Tần số âm thanh hz là gì? Cách đo thế nào?

Chất lượng của một thiết bị âm thanh như cục đẩy công suất, loa hay amply phụ thuộc rất nhiều và dải tần âm thanh mà chúng có thể xử lý hay tái tạo được. Vì điều này ảnh hưởng trực tiếp tới trải nghiệm nghe, sử dụng của khách hàng. Vậy tần số âm thanh là gì? Cùng theo dõi ngay trong bài viết này để được giải đáp nhé!

Tần số âm thanh hz là gì?

Tần số của đại lượng âm thanh là số lần dao động của sóng âm trong một giây. Đơn vị đo nó được sử dụng phổ biến nhất là hertz (Hz). Một Hz tương đương với một dao động trong một giây.

Am-thanh-co-tan-so-bao-nhieu-la-nghe-duoc
Âm thanh có tần số bao nhiêu là nghe được

Trong âm nhạc và các ứng dụng âm thanh khác, tần số được đo từ 20Hz đến 20.000 Hz. Trong đó, 20 Hz là tần số của âm trầm nhất trong âm nhạc, 20.000 Hz là tần số của âm cao nhất trong âm nhạc.

Các tần số thấp hơn 20Hz được gọi là siêu âm, còn các tần số cao hơn 20.000 Hz được gọi là siêu thanh. Các loài động vật như voi có thể phát ra các tần số siêu âm. Trong khi con người chỉ có thể nghe được các tần số trong phạm vi từ 20Hz đến 20.000 Hz.

Tần số của đại lượng âm thanh cũng được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Bao gồm trong y học (như máy siêu âm), trong công nghệ (như điều khiển từ xa), và trong nghiên cứu khoa học (như phân tích sóng âm).

Bảng tần số âm thanh mà người nghe được

16 – 32 Hz Thứ nhất Dải tần dưới ngưỡng nghe của con người (vẫn còn cảm nhận được) và nốt thấp nhất mà đàn organ có thể chơi
32 – 512Hz Thứ 2 – 5 Thường thấy ở phần trầm của âm trầm, giọng nữ hiếm khi đạt đến ngưỡng này
512 – 2.048 Hz Thứ 6 – 7 Ngưỡng này là giọng nói bình thường của con người
2.048 – 8.192 Hz Thứ 8 – 9 Giọng nữ cao
8.192 – 16.384 Hz Thứ 10 Có tiếng hơi chói khi nghe, như tiếng chuông hoặc còi báo hiệu
16.384 – 32.768 Hz Thứ 11 Dải âm thanh bắt đầu vượt quá khả năng nghe của con người.

Công thức tính tần số âm thanh

Có nhiều cách để tính toán giá trị tần của của đơn vị âm thanh. Tuy nhiên phổ biến nhất là áp dụng các công thức sau đây:

Mẹo tính tần số trên bước sóng

Tần số sẽ được tính khi biết được trước bước sóng và vận tốc dao động như sau: f = V / λ

Trong đó

V : vận tốc sóng

f :  tần số

λ: bước sóng.

Bieu-do-gia-tri-tan-so-cua-dai-luong-am-thanh
Biểu đố giá trị tần số của đại lượng âm thanh

Cách tính tần số sóng trong chân không

Công thức tần số sóng ở trong chân không và công thức trong môi trường ở ngoài chân không là giống nhau. Tuy nhiên, vận tốc sóng trong môi trường chân không sẽ không bị ảnh hưởng do các yếu tố khác. Vì vậy, vận tốc sóng điện từ bằng với vận tốc của ánh sáng trong trường hợp này. Ta có công thức sau:

f = C / λ

Trong đó:

C: Vận tốc của ánh sáng

f: Tần số

λ: Bước sóng

Hướng dẫn tính tần số dựa trên chu kì

Tần số và thời gian là hai đại lượng tỉ lệ nghịch cần thiết để hoàn thành một dao động sóng. Khi biết thời gian hoàn thành dao động, ta có công thức tính tần số:

f = 1 / T

Trong đó:

f  : tần số

T : thời gian cần thiết để chúng có thể hoàn thành một dao động.

Phân loại các dải tần số của đại lượng âm thanh

Thông thường, người ta chia tần số của âm thanh thành 3 dải chính là âm trầm, âm trung và âm bổng.

Dải tần số thấp (bass) – Dải âm trầm

Đây là dải tần mà âm thành thường bị đánh giá sai. Bời vì ngoài việc nghe, chúng ta cũng cần chú ý và cảm nhận. Nhiều người mới bước chân vào lĩnh vực âm thanh thường phân vân về độ sâu và cường độ của dải trầm.

