2.ÁP SUẤT ÂM THANH (THANH ÁP):
Khi các phân tử không khí dao động trong quá trình sinh ra âm, chúng sẽ làm cho áp lực không khí thay đổi. Sự thay đổi áp lực này gọi là áp suất âm thanh hay thanh áp. Trước kia người ta tính thnah áp theo đơn vị “μbar”. Ngày nay, theo tiêu chuẩn quốc tế, ISO, thanh áp được tính bằng “Pascal” (ký hiệu: Pa) hay “Newton/m2”.
1 μbar = 1 Pa = 1 Newton/m2
3.MỨC THANH ÁP:
Âm có độ lớn trung bình, ví dụ như một cuộc nói chuyện tán gẫu, có thanh áp khoảng chừng 0,1 Pa, tức chỉ bằng 1/106 áp lực không khí của bầu khí quyển thông thường. Khoảng âm thanh mà tai chúng ta nghe được có thanh áp từ giới hạn dưới là (2×10-5 Pa) đến giới hạn trên là (1500 Pa).Ở giới hạn trên, tai chúng ta sẽ bắt đầu bị đau nhức khi nghe âm thanh đó.
Trong thực tế, người ta tính thanh áp theo một đại lượng gọi là “mức thanh áp tuyệt đối” , ký hiệu: L với đơn vị là “decibel”, ký hiệu: dB.
L = 20 lg
Trong công thức trên:
- L : mức thanh áp tuyệt đối (dB)
- p : thanh áp (Pa)
- p’: thanh áp chuẩn = 2×10-5 Pa
- lg : logarithm thập phân.
Thanh áp chuẩn với 2×10-5 Pa, sẽ có mức thnah áp là 0 dB.
4.TỐC ĐỘ ÂM THANH
Tốc độ âm thanh là vận tốc của các phân tử không khí khi có dao động âm. Chúng ta không nên lầm lẫn với tốc độ lan truyền của sóng âm. Ở môi trường không khí ở nhiệt độ 200C thì tốc độ lan truyền của sóng âm khoảng 340m/s (thông thường hay gọi lầm thành “tốc độ âm thanh”). Trong khi đó tốc độ âm thanh (vận tốc dao động của các phân tử không khí) đúng ra rất thấp; với thanh áp 0,1 Pa, tốc độ âm thanh chỉ khoảng 0,25mm/s.
5.NGUỒN ÂM:
Chúng ta thường làm việc với các nguồn phát ra âm thanh là nhạc cụ, giọng người (nói,hát).
a) Nhạc cụ :
Tùy theo cách cấu trúc và phát âm của mỗi nhạc cụ mà dao động (của các âm) cơ bản và các dao động âm bội toát nên vẻ đặc trưng cho nhạc cụ đó. Người ta gọi cấu trúc âm vang của nhạc cụ là âm phổ. Thường âm phổ được biểu thị bằng những đường thẳng cho thấy mức thanh áp của dao động cơ bản.
Mỗi âm thanh, nhất là trong âm nhạc (nhạc âm), mà tai chúng ta nghe được, tuy có vẻ đồng nhất nhưng thật ra gồm 3 giai đoạn nối tiếp nhau :
- giai đoạn khởi đầu dao động
- trạng thái dao động gần như ổn định (quasistationary): Là khoảng thời gian dao động thay đổi tương đối ít.
- giai đoạn tắt dần dao động
Khởi đầu dao động:
Là thành phần quan trọng nhất, nó góp phần giúp người nghe nhận ra âm sắc đặc trưng của một nhạc cụ. Tùy theo cấu trúc âm thanh của nhạc cụ (nhạc cụ dây gảy, dây búng; nhạc cụ thổi: gỗ, đồng; nhạc cụ gõ,…) mà thời gian khởi đầu dao động thường rất ngắn (vài mili giây, ms, như ở bộ gõ) đến khá dài (1/2 giây như ở các âm trầm của đàn đại phong cầm, hay contrebasse).
Trạng thái dao động gần như ổn định:
Các giai đoạn khởi đầu và tắt dần dao động đều có trong âm thanh của mọi loại nhạc cụ. Chỉ riêng trạng thái dao động ổn định là chỉ tồn tại trong âm thanh của bộ dây và các nhạc cụ hơi. Trong trạng thái này, các đặc trưng âm học của dao động âm thanh thay đổi rất ít.
Trạng thái dao động gần như ổn định này cũng là một yếu tố quan trọng hàng đầu để giúp chúng phân biệt được độ lớn và âm sắc của âm thanh. Điều đáng ngạc nhiên là cho dù âm thanh có âm sắc nhẹ (piano, p), mạnh vừa (mezzo forte; mf) hay mạnh (forte; f) thì mức thanh áp của dao động cơ bản của các âm sắc đó vẫn không thay đổi. Chỉ riêng có những phần âm thanh bên trên nó, những âm bội là nguyên nhân gây ra cường độ (âm sắc) khác nhau cho âm thanh.
Tắt dần dao động:
Ở giai đoạn này, mức thanh áp giảm theo hàm số mũ và mang đặc trưng riêng của mỗi loại nhạc khí.
Sự khác biệt này do đặc tính cộng hưởng của thân nhạc cụ. Thời gian kéo dài dao động để tắt dần lân nhất là ở các nhạc cụ dây gảy (guitar, đàn tranh,…) hay dây đánh (piano,…). Các dây trầm của piano có thể ngân vang đến 40 giây trước khi tắt hẳn. Ở kèn hơi thì thời gian tắt dần rất ngắn. Với nhạc cụ gõ thì thời gian này hầu như không có, nói cách khác, 3 giai đoạn âm thanh trùng nhau.
b) Giọng người :
Trong cơ thể con người là một tổng hợp của nhạc cụ ấy; trong đó, bộ máy phát âm chịu trách nhiệm chính tạo nên giọng. Xét về mặt cấu tạo âm học thì tiếng nói và tiếng hát không khác nhau, chúng đều được tạo ra do sự chuyển động qua lại của môi giọng (một pgần của thanh quản). Khi chúng ta nói hay hát, một luồng hơi từ lồng ngực làm môi dao động (đóng mở) trong thanh quản và cộng hưởng với các xoang miệng, mũi để được khuếch đại và phát ra bên ngoài.
Tiếng nói:
Tiếng nói bao gồm các thành phần nguyên âm và phụ âm. Chính nguyên âm tạo nên “nhạc tính” cho tiếng nói. Tiếng nói bao gồm âm phổ của âm cơ bản kết hợp với các dải tần số của âm cơ bản này với những âm bội khi nguyên âm được phát ra. Những vùng tần số đặc biệt này luôn luôn tồn tại, không lệ thuộc vào tần số của âm cơ bản (tức cao độ âm thnah), loại giọng (Nam hay Nữ). Chúng ta gọi đặc trưng này là formant. Nhờ đặc trưng này mà một nguyên âm luôn được phân biệt rõ với các nguyên âm khác.
Giọng hát:
Người ta phân biệt giọng hát với tiếng nói nhờ vào những cao độ ổn định và tính giai điệu của giọng hát.
Xét về mặt âm học, giọng hát có đặc trưng formant khác với tiếng nói. Vùng formant hát thường nằm trong khoảng từ 2800 đến 3000 Hz. Ngoài ra nó còn khác tiếng nói ở chỗ: sự nhấn mạnh và ngân dài các nguyên âm, các thủ pháp rung giọng và có âm lượng lớn hơn.
