Reply
 
Thread Tools
  #1  
Old 06-10-2012, 23:31
tranhieuamg's Avatar
tranhieuamg tranhieuamg is offline
Senior Member
Join Date: 01-2009
Posts: 2,914
Sơ lược về các khái niệm trong âm thanh và cách chúng ta nghe

Mục đích đánh bài này 1 phần vì lâu rồi chưa đánh cái gì, 1 phần bản thân thấy dạo này box cũng chưa có bài nào hay.

Nếu ai đó hỏi nghe nhạc có cần bít những thứ này hay ko, thì chắc chắn mình sẽ trả lời là KHÔNG, bạn sinh ra có cái tai vốn đã biết nghe sẵn rồi, chả cần ai phải dạy nghe như thế nào, mệt.

Tuy nhiên nếu bạn muốn tìm hiểu sâu về cái thú nghe nhạc, muốn nâng cao khả năng nghe, thì cũng nên có đôi chút kiến thức về cách tai bạn phục vụ bạn thế nào hàng chục năm qua (chắc trong này ko có cháu nào dưới 10 nhỉ).

Mình viết dưới đây khá sơ sài, chủ yếu dựa trên tài liệu nc ngoài nên mình để thêm các thuật ngữ tiếng anh cho bạn nào thích tra cứu. Mình khuyên là google thêm vì những gì mình viết rất sơ lược. Chủ yếu để tạo khái niệm cho mọi người, và mình cũng ko muốn nó quá máy móc lý thuyết, gây nhàm chán.

Cuối cùng, ai thấy sai gì thì bảo mình sẽ sửa, vì những từ và thuật ngữ tiếng việt mình ko rành (và cũng lười tra), nên chắc sẽ có sai sót.

vậy thoi, happy reading. đọc trc khi ngủ hợp nhất =))
graphs trong này bưng từ vô số nơi về, nên nhìn hơi xấu và lộn xộn, mọi ng thông cảm. định chụp hình sách ra nhưng lười quá.



Âm thanh

Cái này thì chắc ở cấp 3 học hết rồi nên mình chỉ nói sơ thôi.

Âm thanh vốn là giao động của không khí, cái này ai cũng biết.

Để dễ hình dung, khi 1 vật giao động trong không khí, thường thì rung động đó sẽ theo 2 hướng ngược nhau, có thồi thì có thụt, có tới thì có lui, trừ trường hợp mấy cái phương tiện giao thông hay động vật chỉ có di chuyển 1 chiều thì ko nói.

Vậy nên không khí sẽ bị nén (condense/compress), kéo (rarefacere) theo 2 hướng ngược nhau.


Âm thanh lan truyền được trong không khí vì các phân tử liên tục truyền động năng đến các phân tử cạnh nó.

Ai học hóa cấp 2 thì chắc còn nhớ mấy cái định luật gas của boyle, gây lúc sắc hay gì đó. Thể tích/số mole thỉ lệ nghịch với áp suất. Vậy nên khi các phân tử không khí bị nén, áp suất ở khu vực đó tăng, và ngược lại. Nói cách khác, khi âm thanh di chuyển trong không khí sẽ tạo ra các khu vực áp cao và áp thấp. Chính vậy nên trục dọc trong hình ví dụ trên biểu thị cho áp suất.

Để xác định giá trị cao hay thấp, áp suất trong không khí tĩnh sẽ được lấy làm chuẩn.

Bước sóng, tần số

Bước sóng (wavelength) với tần số (frequency) thì trong điện ai cũng biết rồi. Còn trong âm thanh thì sao? Khoảng cách giữa 2 vùng không khí liên tiếp bị nén (condense) hay kéo dãn (rarefacere) được tính là bước sóng .


Tần số thì chắc ai cũng bít, là số lần xuất hiện của 1 bước sóng hoàn chỉnh trong 1 đơn vị thời gian. Vậy nên từ đó mới đẻ ra cái công thức tính vận tốc sóng



Vận tốc âm thanh trong không khí giả sử là 350m/s, thì trong khoảng 20hz đến 20Khz bước sóng sẽ trải dài từ 1.75cm đến 17.5m.

Dĩ nhiên mấy con số nài còn thay đổi tùy vào nhiệt độ không khí, áp suất, độ cao, v.v nên mới có vụ trèo lên núi cao thì nghe khác.

Sóng âm vốn là sóng thẳng (longitudinal), không phải sóng ngang (transverse) như ta hay thường thấy điển hình là mấy cái biểu đồ. Thường 1 đồ thị sẽ có 2 trục là thời gian và dB (time domain), hoặc tần số và dB (frequency domain).