Những chiếc loa có dải trầm tốt đồng nghĩa với việc chúng có thể tái tạo tần số rất thấp với âm trầm rất sâu. Ngay cả khi sử dụng ở âm lượng lớn, âm thanh của loa vẫn chắc chắn và mạnh mẽ mà không bị rè hay nặng. Dải tần số âm thanh thấp được chia thành 3 dải:

  • Low bass – Deep bass từ 20Hz – 80Hz
  • Bass từ 80Hz – 320Hz
  • Upper bass – High bass từ 320 Hz – 500 Hz

Ví dụ, với một loa siêu trầm có khả năng tái tạo tần số âm trầm thấp, các loa âm trần cao cấp có thể tái tạo từ dải âm trầm.

Cac-dai-tan-so-cua-dai-luong-am-thanh
Các dải tần số của đại lượng âm thanh

>>> Có thể bạn quan tâm

Dải tần số âm thanh trung (mid)

Đây là âm thanh phổ biến nhất bởi vì hầu hết các âm thanh chúng ta nghe thấy trong cuộc sống hàng ngày, chẳng hạn như xe máy, tiếng người, đồ vật, va chạm… đều là mid. Âm trung tần trong trẻo, tinh tế, trong trẻo và không lẫn tạp âm là chất lượng.

Ở dải âm trung tần, hầu hết các thiết bị âm thanh như ampli, đầu CD, loa karaoke,  loa âm tường đều thể hiện rất tốt. Dải tần số của đại lượng âm thanh trung mid cũng được chia thành 3 dải tần, đó là:

  • Low mid từ 500Hz – 1kHz
  • Mid từ 1kHz – 2kHz
  • High mid từ 2 kHz – 6kHz

Dải tần số cao (treble)

Dải tần âm thanh cao thường được tái tạo ở phần treble của loa. Treble sẽ giúp âm thanh phát ra sáng và rõ hơn. Dải Treble nằm trong khoảng 6 kHz – 20 kHz.

Trên thực tế, con người có thể nghe rõ ở tần số khoảng 17kHz, nhưng để đạt được chất lượng âm thanh thần thánh, người ta thiết kế các thiết bị điện tử âm thanh đáp ứng lên đến 20kHz.

Loa đôi khi cũng được chế tạo để có thể tái tạo dải tần âm thanh lên đến 40kHz,  tăng thêm cảm xúc và chân thực cho người nghe.

Hướng dẫn cách đo tần số âm thanh

Bạn có thể tiến hành phép đo tần số của âm thanh thông qua các phần mềm chuyên dụng như Sound Meter, Decibel mét, Spectroid… Tuy nhiên, để vừa tiện lợi và vừa cho kết quả đo chính xác thì bạn nên sử dụng thiết bị đo tần số của đại lượng âm thanh. Ví dụ như: âm phân tích (spectrum analyzer) hoặc máy đo tần số của đại lượng âm thanh (sound frequency meter). Thao tác thực hiện như sau:

May-do-am-thanh-Decibel
Máy đo âm thanh – Decibel

Chuẩn bị

Cần chuẩn bị một thiết bị có chức năng đo tần số của đại lượng âm thanh, bao gồm cả microphone và phần mềm đo tần số. Thiết bị này có thể được mua từ các cửa hàng kỹ thuật hoặc trên mạng.

Sau đó, bạn đặt microphone vào vị trí cần đo tần số của âm thanh đó. Vị trí này phải được đặt ở một khoảng cách cụ thể từ nguồn âm thanh. Kết nối microphone với máy đo tần số và đảm bảo rằng phần mềm đo tần số đang chạy trên máy tính.

Bắt đầu đo tần số âm thanh

Bấm nút “Start” trên phần mềm đo tần số. Thiết bị sẽ bắt đầu đo tần số của đại lượng âm thanh trong vòng một khoảng thời gian cụ thể.

Sau khi hoàn thành quá trình đo tần số, phần mềm đo tần số sẽ cung cấp cho bạn một biểu đồ tần số. Bạn có thể sử dụng biểu đồ này để phân tích dữ liệu và đo đạc giá trị tần số của vùng  âm thanh mà mình muốn.

Ngoài ra, khi đo giá trị tần số, cần lưu ý một số yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo như vị trí microphone, độ ồn nền, điều kiện môi trường xung quanh, cường độ âm thanh của nguồn âm thanh, và phần mềm đo tần số được sử dụng.

Trên đây là thông về đại lượng tần số âm thanh Hz, hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ khái niệm, mức độ âm thanh ở tần số nào dễ chịu nhất. Bên cạnh đó là nắm được cách đo tần số chính xác và đơn giản.