Bài giảng Âm thanh - Chương 2: Sóng âm truyền trong các môi trường, các đặc trưng của sóng âm (Tiếp theo)

Chia sẻ: Bạch Nhược Đông | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

32
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Âm thanh - Chương 2: Sóng âm truyền trong các môi trường, các đặc trưng của sóng âm (Tiếp theo) cung cấp cho học viên những kiến thức về các đặc trưng của sóng âm, một số hiện tượng đơn giản về sóng âm,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Âm thanh - Chương 2: Sóng âm truyền trong các môi trường, các đặc trưng của sóng âm (Tiếp theo)

Bồi dưỡng giáo viên giảng dạy Khoa học tự nhiên THCS ÂM THANH Phạm Đỗ Chung Bộ môn Vật lí chất rắn – Điện tử Khoa Vật lí, ĐH Sư Phạm Hà Nội 136 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Khoa học tự nhiên THCS
Chương 2: Sóng âm truyền trong các môi trường, các đặc trưng của sóng âm 1. Sóng âm, Sự lan truyền sóng âm 2. Các đặc trưng của sóng âm 3. Một số hiện tượng đơn giản về sóng âm PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 2
Cường độ và mức cường độ âm Cường độ của sóng âm được định nghĩa là tố độ trung bình mà năng lượng được chuyển qua một đơn vị diện tích vuông góc với đường truyền sóng. Cô ng I = P/A [W/m2] su ất Tiết diện ngang Displacenment: 1 s ( x, t ) = sm cos ( kx - w t ) I = r vw 2 sm2 2 Cường độ âm cũng có mối liên hệ trực tiếp với biên độ dao động của các phần tử không khí được biểu diễn bởi phương trình sóng âm s(x,t) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 3
Cường độ âm thay đổi theo khoảng cách Ps I= 4p r 2 Mức cường độ âm b : I b = (10 dB) log I0 -12 Một số mức cường độ âm (dB)I where reference intensity I = 10 W/m 2 b = (10 dB) log Trong đó I là cường độ âm tiêu0 chuẩn 0 Ngưỡng nghe I 00 Lá cây xào xạc 10 -12 Nói chuyện where reference intensity 60 I 0 = 10 W/m 2 Nhạc Rock 110 Ngưỡng đau 120 PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 4
Các nguồn nhạc âm Sóng âm trong ông sáo Nhạc âm có thể được tạo ra do các dây dao động (ghita, piano), các màng (trống, chiêng), các cột không khí (sáo, kèn) Hình vẽ bên trái là mode dao động cơ bản nhất trong ống sáo. Nút sóng Các mode dao động bậc cao hơn (các họa âm) sẽ thỏa mãn điều kiện: for pipe with two open ends lowest frequency, longest wavelength mode: fundamental or first harmonic l 2L L = ® l = 2L = 2 1 PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 5
Họa âm Lưu ý: Trong một ống có hai đầu hở thì mọi họa âm đều có thể tồn tại (a) Với ống chỉ có một đầu hở thì chỉ các họa âm bậc lẻ mới có thể tồn tại (b) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 6
Dải tần số của một số nhạc cụ Chiều dài của nhạc cụ phản ánh vùng tần số mà nhạc cụ hoạt động: nhạc cụ càng dài càng phát ra âm trầm, càng ngắn thì cho tần số càng cao. (So sánh âm vực của Bass vs Violin) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 7
Họa âm Tại sao hai nhạc cụ khác nhau phá cùng một nốt nhạc (cùng tần số) nhưng ta nghe được hai âm thanh khác nhau? Sáo T T Kèn Ô-boa Một nhạc cụ khi phát ra một nốt nhạc thường phát ra âm cơ bản và một vài họa âm bậc cao. Vì số lượng, cường độ các họa âm bậc cao khác nhau nên tạo cho mỗi nhạc cụ một âm sắc riêng biệt. PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 8
Phách Nếu hai âm có tần số gần nhau thì khi kết hợp với nhau (giao thoa) sẽ tạo ra hiện tượng phách, tức là hợp thành một âm có cường độ to nhỏ theo thời gian. Tần số của hiện tượng này gọi là tần số phách: fphách = f1-f2 s ( t ) = [2sm cos w ' t ] cos wt phách phách cos w ' t PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 9
Hiệu ứng Doppler Hiệu ứng Doppler là hiệu ứng mà người nghe cảm thấy tần số âm thanh của một nguồn âm đi tới mình bị thay đổi khi nguồn phát âm hoặc người nghe chuyển động. Tần số của âm thanh bị thay đổi do hiệu ứng Doppler phụ thuộc vào vận tốc của người nghe và nguồn phát: v ± vD f '= f (general Doppler effect) v ± vS Cho biết trong trường hợp nào tần số âm tăng; trường hợp nào tần số âm giảm do hiệu ứng Doppler? PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 10
Hiệu ứng Doppler v ± vD f '= f (general Doppler effect) v ± vS detector moving, source moving, source stationary detector stationary ® vS = 0 ® vD = 0 v ± vD v f '= f f '= f v v ± vS Trong trường hợp nguồn thu và nguồn phát âm chuyển động với cùng vector vận tốc thì tần số âm thu được có thay đổi không? PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 11
Vận tốc siêu thanh, sóng xung kích Khi nguồn chuyển động với vận tốc lớn hơn vận tốc âm thanh (gọi là tốc đô siêu thanh) thì lúc vượt qua sẽ tạo ra một tiếng nổ của sóng xung kích if Nếu vS = v ® f ' = ¥ ! whatNếuif vS > v ? vt v Góc của nón Mach: sin q = = (Mach coneSốangle) Mach = vs /v vS t vS PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 12