Khái niệm về âm thanh? Phân biệt các tần sóng âm thanh và cách tạo âm thanh của loa

Trong bất kỳ hệ thống âm thanh nào, chất lượng cuối cùng phụ thuộc vào loa. Bản ghi âm tốt nhất, được mã hóa trên thiết bị lưu trữ tiên tiến nhất và được phát bởi bộ khuếch đại và bộ khuếch đại hàng đầu, sẽ có âm thanh khủng khiếp nếu hệ thống được kết nối với loa kém.

Loa của hệ thống là thành phần lấy tín hiệu điện tử được lưu trữ trên những thứ như CD , băng và DVD và biến nó trở lại thành âm thanh thực tế mà chúng ta có thể nghe thấy. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chính xác cách loa thực hiện điều này. Chúng ta cũng sẽ xem xét các thiết kế loa khác nhau như thế nào và xem những khác biệt này ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng âm thanh. Loa là công nghệ tuyệt vời đã có tác động sâu sắc đến nền văn hóa của chúng ta. Nhưng thực chất, chúng là những thiết bị cực kỳ đơn giản.

Khái niệm cơ bản về âm thanh

Để hiểu cách hoạt động của loa, trước tiên bạn cần hiểu cách thức hoạt động của âm thanh. Bên trong tai của bạn có một phần da rất mỏng được gọi là màng nhĩ . Khi màng nhĩ của bạn rung lên, não của bạn sẽ diễn giải những rung động đó thành âm thanh - đó là cách bạn nghe . Sự thay đổi nhanh chóng của áp suất không khí là điều phổ biến nhất khiến màng nhĩ của bạn bị rung.

Một vật tạo ra âm thanh khi nó dao động trong không khí (âm thanh cũng có thể truyền qua chất lỏng và chất rắn, nhưng không khí là môi trường truyền khi chúng ta nghe loa). Khi một cái gì đó rung động, nó sẽ di chuyển các phần tử không khí xung quanh nó. Các hạt không khí đó lần lượt di chuyển các hạt không khí xung quanh chúng, mang theo xung của dao động trong không khí như một nhiễu loạn di chuyển.

Để xem cách này hoạt động như thế nào, chúng ta hãy nhìn vào một vật thể rung động đơn giản - một cái chuông. Khi bạn rung chuông, kim loại rung - uốn vào và kéo ra - nhanh chóng. Khi nó uốn ra ở một bên, nó sẽ đẩy các hạt không khí xung quanh ở bên đó ra. Các hạt không khí này sau đó va chạm với các hạt phía trước chúng va chạm với các hạt phía trước chúng, v.v. Khi chuông uốn cong ra xa, nó kéo theo các hạt không khí xung quanh này, tạo ra sự sụt giảm áp suất kéo các hạt không khí xung quanh vào nhiều hơn, điều này tạo ra một sự sụt giảm áp suất khác kéo các hạt thậm chí ra xa hơn, v.v. Sự giảm áp suất này được gọi là sự giảm áp suất .

Bằng cách này, một vật thể dao động sẽ gửi một sóng dao động áp suất qua bầu khí quyển. Khi sóng dao động đến tai bạn, nó sẽ làm rung màng nhĩ qua lại. Bộ não của chúng ta diễn giải chuyển động này thành âm thanh.

Phân biệt âm thanh

Chúng ta nghe thấy các âm thanh khác nhau từ các vật thể rung động khác nhau do sự khác nhau về:

Tần số sóng âm - Tần số sóng cao hơn đơn giản có nghĩa là áp suất không khí dao động nhanh hơn. Chúng tôi nghe điều này như một âm vực cao hơn . Khi có ít dao động hơn trong một khoảng thời gian, cao độ thấp hơn.
Mức áp suất không khí - Đây là biên độ của sóng, xác định độ lớn của âm thanh. Các sóng âm thanh có biên độ lớn hơn sẽ chuyển động trống tai của chúng ta nhiều hơn và chúng ta ghi nhận cảm giác này dưới dạng âm lượng lớn hơn .
Một microphone hoạt động như thế tai chúng ta. Nó có một màng ngăn bị rung bởi sóng âm trong một khu vực. Tín hiệu từ micrô được mã hóa trên băng hoặc CD dưới dạng tín hiệu điện. Khi bạn phát lại tín hiệu này trên hệ thống âm thanh nổi của mình, bộ khuếch đại sẽ gửi tín hiệu đến loa, bộ khuếch đại này sẽ diễn giải lại tín hiệu thành các rung động vật lý. Những chiếc loa tốt được tối ưu hóa để tạo ra những dao động cực kỳ chính xác về áp suất không khí, giống như những biến động ban đầu của micrô. Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ xem người nói thực hiện điều này như thế nào.

Cách tạo âm thanh của loa

Trong phần trước, chúng ta đã thấy rằng âm thanh truyền đi trong các sóng dao động áp suất không khí, và chúng ta nghe thấy các âm thanh khác nhau tùy thuộc vào tần số và biên độ của các sóng này. Chúng tôi cũng biết rằng micrô dịch sóng âm thanh thành tín hiệu điện, có thể được mã hóa vào đĩa CD, băng, đĩa LP, v.v. Người chơi chuyển đổi thông tin đã lưu trữ này trở lại thành dòng điện để sử dụng trong hệ thống âm thanh nổi.

Một người nói về bản chất là máy dịch cuối cùng - mặt trái của micrô . Nó lấy tín hiệu điện và chuyển nó trở lại thành các dao động vật lý để tạo ra sóng âm thanh. Khi mọi thứ hoạt động như bình thường, loa tạo ra các rung động gần giống như micrô đã ghi và mã hóa ban đầu trên băng, CD, LP, v.v. Các loa truyền thống thực hiện điều này với một hoặc nhiều trình điều khiển .