Nói sơ qua về vụ dB, có lẽ không phải ai cũng rõ, mà trong audio thì cái kí hiệu dB xuất hiện nhìu như nấm.

dBSPL

Bel với ai không phải bên kĩ thuật đơn giản là log tỉ lệ giữa 2 đại lượng, 1 Bel = 10 deciBel.



dB dùng nhiều trong kĩ thuật, tuy nhiên dB được đề cập trong này thường là dBSPL (dB sound pressure level), là log tỉ lệ của RMS áp suất đo được tại 1 điểm so với chuẩn là cường độ thấp nhất (20 micro Pa) của âm thanh mà con người có thể nghe được trong khoảng 1KHz-4KHz. Lý do sử dụng dB chủ yếu vì trong ngưỡng nghe của con người nếu qui đổi về watt/cm^2 hay Pascal số sẽ rất lớn, thay vì vậy nếu chuyển sang dBSPL sẽ chỉ còn 140dB.

Có sự khác biệt nhỏ giữa cường độ âm (sound intensity) và áp suất âm (sound pressure), nhưng khi qui về dBSPL thì đều ra số giống nhau nên mình sẽ ko đề cập ở đây.

Trên 80dB nghe trong thời gian dài là bắt đầu gây hại cho thính lực, nếu ai chưa bít.

Pha

Thường thì 1 đồ thị sóng sin sẽ biểu diễn cho tại 1 thời điểm nhất định giá trị của dB SPL là bao nhiêu, tức là không khí tại điểm được đo bị nén hay giãn bao nhiêu lần so với âm lượng thấp nhất mà con người có thể nghe ra được.


Khoảng cách giữa 2 đỉnh của sóng (peak-to-peak) là 1 bước sóng (wavelength), và được tính là 1 chu kì (phase), nói theo ngôn ngữ lượng giác thì 1 chu kì sẽ là 360 độ, vậy nên khi đề cập đến phase thường sẽ chia theo độ. 1 giao động nén (condensation) hoặc kéo giãn (rarefaction) các phân tử không khí sẽ là 1 nửa của 1 pha (180 độ).

Bóng âm - Sound shadow

Bóng âm, theo đúng nghĩa của nó là hiện tượng xảy ra khi âm thanh gặp phải vật cản trên đường đi. Nhìn hình là hỉu.


Sau khi đi qua vật cản sẽ xuất hiện 1 khoảng lặng mà ở đó không có âm thanh, được biểu diễn bằng khoảng đen trên hình. Độ lớn của khoảng tối trong hình thay đổi tùy thuộc vào kích thước, vật liệu của vật cản và tần số của sóng. Một vật thể với kích thước bé hơn bước sóng của âm thanh sẽ hầu như không có ảnh hưởng gì, vật thể với kích thước lớn và vật liệu có tính chất kháng âm cao sẽ phản xạ lại hầu hết âm thanh, trong khi đó vật thể với kích thước gần bằng với bước sóng sẽ tạo ra bóng âm.

ILD/IPD/ITD

Nãy giờ giông dài vậy chủ íu để bây h đi vào phần chính.

Có lẽ ai từng nghe headphones cũng thấy nó rất khác so với speakers, khác biệt lớn nhất có lẽ là cái cảm giác về không gian mà speakers đem lại. Hoặc có thể mọi người cũng đã từng nghe nói đến các bản binaural mà ở đó tính chân thực trong việc định hướng của headphones có thể so sánh được với speakers. Tất cả đều liên quan đến cách tai người phân tích âm thanh trong tự nhiên.

Như đã trình bày trong phần sound shadow ở trên, trong tự nhiên đầu người bản thân đóng vai trò là vật cản đối với âm thanh, tức là âm thanh đi đến 2 tai sẽ không phải luôn luôn giống nhau, mà có sự khác biệt về cường độ, thời gian và pha giữa 2 tai tùy vào vị trí của nguồn phát. Có 3 khái niệm ở đây là ILD (interaural level difference) và IPD (interaural phase difference) và ITD (interaural temporal difference).

ILD – chênh lệch cường độ

Nôm na là sự khác biệt trong cường độ âm thanh ở 2 tai. Xảy ra thường do 3 nguyên nhân:

- Âm thanh sau khi đến 1 tai sẽ đi tiếp sang tai còn lại, bị suy yếu trên đường đi, nên khi đến được tai kia sẽ không còn cùng cường độ như cũ. Tuy nhiên sự khác biệt này thường rất nhỏ và không đáng kể.
- Nếu nguồn âm bị đặt lệch về 1 bên tai, sẽ có sự khác biệt cường độ giữa 2 tai, do khoảng cách âm thanh phải di chuyền đến 2 tai không giống nhau, xảy ra suy yếu trên đường đi.
- Bóng âm, như đã trình bày ở trên, bóng âm xảy ra do bản thân đầu người làm vật cản trên đường đi của âm thanh. Hệ quả là âm tần số cao (bước sóng ngắn so với kích thước đầu người) bị ảnh hưởng về cường độ nhiều hơn so với âm tần số thấp.

