Con người được thiên nhiên ban tặng một cách hào phóng để có thể thoải mái tồn tại và tìm hiểu về thế giới xung quanh. Bé có thể nhìn thấy màu sắc tươi sáng, nghe thấy nhiều âm thanh khác nhau, bắt mùi và thưởng thức hương vị của thức ăn. Một trong những cơ quan giác quan phức tạp nhất là cơ quan thính giác, nhờ đó một người giao tiếp và nhận hầu hết thông tin.
Một người sống trong thế giới âm thanh vĩnh viễn, nhờ đó anh ta nhận được một nguồn thông tin không thể thiếu về thế giới xung quanh mình. Tiếng sóng biển ầm ầm và tiếng gió ầm ầm, tiếng chim hót, tiếng nói chuyện của con người và tiếng gầm gừ của động vật, tiếng sấm sét là những nguồn âm thanh trong tự nhiên giúp con người thích nghi với môi trường.
Làm sao người ta nghe được?
Nếu bạn nhìn vào bên trong tai người, bạn có thể thấy một lớp màng gọi là màng nhĩ. Nó trải dài dọc theo đường hầm dẫn vào bên trong tai. Các rung động không khí từ nguồn âm thanh đập vào màng nhĩ, làm cho màng nhĩ cũng rung theo. Phía sau màng nhĩ là một khoảng trống đầy xươngba xương chuyển động được gọi là xương cái, cái đe và cái kiềng, được đặt tên như vậy vì hình dạng của chúng. Những xương này nhận rung động từ màng nhĩ và bắt đầu dao động.
Sâu hơn trong tai là một ống chứa đầy chất lỏng dài khoảng 3 cm được gọi là ốc tai. Rung động từ xương di chuyển tạo ra sóng trong chất lỏng, giống như sóng trong đại dương. Giống như tảo dưới nước, hàng nghìn tế bào lông uốn lượn trong chất lỏng. Những tế bào này về cơ bản rất quan trọng đối với thính giác. Các rung động truyền qua chúng sẽ đẩy các xung điện truyền qua dây thần kinh thính giác đến não. Đến lượt mình, não bộ sẽ chuyển những tín hiệu điện này thành âm nhạc, giọng nói hoặc tiếng chim kêu hay hót líu lo.
Âm thanh đến từ đâu?
Nguồn của âm thanh là gì? Bất kỳ hiện tượng hoặc cơ thể vật chất nào dao động với tần số âm thanh, vì sóng phát ra từ nó phát sinh trong môi trường. Con người tạo ra âm thanh bằng cách sử dụng dây thanh âm của họ. Nếu bạn đặt tay lên cổ họng trong khi trò chuyện, bạn có thể cảm thấy rung động. Hầu như luôn luôn có thể xác định được các nguồn âm thanh. Sóng âm giống như sóng trên cánh đồng lúa mì vào một ngày đầy gió. Các phân tử không khí va vào nhau và chuyển động ra xa nhau, và sóng truyền trong không khí chỉ là sự co và giãn nhịp nhàng của dòng chảy của các phân tử không khí - một loại dao động. Nhưng các vật liệu khác cũng mang sóng âm, chẳng hạn như gỗ, cũng là một nguồn âm thanh. Nếu bạn hét lên từ một phía đã đóng cửacửa gỗ, dây thanh âm của người đang hét sẽ rung động trước, điều này sẽ làm cho không khí rung động. Không khí làm cho gỗ của cánh cửa rung động, và sau đó rung động được truyền từ cánh cửa vào không khí và xa hơn, đến người đứng ở phía bên kia của cánh cửa. Trong hang, các bức tường không hấp thụ hoặc truyền âm thanh như cách cửa. Họ xé toạc chúng trở lại như một tấm gương sáng. Một số thung lũng ở châu Âu được biết đến với tiếng vang của chúng. Ví dụ: một âm thanh từ còi săn có thể được lặp lại 100 lần cho đến khi nó dừng hẳn.
