications|isbn=9780486217697|page=[https://archive.org/details/musicphysicsengi0000olso/page/249 249]|url-access=registration}}</ref> {{Rp|249}} Đôi khi ''âm thanh'' chỉ những rung động có [[tần số]] nằm trong [[Phạm vi nghe được|phạm vi thính giác]] của con người <ref>{{Chú thích tạp chí|date=2000|title=The American Heritage Dictionary of the English Language|url=http://www.bartleby.com/61/65/S0576500.html|edition=Fourth|publisher=Houghton Mifflin Company|archive-url=https://web.archive.org/web/20080625012016/http://www.bartleby.com/61/65/S0576500.html|archive-date=June 25, 2008|access-date=May 20, 2010}}</ref> hoặc đôi khi nó liên quan đến một loài động vật cụ thể. Các loài động vật khác nhau có phạm vi thính giác khác nhau. Ví dụ, [[chó]] có thể cảm nhận các rung động cao hơn 20&nbsp;kHz.
 
Là một tín hiệu được cảm nhận bởi một trong những [[giác quan]] chính, âm thanh được nhiều loài sử dụng để [[Cơ chế tự vệ của động vật|phát hiện nguy hiểm]], [[Định hướng|điều hướng]], [[săn mồi]] và liên lạc. [[Khí quyển|Bầu khí quyển]] của Trái đất, [[Thủy quyển|nước]] và hầu như bất kỳ [[Hiện tượng|hiện tượng vật lý]] nào, chẳng hạn như lửa, mưa, gió, [[Sóng biển|lướt sóng]] hoặc động đất, tạo ra (và được đặc trưng bởi) những âm thanh độc đáo của nó. Nhiều loài, chẳng hạn như ếch, chim, [[Thú biển|động vật]] [[Lớp Thú|có vú ở]] [[Thú biển|biển]] và trên cạn, cũng đã phát triển các [[Cơ quan (sinh học)|cơ quan]] đặc biệt để tạo ra âm thanh. Ở một số loài, chúng tạo ra [[Tiếng chim kêu|bài hát]] và giao tiếp. Hơn nữa, con người đã phát triển văn hóa và công nghệ (chẳng hạn như âm nhạc, điện thoại và radio) cho phép họ tạo ra, ghi lại, truyền và phát âm thanh.
 
[[Tiếng ồn]] hay nhiễu là một thuật ngữ thường được sử dụng để chỉ một âm thanh không mong muốn. Trong khoa học và kỹ thuật, nhiễu là một thành phần không mong muốn che khuất một tín hiệu mong muốn. Tuy nhiên, trong cảm nhận âm thanh, nó thường có thể được sử dụng để xác định nguồn gốc của âm thanh và là một thành phần quan trọng của nhận thức âm sắc (xem ở trên).
 
Khung cảnh âm thanh là thành phần của môi trường âm thanh mà con người có thể cảm nhận được. Môi trường âm thanh là sự kết hợp của tất cả các âm thanh (cho dù con người có thể nghe thấy hay không) trong một khu vực nhất định do môi trường phát ra và con người có thể hiểu được, trong bối cảnh của môi trường xung quanh.
 
Về mặt lịch sử, có sáu cách có thể phân tách bằng thực nghiệm để phân tích sóng âm. Đó là: [[Cao độ (âm nhạc)|cao độ]], [[Trường độ|thời lượng]], [[Cường độ|độ to]], [[âm sắc]], [[Kết cấu (âm nhạc)|kết cấu âm]] và [[Chất liệu (âm nhạc)|vị trí không gian]].<ref>Burton, R.L. (2015). [https://search.informit.com.au/documentSummary;dn=649996699786780;res=IELHSS The elements of music: what are they, and who cares?] In J. Rosevear & S. Harding. (Eds.), ASME XXth National Conference proceedings. Paper presented at: Music: Educating for life: ASME XXth National Conference (pp. 22–28), Parkville, Victoria: The Australian Society for Music Education Inc.</ref> Một số thuật ngữ này có định nghĩa tiêu chuẩn hóa (ví dụ: trong Thuật ngữ Âm học ANSI [[ANSI/ASA S1.1-2013]]). Các cách tiếp cận gần đây hơn cũng coi lớp bao thời gian và cấu trúc mịn thời gian là những phân tích có liên quan về mặt tri giác.<ref>{{Chú thích|language=en|isbn=9781461276449}}</ref><ref>{{Chú thích tạp chí|last=Rosen|first=Stuart|date=1992-06-29|title=Temporal information in speech: acoustic, auditory and linguistic aspects|journal=Phil. Trans. R. Soc. Lond. B|language=en|volume=336|issue=1278|pages=367–373|bibcode=1992RSPTB.336..367R|doi=10.1098/rstb.1992.0070|issn=0962-8436|pmid=1354376}}</ref><ref>{{Chú thích tạp chí|last=Moore|first=Brian C.J.|date=2008-10-15|title=The Role of Temporal Fine Structure Processing in Pitch Perception, Masking, and Speech Perception for Normal-Hearing and Hearing-Impaired People|journal=Journal of the Association for Research in Otolaryngology|language=en|volume=9|issue=4|pages=399–406|doi=10.1007/s10162-008-0143-x|issn=1525-3961|pmc=2580810|pmid=18855069}}</ref>
 