Dựa theo công thức tính vận tốc sóng ở phần trên, ta có thể tính được với 1 đầu người bề ngang khoảng 20cm thì âm thanh tại 1500hz trở lên sẽ bắt đầu bị ảnh hưởng nhiều.

ITD – độ trễ

Tai này đến trước tai kia do nguồn đặt lệch, đơn giản dễ hiểu. Tuy nhiên điểm lưu ý là toàn bộ dải tần đều bị lệch chứ không phân biệt theo tần số cái nào trước cái nào sau. Vận tốc âm thanh là không đổi.

Tuy nhiên độ trễ cũng có vai trò trong việc định hướng nguồn âm, có thể gây nhầm lẫn vì ảnh hưởng đến quá trình tai phân tích hiệu ứng bóng âm. Mình không đi chi tiết phần này vì nó cần tính toán 1 ít.

IPD – lệch pha

Gần giống như ITD, tức là ở 1 tần số nhất định âm thanh không đến 2 tai cùng lúc. Tuy nhiên khác với ITD, khi mà độ trễ không phụ thuộc vào tần số, thì IDP thay đổi tùy theo tần số nhất định dù độ trễ giữ nguyên.

Ví dụ cùng với độ trễ 0.5ms (millisecond) thì tại 1khz IDP = 180 độ (nửa pha), còn tại 500hz IDP = 90 độ (1/4 pha). Tính làm sao thì cứ mang c=f*lambda ra.





tạm thời thế đã, còn 1 phần nữa nhưng giờ đi coi fin, mai vít.
__________________
wandering beyond the realm of reality

Last edited by tranhieuamg; 19-05-2019 at 12:09.
Reply With Quote
  #2  
Old 06-10-2012, 23:33
rol_212's Avatar
rol_212 rol_212 is offline
Đã tốn tiền
Join Date: 05-2008
Location: hell..............
Posts: 3,002
Re: Sơ lược về các khái niệm trong âm thanh và cách chúng ta nghe

Lâu lắm mới thấy giáo sư quay lại
__________________
Output impedance mod cho Iriver ak100/120: http://vozforums.com/showthread.php?t=3721229
https://www.facebook.com/HeadWorldAudio/
Reply With Quote
  #3  
Old 06-10-2012, 23:37
tranhieuamg's Avatar
tranhieuamg tranhieuamg is offline
Senior Member
Join Date: 01-2009
Posts: 2,914
Re: Sơ lược về các khái niệm trong âm thanh và cách chúng ta nghe

Quote:
Originally Posted by rol_212 View Post
Lâu lắm mới thấy giáo sư quay lại
ko dám, chắc mai kia còn fải thỉnh jáo sư rol nhìu lắm
__________________
wandering beyond the realm of reality
Reply With Quote
  #4  
Old 06-10-2012, 23:46
chuot_nhat2706's Avatar
chuot_nhat2706 chuot_nhat2706 is offline
Đã tốn tiền
Join Date: 08-2012
Location: ►►►►►► Military Troll Academy ◄◄◄◄◄◄
Posts: 2,730
Re: Sơ lược về các khái niệm trong âm thanh và cách chúng ta nghe

lâu lắm mí thấy anh Híu lộ mẹt vít bài :-<. Hóng nốt phần còn lại :-<
__________________
╔══╗ My♫
║██║ Life ♫ ♫________________Violin is my life ♥
║(O)║ Is a ♫_________________Music is my love ♥♥_________________
╚══╝ Symphony ♫ ♫ ♫
Reply With Quote
  #5  
Old 06-10-2012, 23:56
ThatLaKinhKhung ThatLaKinhKhung is offline
Senior Member
Join Date: 05-2012
Location: Hà Nội
Posts: 738
Re: Sơ lược về các khái niệm trong âm thanh và cách chúng ta nghe

Vậy các hiện tượng nhiễu xạ với mấy hiện tượng tạo nguồn phát thứ cấp thì sao hả giáo sư. Có ảnh hưởng tới âm hình ko?
Reply With Quote
  #6  
Old 06-10-2012, 23:58
fessy1102's Avatar
fessy1102 fessy1102 is offline
Đã tốn tiền
Join Date: 07-2012
Posts: 1,506
Re: Sơ lược về các khái niệm trong âm thanh và cách chúng ta nghe