Nguồn tự nhiên
Tiếng vo ve của ong hoặc ruồi, tiếng kêu của muỗi, dây thanh quản của con người và động vật được coi là nguồn âm thanh tự nhiên. Nếu bạn đặt một chiếc vỏ sò lớn vào tai, bạn có thể nghe thấy một tiếng động xa, gợi nhớ đến tiếng sóng biển, không phải không có lý do, trở về từ biển, nhiều người mang về nhà một chiếc vỏ với ký ức sống về biển. Ý tưởng này có vẻ hấp dẫn như vậy, nhưng tiếng ồn nghe thấy không liên quan gì đến biển cả. Thay vào đó, tai nghe thấy nhiều tiếng vọng của tất cả các âm thanh bên ngoài vỏ. Các nguồn âm thanh tự nhiên bao gồm tiếng lá xào xạc và tiếng chim hót, tiếng rì rào của mùa xuân, sấm sét trong cơn giông, tiếng châu chấu kêu và tiếng tuyết rơi dưới chân tuyết - vô số các nguồn sóng âm thanh tự nhiên.
Cơ chế sóng âm
Echoes là sóng âm thanh phát ra từ bề mặt nhẵn và đến tai. Ví dụ: nếu bạn hét lên trong hang động, bạn có thểmột phần giây sau để nghe thấy giọng nói của bạn vang lên từ các bức tường của hang động và quay trở lại. Đây là cách hoạt động của vỏ biển. Ví dụ tốt nhất về nguồn âm thanh sẽ là những bồn rửa có nhiều khoang trống. Chúng giống như những căn phòng trong một ngôi nhà trống. Các bức tường gần bồn rửa trơn nhẵn, có nghĩa là âm thanh gần bồn rửa, thậm chí là yên tĩnh nhất, được lặp lại trong các buồng. Tất cả tiếng vọng - từ tiếng người nói chuyện, âm nhạc hoặc âm thanh tự nhiên - đều biến thành tiếng gầm. Nhịp đập của trái tim cũng có thể được thêm vào nó, được vớt và đánh bại bởi bồn rửa. Âm thanh của sóng lướt có thể nghe thấy hiệu ứng tuyệt đẹp của nhiều tiếng vang.
Chuyển đổi âm thanh
Cho dù một người có hét to thế nào, sau 100-200 mét sẽ không ai nghe thấy anh ta, ngoại trừ người đó sẽ hét lên trên điện thoại. Từ "điện thoại" được dịch từ tiếng Hy Lạp là "âm thanh xa xôi". Trong cuộc trò chuyện điện thoại, sóng âm thanh được chuyển đổi thành dòng điện. Trong quá trình tiếp nhận, quá trình ngược lại xảy ra. Dòng điện như vậy có thể vượt qua mọi khoảng cách, lan truyền trong không khí như sóng âm. Một micrô được tích hợp trong điện thoại, phản ứng với các rung động không khí xảy ra trong cuộc trò chuyện. Micrô chuyển những dao động này thành dòng điện xoay chiều. Nó lan truyền dọc theo các dây của đường dây điện thoại và đến thuê bao ở đầu kia của đường dây. Tuy nhiên, vì một người không cảm nhận được dao động của dòng điện xoay chiều, nên cần phải biến chúng thành dao động âm thanh có thể nghe được. Chức năng này được thực hiện bởi một loa nhỏ được tích hợp trong điện thoại. Sóng điện ảnh hưởng đến từ trường,thay đổi sức mạnh của nó. Điều này làm cho màng rung động, tạo ra sóng âm thanh được xác định là giọng nói của người gọi.
Một người nghe thấy sóng gì?
Chỉ những sóng mà con người có thể nghe được mới được gọi là sóng âm.
Âm thanh là các sóng cơ học trong một phạm vi nhất định mà một người có thể phân biệt được. Các nghiên cứu chỉ ra rằng cơ quan thính giác của con người nhận được sóng trong khoảng từ 16 Hz đến 20.000 Hz. Ngoài chúng ra, có những sóng có tần số dưới 16 Hz (sóng hạ âm) và trên 20.000 Hz (siêu âm). Nhưng chúng không nằm trong phạm vi có thể nghe thấy và một người không cảm nhận được.
Hình ảnh cho thấy phạm vi thính giác của con người.
