Dao động và Sóng

Đặc trưng vật lý và sinh lý của âm

Độ cao gắn với tần số cơ bản, độ to cảm nhận phụ thuộc mức cường độ và thính giác, còn âm sắc liên quan cấu trúc phổ và dạng sóng.

Cùng một nốt nhạc có thể nghe khác nhau khi chơi bằng sáo hay đàn; cùng mức vật lý cũng không nhất thiết được mọi người cảm nhận giống nhau. Cần phân biệt đại lượng đo được với cảm giác nghe.

Mức âm và phổ

Mức cường độ so với ngưỡng quy ước $I_0$ tính bằng decibel; tăng 10 dB tương ứng cường độ tăng mười lần, nhưng cảm giác to không tăng theo cùng một tỷ lệ cố định. Âm thuần có một tần số; nhạc cụ thường tạo âm phức gồm cơ bản và họa âm.

Trắc nghiệm nhanh

Hai âm cùng độ cao cơ bản và mức cường độ vẫn có thể khác âm sắc vì các họa âm có biên độ tương đối khác nhau. Phổ biểu diễn các thành phần tần số; dạng bao theo thời gian giúp phân biệt lúc phát âm, duy trì và tắt âm. Cảm giác nghe còn phụ thuộc thính giác và mức nghe, nên số đo dB không tự nó dự đoán chính xác cảm nhận của mọi người.

Khi áp dụng mô hình, hãy xác định rõ đại lượng nào được giữ cố định và chọn hệ quy chiếu phù hợp. Viết đơn vị ngay bên cạnh số liệu giúp phát hiện nhầm lẫn giữa các đại lượng cùng ký hiệu hoặc giữa giá trị đo với giá trị dự đoán. Sau khi tính, kiểm tra thứ nguyên, dấu và giới hạn: kết quả phải phù hợp với giả thiết đã dùng, chẳng hạn dao động nhỏ, môi trường đồng nhất hoặc bỏ qua lực cản. Nếu điều kiện thực tế khác giả thiết, cần giải thích sai lệch thay vì áp dụng công thức máy móc.

Một cách kiểm tra trực quan là thay các giá trị đặc biệt vào quan hệ đã lập: xét vị trí cân bằng, biên độ cực đại, một chu kỳ hoặc trường hợp không có chuyển động tương đối. Những trường hợp này thường làm một đại lượng bằng không hoặc đạt cực trị, giúp phát hiện sai dấu và nhầm giữa chu kỳ với tần số. Khi so sánh hai thí nghiệm, chỉ thay đổi một điều kiện mỗi lần để xác định quan hệ nhân quả rõ ràng.