o Mức cường độ âm ngưỡng nghe là đại lượng tính bằng L lg I 10lg I 20lg Ux Mục tiêu Xác định chính xác ngưỡng nghe đối với một số tần số trong miền nghe thấy của tai người và vẽ đ
Trang 1BÀI THỰC HÀNH SỐ 1.
NGƯỠNG NGHE VÀ NGƯỠNG PHÂN BIỆT TẦN SỐ CỦA TAI
NGƯỜI
I Cơ sở lý thuyết
1 Khái niệm sóng âm
- Sóng âm là sự lan truyền các dao động âm trong các môi trường rắn, lỏng, khí
- Đặc điểm:
o Tai người có thể nghe các âm có tần số 16 -20.000Hz
o Tốc độ truyền âm sẽ giảm dần theo môi trường rắn, lỏng, khí, phụ thuộc vào môi trường, nhiệt độ và khối lượng riêng của môi trường
2 Đặc trưng của âm
Độ to, âm sắc, độ cao phụ thuộc vào cảm thụ âm của tai con người
Độ cao: Đặc trưng cho tính trầm bổng của âm, phụ thuộc vào tần số(f), f lớn âm bổng, f nhỏ âm trầm
Âm sắc: là đại lượng đặc trưng cho sắc thái riêng của âm, giúp phân biệt được hai âm có cùng
độ cao, độ to
Độ to: Đặc trưng cho độ to nhỏ của âm, phụ thuộc vào tần số và biên độ
o Cường độ âm (I): là năng lượng mà sóng âm truyền trong một đơn
vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền của âm
P I S
= (W/m2)
P: công suất nguồn âm
S: diện tích miền truyền âm
S = 4.Π.R 2
I tỷ lệ với bình phương hiệu điện thế.
o Mức cường độ âm (ngưỡng nghe) là đại lượng tính bằng L
lg ( ) I 10lg ( ) I 20lg Ux ( )
Mục tiêu
Xác định chính xác ngưỡng nghe đối với một số tần số trong miền nghe
thấy của tai người và vẽ đồ thị biểu diễn ngưỡng nghe.
Mục tiêu
Xác định chính xác ngưỡng nghe đối với một số tần số trong miền nghe
thấy của tai người và vẽ đồ thị biểu diễn ngưỡng nghe.
Trang 2I là cường độ õm tại cỏc tần số khỏc nhau
Io là cường độ õm chuẩn ứng với f=1000Hz, Io = 10-12 w/m2
L = ngỡng nghe; U1000 = giá trị biên độ ngỡng nghe tại 1000Hz ;
Ux = giá trị biên độ ngỡng nghe tại tần số khác
o Ngưỡng nghe: là giỏ trị nhỏ nhất của mức cường độ õm mà tai người cú thể nghe được Âm cú tần số cao nghe rừ, phụ thuộc vào f
Ngưỡng nghe thấy là tần số phụ thuộc, tức là độ nhạy của thớnh giỏc khụng đồng nghĩa với dải nghe thấy Đường cong ngưỡng nghe thấy thu được bằng cỏch nhập cỏc giỏ trị ngưỡng nghe đối với cường độ õm thanh, phụ thuộc vào tần số Cường độ õm thanh được nhập vào như một giỏ trị tương đối: tất cả cỏc giỏ trị ngưỡng liờn quan đến giỏ trị ngưỡng đối với cường độ õm tại 1000 Hz
o Ngưỡng chúi: là giỏ trị lớn nhất của mức cường độ õm mà tai người cú thể chịu đựng được, khụng phụ thuộc vào f, L = 130dB
o Miền nghe: là giỏ trị của mức cường độ õm trong khoảng giữa ngưỡng nghe và ngưỡng chúi
f = 1000Hz L =0dB
f = 50Hz L = 50dB
II Dụng cụ thớ nghiệm
1 Mỏy phỏt súng sin
2 Headphone, stereo
3 Bộ giao diện ghộp nối mỏy tớnh Cobra3 Basic
4 Nguồn nuụi của bộ giao diện, 12V
5 Phần mềm Cobra3 Universal Recorder
6 Cỏp bảo vệ BNC, 1 = 30cm
7 Đầu cắm chuyền giữa chõn BNC và chõn 4mm
8 Mỏy tớnh
III Cỏc bước thực hiện
Trang 3Hình 1: Lắp đặt thí nghiệm
1 Các bước chuẩn bị thực hành
- Máy phát sóng sin và bộ giao diện ghép nối máy tính phải được đặt trong phòng yên tĩnh và bật lên
- Lắp đặt các dụng cụ như trong hình 1
- Nối bộ khuếch đại của máy phát sóng sin với lối vào Analog In2 của bộ Cobra3
- Nối đầu có biểu tượng tai nghe trên máy phát sóng sin với tai nghe
Hình 2: Các thông số của phép đo
2 Xác định đường cong ngưỡng nghe
- Đặt tần số của máy phát sóng sin tới tần số thấp nhất và biên độ đặt tại 0 mV
- Khởi động chương trình Cobra3 Measure
- Chọn “New measurement”
- Đặt các thông số của phép đo như hình 2 và bắt đầu đo bằng cách nhấn chuột vào ô
“Continue”
- Người thử nghiệm đeo tai nghe sao cho hai tai hoàn toàn không nghe thấy tiếng động từ môi trường Người thử nghiệm nên ngồi tại vị trí không nhìn thấy màn hình máy tính và màn hình hiển thị của máy phát sóng
Người làm thí nghiệm tăng dần dần tần số đến 50Hz sau đó tăng dần biên độ đến khi người thử nghiệm có thể nghe thấy âm thanh gì đó
Nhấn nút trên bộ phát tần để chuyển từ chế độ tai nghe sang chế độ “ Out”
Nhấn chuột vào nút “Start measurement” và ghi lại giá trị ngưỡng biên độ Ux trên màn hình máy tính vào bảng Giá trị chính xác này thu được bằng cách nhấn chuột vào “Show extrema” (Xem hình 3)
Xoay núm chỉnh biên độ của máy phát sóng sin về 0 và nhấn chuột vào điểm màu đỏ trên màn hình máy tính
Trang 4Lặp lại các bước đo giá trị ngưỡng đối với các tần số 100, 200, 500, 1000, 5000, 12000, 13000,
14000 và 15000Hz Vì lý do này nên dải đo của cổng Analog in 2 (+/-10V và tần số (50kHz) cũng
phải điều chỉnh để có thể đo được giá trị ngưỡng nghe
Hình 3: Phép đo ngưỡng biên độ
IV: Báo cáo kết qua
Hình 4: Đường cong ngưỡng nghe thấy Hình 5: Đường cong ngưỡng
phân biệt tần số