=== Cao độ ===
{{chính|Cao độ}}
[[Tập tin:Pitch_perception.png|liên_kết=https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp tin:Pitch_perception.png|nhỏ|Hình 1. Nhận thức cao độ âm thanh]]
[[Cao độ (âm nhạc)|Cao độ]] được coi là mức độ "thấp" hoặc "cao" của âm thanh và thể hiện tính chất chu kỳ, lặp đi lặp lại của các dao động tạo nên âm thanh. Đối với âm thanh đơn giản, cao độ liên quan đến tần số của dao động chậm nhất trong âm thanh (được gọi là điều hòa cơ bản). Trong trường hợp âm thanh phức tạp, cảm nhận về cao độ có thể thay đổi. Đôi khi các cá nhân xác định các cao độ khác nhau cho cùng một âm thanh, dựa trên kinh nghiệm cá nhân của họ về các mẫu âm thanh cụ thể. Việc lựa chọn một cao độ cụ thể được xác định bằng cách kiểm tra có ý thức trước các rung động, bao gồm tần số của chúng và sự cân bằng giữa chúng. Sự chú ý cụ thể được đưa ra để nhận biết các hợp âm tiềm ẩn.<ref>De Cheveigne, A. (2005). Pitch perception models. Pitch, 169-233.</ref><ref>{{Chú thích tạp chí|last=Krumbholz|first=K.|last2=Patterson|first2=R.|last3=Seither-Preisler|first3=A.|last4=Lammertmann|first4=C.|last5=Lütkenhöner|first5=B.|year=2003|title=Neuromagnetic evidence for a pitch processing center in Heschl's gyrus|url=|journal=Cerebral Cortex|volume=13|issue=7|pages=765–772|doi=10.1093/cercor/13.7.765|pmid=12816892|doi-access=free}}</ref> Mỗi âm thanh được đặt trên một dải cao độ liên tục từ thấp đến cao. Ví dụ: [[Nhiễu trắng|tiếng ồn trắng]] ([[Nhiễu trắng|tiếng ồn]] ngẫu nhiên trải đều trên tất cả các tần số) có âm vực cao hơn [[tiếng ồn hồng]] (tiếng ồn ngẫu nhiên trải đều trên các [[quãng tám]]) vì tiếng ồn trắng có nội dung tần số cao hơn. Hình 1 cho thấy một ví dụ về nhận dạng cao độ. Trong quá trình nghe, mỗi âm thanh được phân tích để tìm ra một mẫu lặp lại (Xem Hình 1: các mũi tên màu cam) và kết quả được chuyển tiếp đến vỏ não thính giác dưới dạng một âm độ có độ cao nhất định (quãng tám) và sắc độ (tên nốt).
 