Siêu âm Âm thanh Hồng ngoại
| _ | _ | _
0 16–20 20000 Hz
Các tần số khác có thể phân biệt được theo từng động vật hoặc côn trùng, bao gồm cá, bướm, chó và mèo, dơi, cá heo.
Làm thế nào để xác định nguồn âm thanh? Nguồn là tất cả các loại cơ quan tạo ra dao động với tần số âm thanh (từ 16 đến 20000 Hz)
Nguồn nhân tạo
Mọi thứ do con người tạo ra chứ không phải tự nhiên đều có thể là do các nguồn âm thanh nhân tạo, ví dụ: âm thoa, chuông, xe điện, radio, máy tính. Bạn có thể thử nghiệm cách tạo ra sóng âm thanh. Đối với thí nghiệm, bạn cần một thước kim loại được kẹp trong ống kính. Nếu bạn tác động lên thước, bạn có thể nhận thấy rung động, nhưng không nghe thấy âm thanh nào. Nhưng đồng thời, một sóng cơ được hình thành gần thước. Biên độ dao động của thước dưới tần số âm thanh nên người không nghe thấy âm thanh. Dựa trên kinh nghiệm này, một thiết bị gọi là âm thoa đã được phát minh vào cuối thế kỷ 19.
Âm thanh chỉ được tạo ra khi cơ thể rung động ở một tần số âm thanh. Các sóng đi theo các hướng khác nhau. Giữa tai và nguồn âm phải có một phương tiện. Nó có thể là chất khí, chất lỏng, bề mặt rắn nhưng chắc chắn phải là những hạt truyền sóng. Sự truyền dao động âm thanh chỉ được thực hiện ở nơi có môi trường như vậy. Nếu không có chất, sẽ không có âm thanh.
Điều kiện cần để có được âm thanh
Để tạo ra sóng âm phải:
- Nguồn.
- Thứ 4.
- Máy trợ thính.
- Tần số 16-20000 Hz.
- Cường độ.
Cảm nhận âm thanh là một quá trình chủ quan, phụ thuộc vào trạng thái của cơ quan thính giác và sức khỏe của người đó. Micrô hoạt động theo nguyên tắc giống như tai, chỉ khác là màng nhĩ, micrô có chứa một tấm kim loại nhỏ, mỏng được gắn với một nam châm. Khi áp suất không khí trên tấm thay đổi, nam châm dao động và tạo ra dao động điện.
Thành tựu Âm thanh
Trước đây, người ta lưu âm thanh bằng nhiều cách khác nhau: trên đĩa nhựa vinyl, phim ảnh, hoặc dưới dạng các hạt từ tính trên băng từ. Máy tính như một nguồn âm thanh lưu trữ thông tin về cấp độ hiện tại, thường xuyên đọc cấp độđiện áp và lưu trữ mỗi giá trị dưới dạng một số. Ngày nay, hầu hết các máy tính đều có card âm thanh, cho phép bạn ghi và phát tin nhắn âm thanh và nhạc từ các thiết bị bên ngoài (micrô, máy ghi âm, CD) hoặc xử lý dữ liệu âm thanh kỹ thuật số được ghi trên nguồn âm thanh kỹ thuật số, phương tiện thông tin (ổ cứng, Đĩa DVD, CD, Blu-ray) và xuất chúng ra loa.
Sự phát triển của công nghệ số không đứng yên. Chỉ trong vòng 100 năm, sự phát triển của âm thanh đã từ kỷ nguyên ghi âm cơ học, từ hộp nhạc, đến kỷ nguyên ghi âm kỹ thuật số. Những tiến bộ trong âm học đã đáng kinh ngạc.
Các nhà khoa học đã tìm ra cách truyền dữ liệu từ máy tính sang máy tính chỉ sử dụng âm thanh. Một con dao mổ âm thanh có khả năng tách ngay cả một tế bào đơn lẻ đã được tạo ra, các nhà công nghệ nano đang phát triển một cách để sạc lại điện thoại di động với sự trợ giúp của giọng nói. Trong tương lai, nhân loại đang chờ đợi những khám phá đáng kinh ngạc, trong đó âm thanh sẽ đóng vai trò trực tiếp.