Đang đọc hay, chán
__________________
Ryzen 2600 + Vega 56 ft Barrow WC
Reply With Quote
  #7  
Old 07-10-2012, 00:26
AliPenrynLyd's Avatar
AliPenrynLyd AliPenrynLyd is offline
Đã tốn tiền
Join Date: 03-2010
Location: 黙想
Posts: 6,065
Re: Sơ lược về các khái niệm trong âm thanh và cách chúng ta nghe

Bác Hiếu gộp chung bài trở kháng của tai nghe với bài này được hem? Chứ em thấy nhiều bài có ích mè phân hóa nhiều qúa, Sticky lên cả đống mè cứ rời rạc.
__________________
ZX1 - UE900s - DT1350 - DT880 250Ω
E-M5, E-M1, GX8 @ 1.7/15 Summilux - 1.2/25 - 1.8/45 - 1.2/45 - 1.8/75 - 2.8/7-14,12-40,40-150 PRO
Reply With Quote
  #8  
Old 07-10-2012, 00:31
Keirapc's Avatar
Keirapc Keirapc is offline
Senior Member
Join Date: 07-2011
Location: Thủ Đô
Posts: 616
Re: Sơ lược về các khái niệm trong âm thanh và cách chúng ta nghe

Quote:
Originally Posted by AliPenrynLyd View Post
Bác Hiếu gộp chung bài trở kháng của tai nghe với bài này được hem? Chứ em thấy nhiều bài có ích mè phân hóa nhiều qúa, Sticky lên cả đống mè cứ rời rạc.
để thanh lý bớt sticky đi....để nhiều rối mắt quá...
__________________
keirapc
Reply With Quote
  #9  
Old 07-10-2012, 00:38
TThach's Avatar
TThach TThach is offline
Senior Member
Join Date: 10-2009
Posts: 8,367
Re: Sơ lược về các khái niệm trong âm thanh và cách chúng ta nghe

May quá gặp giáo sư cho em hỏi câu ngoài lề xíu, trước em có gặp mấy cái tai nghe dùng lâu ngày bị lỗi nghe sao mọi thứ lộn xộn hết. Âm lệch trái âm lệch phải, bass đánh cảm giác phần hơi bên phải nhưng phần cứng thì bên trái. Vocal lúc trái lúc phải, giống như hiện tượng loa đấu ngược cực.

Mà cũng biết là ngược cực gây ra hiện tượng đó mà chưa hiểu tương tác sao mà mình nghe được nó lại kì dị vậy?
Reply With Quote
  #10  
Old 07-10-2012, 00:44
tranhieuamg's Avatar
tranhieuamg tranhieuamg is offline
Senior Member
Join Date: 01-2009
Posts: 2,914
Re: Sơ lược về các khái niệm trong âm thanh và cách chúng ta nghe

Quote:
Originally Posted by AliPenrynLyd View Post
Bác Hiếu gộp chung bài trở kháng của tai nghe với bài này được hem? Chứ em thấy nhiều bài có ích mè phân hóa nhiều qúa, Sticky lên cả đống mè cứ rời rạc.
cái đấy hỏi mod chứ sao hòi mềnh =)
Quote:
Originally Posted by ThatLaKinhKhung View Post
Vậy các hiện tượng nhiễu xạ với mấy hiện tượng tạo nguồn phát thứ cấp thì sao hả giáo sư. Có ảnh hưởng tới âm hình ko?
ko, ko lin wan.
mà ù xì thì hỏi jáo sư rol trên kia kinh nghịm đầy mình =))
Quote:
Originally Posted by TThach View Post
May quá gặp giáo sư cho em hỏi câu ngoài lề xíu, trước em có gặp mấy cái tai nghe dùng lâu ngày bị lỗi nghe sao mọi thứ lộn xộn hết. Âm lệch trái âm lệch phải, bass đánh cảm giác phần hơi bên phải nhưng phần cứng thì bên trái. Vocal lúc trái lúc phải, giống như hiện tượng loa đấu ngược cực.

Mà cũng biết là ngược cực gây ra hiện tượng đó mà chưa hiểu tương tác sao mà mình nghe được nó lại kì dị vậy?
ah đó là hiện tượng đã-đến-lúc-mua-tai-mới đó ấy bác. hiện tượng này ai cũng gặp cả, ko sớm thì muộn, ko lạ đâu.
__________________
wandering beyond the realm of reality
Reply With Quote
Reply

« Previous Thread | Next Thread »
Thread Tools

Posting Rules
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is On
Smilies are On
[IMG] code is On
HTML code is Off


All times are GMT +7. The time now is 18:20.