Âm thanh là một hiện tượng vật lý do sự dao động của các phân tử trong môi trường truyền âm. Âm thanh có thể được đo bằng các đại lượng như tần số, chu kỳ, bước sóng, biên độ và cường độ.
Trong bài viết này, hãy cùng Thuonghieuviet tìm hiểu về cường độ âm thanh, một đại lượng quan trọng để đánh giá mức độ lớn nhỏ của âm thanh. Cụ thể, chúng ta sẽ trả lời câu hỏi: cường độ âm thanh do khối nào quyết định?
Cường độ âm thanh là gì?
Cường độ âm thanh là một đại lượng vật lý biểu thị năng lượng của âm thanh truyền qua một diện tích đơn vị trong một khoảng thời gian nhất định. Cường độ âm thanh có đơn vị là watt trên mét vuông (W/m2) hoặc decibel (dB).
Cường độ âm thanh có liên quan chặt chẽ với biên độ của sóng âm, là khoảng cách xa nhất từ vị trí cân bằng của phân tử trong môi trường truyền âm. Biên độ càng lớn, cường độ âm thanh càng cao và ngược lại.
Cường độ âm thanh do khối nào quyết định?
Cường độ âm thanh không chỉ phụ thuộc vào biên độ của sóng âm, mà còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như:
- Khối nguồn phát ra âm thanh:
Khối nguồn có thể là một vật thể rung, một loa, một người nói hay hát… Khối nguồn càng lớn và rung càng mạnh, càng phát ra nhiều năng lượng âm thanh và cường độ âm thanh càng cao.
- Khoảng cách từ khối nguồn tới điểm nhận âm:
Khoảng cách càng xa, năng lượng âm thanh bị suy giảm do sự phân tán và hấp thu của môi trường. Do đó, cường độ âm thanh giảm theo luật bình phương nghịch. Nghĩa là, khi khoảng cách tăng gấp đôi, cường độ âm thanh giảm xuống một phần tư.
- Môi trường truyền âm:
Môi trường có thể là không khí, nước, kim loại… Mỗi môi trường có một khả năng dẫn truyền và hấp thu âm thanh khác nhau. Môi trường dẫn truyền tốt sẽ giữ được nhiều năng lượng âm thanh và cho cường độ âm thanh cao hơn so với môi trường dẫn truyền kém. Ví dụ, âm thanh trong nước có cường độ cao hơn so với trong không khí.
- Hướng của sóng âm:
Sóng âm có thể lan tỏa theo nhiều hướng khác nhau từ khối nguồn. Hướng của sóng âm sẽ ảnh hưởng đến diện tích bề mặt tiếp xúc với âm thanh và do đó ảnh hưởng đến cường độ âm thanh. Ví dụ, nếu sóng âm lan tỏa theo hình cầu, diện tích bề mặt tiếp xúc sẽ tăng theo bình phương của bán kính. Do đó, cường độ âm thanh sẽ giảm theo bình phương của khoảng cách.
Làm thế nào để đo cường độ âm thanh?
Để đo cường độ âm thanh, bạn có thể sử dụng một thiết bị gọi là âm kế, hay còn gọi là máy đo cường độ âm thanh. Thiết bị này có một microphone nhạy cảm với áp suất âm thanh và một màn hình hiển thị giá trị cường độ âm thanh theo đơn vị decibel (dB). Bạn chỉ cần đặt microphone gần nguồn âm thanh hoặc điểm cần đo, và đọc kết quả trên màn hình. Bạn cũng có thể sử dụng một ứng dụng trên điện thoại thông minh để đo cường độ âm thanh, nhưng kết quả có thể không chính xác bằng thiết bị chuyên dụng.
Ngoài ra, bạn cũng có thể tính toán cường độ âm thanh theo công thức vật lý nếu bạn biết các thông số như công suất của nguồn âm, khoảng cách từ nguồn âm tới điểm đo, môi trường truyền âm và hướng của sóng âm. Có hai cách để tính toán cường độ âm thanh theo công thức:
- Cách thứ nhất là dựa vào phương pháp sử dụng phương trình Euler cho cơ học chất lưu.
Phương pháp này yêu cầu bạn sử dụng hai microphone gần nhau để đo áp suất âm thanh và gradient áp suất, từ đó tính được vận tốc của các phân tử trong môi trường truyền âm. Sau đó, bạn tính được cường độ âm thanh bằng tích của áp suất và vận tốc.
- Cách thứ hai là tính phần ảo (imaginary part) của Cross-spectrum của hai tín hiệu thu được từ hai microphone.
Phương pháp này dựa vào việc biến đổi Fourier của các tín hiệu âm thanh để xác định pha và biên độ của sóng âm. Sau đó, bạn tính được cường độ âm thanh bằng công thức I = 2ρω2A2cos(φ)/r^2, trong đó ρ là mật độ của môi trường, ω là tần số góc, A là biên độ, φ là pha và r là khoảng cách giữa hai microphone.
Làm thế nào để giảm cường độ âm thanh?