=== Trường độ (thời lượng) ===
{{chính|Trường độ}}
[[Tập tin:Duration_perception.png|liên_kết=https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp tin:Duration_perception.png|nhỏ|Hình 2. Nhận thức về thời lượng]]
[[Trường độ]] hay thời lượng được coi là mức độ "dài" hay "ngắn" của một âm thanh và liên quan đến các tín hiệu khởi phát và kết thúc được tạo ra bởi phản ứng thần kinh với âm thanh. Trường độ của một âm thanh thường kéo dài từ khi âm thanh được phát hiện lần đầu tiên cho đến khi âm thanh được xác định là đã thay đổi hoặc dừng lại.<ref>{{Chú thích tạp chí|last=Jones|first=S.|last2=Longe|first2=O.|last3=Pato|first3=M.V.|year=1998|title=Auditory evoked potentials to abrupt pitch and timbre change of complex tones: electrophysiological evidence of streaming?|url=|journal=Electroencephalography and Clinical Neurophysiology|volume=108|issue=2|pages=131–142|doi=10.1016/s0168-5597(97)00077-4|pmid=9566626}}</ref> Đôi khi điều này không liên quan trực tiếp đến thời lượng vật lý của âm thanh. Ví dụ; trong môi trường ồn ào, các âm thanh bị ngắt quãng (âm thanh dừng và bắt đầu lại) có thể phát ra liên tục vì các thông báo bù bị bỏ lỡ do sự gián đoạn từ các tiếng ồn trong cùng một băng thông chung.<ref>{{Chú thích tạp chí|last=Nishihara|first=M.|last2=Inui|first2=K.|last3=Morita|first3=T.|last4=Kodaira|first4=M.|last5=Mochizuki|first5=H.|last6=Otsuru|first6=N.|last7=Kakigi|first7=R.|year=2014|title=Echoic memory: Investigation of its temporal resolution by auditory offset cortical responses|journal=PLOS ONE|volume=9|issue=8|page=e106553|bibcode=2014PLoSO...9j6553N|doi=10.1371/journal.pone.0106553|pmc=4149571|pmid=25170608}}</ref> Điều này có thể mang lại lợi ích lớn trong việc hiểu các thông điệp bị bóp méo, chẳng hạn như tín hiệu vô tuyến bị nhiễu, vì (do hiệu ứng này) thông điệp được nghe như thể nó liên tục. Hình 2 đưa ra một ví dụ về nhận dạng thời lượng. Khi nhận thấy một âm thanh mới (xem Hình 2, Mũi tên màu xanh lá cây), một thông báo khởi động âm thanh sẽ được gửi đến vỏ não thính giác. Khi bỏ lỡ mẫu lặp lại, một tin nhắn kết thúc âm thanh sẽ được gửi đến vỏ não.
 
=== Cường độ ===
{{chính|Cường độ}}
[[Tập tin:Loudness_perception_v5.gif|liên_kết=https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp tin:Loudness_perception_v5.gif|nhỏ|Hình 3. Nhận thức về cường độ]]
[[Cường độ]] được coi là mức độ âm thanh "to" hoặc "nhỏ" và liên quan đến tổng số kích thích thần kinh thính giác trong khoảng thời gian ngắn theo chu kỳ, rất có thể trong khoảng thời gian của chu kỳ sóng theta.<ref name="Chú thích">{{Chú thích}}</ref><ref>{{Chú thích tạp chí|last=Massaro|first=D.W.|year=1972|title=Preperceptual images, processing time, and perceptual units in auditory perception|url=|journal=Psychological Review|volume=79|issue=2|pages=124–145|citeseerx=10.1.1.468.6614|doi=10.1037/h0032264|pmid=5024158}}</ref><ref>{{Chú thích tạp chí|last=Zwislocki|first=J.J.|year=1969|title=Temporal summation of loudness: an analysis|url=|journal=The Journal of the Acoustical Society of America|volume=46|issue=2B|pages=431–441|bibcode=1969ASAJ...46..431Z|doi=10.1121/1.1911708|pmid=5804115}}</ref> Điều này có nghĩa là ở thời lượng ngắn, âm thanh rất ngắn có thể nghe nhẹ nhàng hơn âm thanh dài hơn mặc dù chúng được trình bày ở cùng mức cường độ. Kéo dài qua khoảng 200 ms, điều này không còn xảy ra nữa và thời lượng của âm thanh không còn ảnh hưởng đến độ lớn rõ ràng của âm thanh. Hình 3 cho ta ấn tượng về cách tổng hợp thông tin về độ ồn trong khoảng thời gian khoảng 200 ms trước khi được gửi đến vỏ não thính giác. Tín hiệu âm thanh cường độ lớn hơn tạo ra một 'lực đẩy' lớn hơn trên màng đáy và do đó kích thích nhiều dây thần kinh hơn, tạo ra tín hiệu âm lượng lớn hơn. Một tín hiệu phức tạp hơn cũng tạo ra nhiều dây thần kinh hơn và do đó âm thanh to hơn (với cùng biên độ sóng) so với một âm thanh đơn giản hơn, chẳng hạn như sóng sin.
 
