Trả lời nhanh
Âm có tần số nhỏ hơn 16 Hz được gọi là hạ âm. Tai người bình thường chỉ nghe được âm có tần số khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz, nên âm thấp hơn ngưỡng 16 Hz là hạ âm và ta không nghe thấy. Âm cao hơn 20 000 Hz gọi là siêu âm.
Câu hỏi và cách điền đáp án
Câu hỏi thường gặp ở dạng: “Âm có tần số nhỏ hơn 16 Hz được gọi là …”. Chỗ trống cần điền là hạ âm.
Nếu đề cho 4 phương án, hãy chọn phương án có nội dung “hạ âm”. Các phương án còn lại thường là “âm nghe được”, “siêu âm” hoặc “tạp âm”, và đều sai với ngưỡng 16 Hz.
Phân loại sóng âm theo tần số
| Loại | Tần số | Tai người |
|---|---|---|
| Hạ âm | f < 16 Hz | Không nghe được |
| Âm nghe được | 16 Hz ≤ f ≤ 20 000 Hz | Nghe được |
| Siêu âm | f > 20 000 Hz | Không nghe được |
Mẹo nhớ: “hạ” là thấp, “siêu” là vượt lên trên. Hạ âm nằm dưới ngưỡng nghe, siêu âm nằm trên ngưỡng nghe. Tần số càng thấp thì âm càng trầm.
Vì sao tai ta không nghe được hạ âm?
Hạ âm vẫn là sóng cơ, vẫn lan truyền trong không khí, nước, đất. Nhưng màng nhĩ và cơ quan thính giác của người chỉ cảm nhận được sự dao động trong một khoảng tần số nhất định. Dao động quá chậm (dưới khoảng 16 Hz) không tạo ra cảm giác âm.
Vì vậy “không nghe được” không có nghĩa là “không tồn tại”. Hạ âm đủ mạnh vẫn có thể gây cảm giác khó chịu, rung ngực hoặc chóng mặt.
Ví dụ về hạ âm trong thực tế
- Động đất, núi lửa phun, bão, sóng thần phát ra hạ âm. Nhờ đó người ta có thể dùng hạ âm để theo dõi và dự báo.
- Voi và cá voi dùng hạ âm để liên lạc ở khoảng cách rất xa, vì sóng có tần số thấp (bước sóng dài) ít bị suy giảm.
- Một số máy móc lớn như quạt công suất lớn, động cơ cỡ lớn có thể phát hạ âm.
Để so sánh: dơi và cá heo dùng siêu âm (trên 20 000 Hz) để định vị. Y học dùng siêu âm để chẩn đoán hình ảnh.
Lưu ý: 16 Hz hay 20 Hz?
Trong chương trình Vật lí cũ, ngưỡng nghe thường được nêu là 16 Hz đến 20 000 Hz, nên hạ âm là f < 16 Hz. Một số tài liệu, nhất là sách KHTN theo chương trình 2018, làm tròn ngưỡng dưới thành 20 Hz. Khi đề ghi rõ “16 Hz”, bạn cứ theo số liệu của đề. Đáp án vẫn là hạ âm.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm “hạ âm” với “siêu âm”. Hãy nhớ ngưỡng 16 Hz là ngưỡng dưới, 20 000 Hz là ngưỡng trên.
- Cho rằng tần số thấp là âm “nhỏ”. Thực ra tần số quyết định độ cao (trầm hay bổng), còn biên độ mới quyết định độ to.
- Nghĩ rằng hạ âm không truyền được trong không khí. Hạ âm vẫn truyền bình thường như mọi sóng âm.
Bài tập tự luyện
- Một nguồn dao động với chu kì 0,1 s. Đây là hạ âm, âm nghe được hay siêu âm?
Đáp án: f = 1/T = 1/0,1 = 10 Hz < 16 Hz nên là hạ âm. - Một sóng âm có chu kì 2·10-5 s. Thuộc loại nào?
Đáp án: f = 1/(2·10-5) = 50 000 Hz > 20 000 Hz nên là siêu âm. - Hạ âm tần số 10 Hz lan truyền trong không khí với tốc độ 340 m/s. Tính bước sóng.
Đáp án: λ = v/f = 340/10 = 34 m. Bước sóng rất dài, đây là lí do hạ âm truyền đi xa.
Cả ba bài trên là số liệu tự đặt để luyện cách đổi giữa chu kì, tần số và bước sóng.
Câu hỏi thường gặp
Âm có tần số nhỏ hơn 16 Hz được gọi là gì?
Đó là hạ âm. Tai người không nghe được âm có tần số dưới khoảng 16 Hz.
Siêu âm có tần số bao nhiêu?
Siêu âm là sóng âm có tần số lớn hơn 20 000 Hz, tai người cũng không nghe được.
Khoảng tần số tai người nghe được là bao nhiêu?
Khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz. Một số tài liệu làm tròn ngưỡng dưới thành 20 Hz.
Hạ âm có truyền được trong môi trường không?
Có. Hạ âm là sóng cơ nên truyền được trong không khí, nước và chất rắn, chỉ là tai người không cảm nhận được.