Để giảm cường độ âm thanh, bạn có thể thực hiện một số cách sau:
- Sử dụng các thiết bị giảm ồn như tai nghe chống ồn, nút tai, vật liệu cách âm… để hạn chế âm thanh không mong muốn từ môi trường xung quanh.
- Điều chỉnh âm lượng của nguồn phát âm thanh như loa, máy nghe nhạc, điện thoại… để phù hợp với nhu cầu và mức độ chịu đựng của tai.
- Sử dụng các ứng dụng hoặc phần mềm để tăng hoặc giảm âm lượng của các tệp âm thanh như MP3, WAV, OGG… Bạn có thể tải và sử dụng ứng dụng MP3 Volume Booster hoặc truy cập trang web Online MP3 Cutter để thực hiện việc này.
- Giữ khoảng cách xa hơn với nguồn phát âm thanh, vì cường độ âm thanh sẽ giảm theo bình phương nghịch của khoảng cách. Ví dụ, nếu bạn cách nguồn âm 2 mét thì cường độ âm thanh sẽ bằng 1/4 so với khi bạn cách nguồn âm 1 mét.
- Chọn một không gian yên tĩnh hơn để thư giãn hoặc làm việc, tránh những nơi có tiếng ồn cao như gần đường phố, công trình xây dựng, quán bar… Bạn có thể tham khảo bảng sau để biết mức độ ồn của một số không gian khác nhau:
| Không gian | Mức độ ồn (dB) |
| Thư viện | 30 – 40 |
| Phòng học | 40 – 50 |
| Phòng khách | 50 – 60 |
| Nhà hàng | 60 – 70 |
| Đường phố | 70 – 80 |
| Quán bar | 80 – 90 |
| Hệ thống âm thanh nổi lớn | 90 – 100 |
| Máy bay phản lực | >130 |
Làm thế nào để tăng cường âm thanh?
Để tăng cường âm thanh, bạn có thể thử một số cách sau:
- Sử dụng các phần mềm tăng chất lượng âm thanh cho PC, như DFX Audio Enhancer, FxSound Enhancer, Moo0 AudioEffecter hoặc Bongiovi DPS. Những phần mềm này sẽ giúp bạn điều chỉnh các thông số như âm lượng, âm sắc, âm trầm, âm cao, hiệu ứng vang… để tạo ra âm thanh rõ ràng và sống động hơn.
- Bật tính năng Enhance Audio trong Windows 11, một tính năng mới giúp cải thiện chất lượng âm thanh trên máy tính của bạn. Bạn chỉ cần vào Settings > System > Sound > Enhance Audio và bật nút Enable. Bạn cũng có thể chọn một trong các chế độ âm thanh khác nhau như Music, Movie, Voice hoặc Custom để phù hợp với nội dung bạn đang nghe.
- Bật âm thanh không gian trong Windows 11, một tính năng cho phép bạn trải nghiệm âm thanh vòm ảo trên máy tính của bạn. Bạn có thể vào Settings > System > Sound > Spatial Sound và chọn một trong các tùy chọn như Windows Sonic for Headphones, Dolby Atmos for Headphones hoặc DTS Sound Unbound. Bạn cũng có thể điều chỉnh mức độ không gian của âm thanh bằng cách kéo thanh trượt Spatial Sound Format.
- Bật âm thanh đơn âm trong Windows 11, một tính năng giúp bạn nghe được cả hai kênh âm thanh trái và phải qua một tai nghe hoặc loa duy nhất. Bạn có thể vào Settings > System > Sound > Mono Audio và bật nút Enable. Đây là một tính năng hữu ích cho những người bị khiếm thính ở một bên tai hoặc muốn tiết kiệm pin cho tai nghe không dây.
- Cập nhật Audio Drivers của bạn để cải thiện chất lượng âm thanh.
Audio Drivers là những phần mềm giúp máy tính của bạn giao tiếp với thiết bị âm thanh như loa, tai nghe, microphone… Nếu Audio Drivers của bạn lỗi thìi hoặc lỗi thời, bạn sẽ gặp phải các vấn đề như âm thanh bị rè, méo tiếng, mất tiếng… Bạn có thể cập nhật Audio Drivers của bạn bằng cách vào Device Manager > Sound, video and game controllers > chọn thiết bị âm thanh của bạn > click chuột phải và chọn Update driver.
Kết luận
Trên đây là những thông tin giải đáp Cường độ âm thanh do khối nào quyết định? Cường độ âm thanh là một đại lượng vật lý quan trọng để đánh giá mức độ lớn nhỏ của âm thanh. Cường độ âm thanh do nhiều yếu tố quyết định, trong đó có khối nguồn phát ra âm thanh, khoảng cách từ khối nguồn tới điểm nhận âm, môi trường truyền âm và hướng của sóng âm. Các yếu tố này có thể tăng hoặc giảm cường độ âm thanh theo các quy luật vật lý khác nhau.
Thuonghieuviet hi vọng rằng bài viết này hữu ích với bạn!