=== Âm sắc ===
{{chính|Âm sắc}}
[[Tập tin:Timbre_perception.png|liên_kết=https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp tin:Timbre_perception.png|nhỏ|Hinh 4. Cảm nhận âm sắc]]
[[Âm sắc]] được coi là chất lượng của các âm thanh khác nhau (ví dụ như tiếng đập của một tảng đá rơi, tiếng vo ve của máy khoan, âm sắc của một nhạc cụ hoặc chất lượng của giọng nói) và thể hiện sự phân bổ có ý thức về bản sắc âm cho một âm thanh (ví dụ "đó là một tiếng kèn oboe!"). Nhận dạng này dựa trên thông tin thu được từ quá độ tần số, tiếng ồn, độ không ổn định, cao độ cảm nhận được cũng như sự lan tỏa và cường độ của âm bội trong âm thanh trong một khung thời gian kéo dài.<ref name="Handel, S. 19952"/><ref name="Kendall, R. A. 19862"/><ref name="Matthews, M. 1999 pp. 79-882"/> Cách một âm thanh thay đổi theo thời gian (xem hình 4) cung cấp hầu hết các thông tin để xác định âm sắc. Mặc dù một phần nhỏ của dạng sóng từ mỗi nhạc cụ trông rất giống nhau (xem các phần mở rộng được chỉ ra bằng các mũi tên màu cam trong hình 4), sự khác biệt về sự thay đổi theo thời gian giữa kèn clarinet và đàn piano thể hiện rõ ràng ở cả âm lượng và nội dung hài hòa. Ít đáng chú ý hơn là những tiếng ồn khác nhau nghe thấy, chẳng hạn như tiếng rít của không khí đối với kèn clarinet và tiếng búa đối với đàn piano.
 
=== Kết cấu âm ===
[[Kết cấu (âm nhạc)|Kết cấu]] âm thanh liên quan đến số lượng nguồn âm thanh và sự tương tác giữa chúng.<ref name="Chú thích"/><ref>Kamien, R. (1980). Music: an appreciation. New York: McGraw-Hill. p. 62</ref> Từ 'kết cấu', trong ngữ cảnh này, liên quan đến sự tách biệt về mặt nhận thức của các đối tượng thính giác.<ref name="Cariani, P. 2012 pp. 351-390">{{Chú thích sách|title=The Human Auditory Cortex|last=Cariani|first=Peter|last2=Micheyl|first2=Christophe|year=2012|isbn=978-1-4614-2313-3|series=Springer Handbook of Auditory Research|volume=43|pages=351–390|chapter=Toward a Theory of Information Processing in Auditory Cortex|doi=10.1007/978-1-4614-2314-0_13}}</ref> Trong âm nhạc, kết cấu thường được coi là sự khác biệt giữa [[Đồng âm (âm nhạc)|đồng]] [[Phức điệu|âm]], [[Phức điệu|đa âm]] và [[Homphony|đồng âm]], nhưng nó cũng có thể liên hệ (ví dụ) với một quán cà phê bận rộn; một âm thanh có thể được gọi là ' [[cacophony]] '. Tuy nhiên kết cấu đề cập đến nhiều hơn thế. Kết cấu của một dàn nhạc rất khác với kết cấu của một ngũ tấu nhạc cụ kèn đồng vì số lượng người chơi khác nhau. Kết cấu âm thanh của một cái chợ rất khác với hội trường vì sự khác biệt về các nguồn âm thanh khác nhau.
 
== Xem thêm ==
Hàng 110 ⟶ 63:
 
==Tham khảo==
Nhà xuất bản Giáo dục - Bộ Giáo dục và Đào tạo - Sách giáo khoa Vật Lý 7
{{tham khảo}}
 
Nhà xuất bản Giáo dục - Bộ Giáo dục và Đào tạo - Sách giáo khoa Vật Lý 11
 
Nhà xuất bản Giáo dục - Bộ Giáo dục và Đào tạo - Sách giáo khoa Vật Lý 11 Nâng cao{{tham khảo}}
== Liên kết ngoài ==
* [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/sound/soucon.html HyperPhysics: Sound and Hearing]
{{thể loại Commons|Sound}}
 
{{sơ khai}}
 
[[Thể loại:Âm thanh| ]]
[[Thể loại:Thính giác]]
[[Thể loại:Bài cơ bản dàisơ khai]]
[[Thể loại:Âm học]]
[[Thể loại:Chuyển động sóng]]
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/wiki/Âm_thanh”