Mức cường độ âm là gì? Tìm hiểu về công thức và đơn vị đo cường độ âm - Trường Thành Audio

Mức cường độ âm là gì?

Mức cường độ âm (Sound Intensity Level) là một thước đo lượng năng lượng âm thanh truyền qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian. Đây là một khái niệm quan trọng trong âm học, giúp xác định độ lớn của âm thanh mà tai người có thể cảm nhận được.

Đơn vị đo và công thức

• • Đơn vị đo: Đơn vị đo của mức cường độ âm là decibel (dB), một đơn vị đo lường tương đối, thường được sử dụng để so sánh mức độ âm thanh với ngưỡng nghe của con người.

  • Công thức: Mức cường độ âm được tính toán bằng công thức:

Công thức cường độ âm được tính theo công thức sau:

I = W/S*t = P/S = P/4πR²

Trong đó: 

P: là công suất âm thanh
S là diện tích miền truyền âm
R là khoảng cách từ điểm đang xét cường độ âm đến nguồn âm
4πR² chính là công thức tính diện tích của hình tròn (khi âm thanh từ nguồn âm phát ra, thì tất cả mọi điểm bao quanh nguồn âm tạo thành bề mặt của hình cầu).

Giải thích công thức

• • Cường độ âm (I): Là lượng năng lượng âm thanh truyền qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian. Đơn vị là watts trên mét vuông (W/m²).

  • Cường độ âm tham chiếu (I_0): Đây là cường độ âm thanh thấp nhất mà tai người có thể nghe thấy, được chọn là 10−12 W/m210^{-12} , text{W/m}^210−12W/m2.

  • Logarit cơ số 10: Công thức sử dụng logarit cơ số 10 để chuyển đổi tỷ lệ giữa cường độ âm thanh thực tế và cường độ tham chiếu thành một con số dễ xử lý hơn. Điều này là cần thiết vì tai người cảm nhận âm thanh theo cách logarit, tức là chúng ta nhận thấy sự thay đổi trong âm thanh không tuyến tính.

Ý nghĩa của mức cường độ âm

• • Mức độ lớn của âm thanh: Mức cường độ âm cho biết âm thanh lớn đến mức nào. Âm thanh ở mức 0 dB là ngưỡng nghe của con người, trong khi mức 120 dB có thể gây đau tai.

  • So sánh âm thanh: Đơn vị dB cho phép so sánh độ lớn của các âm thanh khác nhau một cách dễ dàng. Một sự tăng cường 10 dB thường tương đương với âm thanh gấp đôi về độ lớn mà con người cảm nhận.

  • Ứng dụng: Mức cường độ âm được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như âm nhạc, công nghiệp, y tế và nghiên cứu âm học để đo lường và kiểm soát tiếng ồn.

Một số mức cường độ âm thường gặp

• • 0 dB: Ngưỡng nghe của con người.

  • 30 dB: Tiếng thì thầm.

  • 60 dB: Tiếng nói chuyện thông thường.

  • 85 dB: Mức âm thanh bắt đầu có nguy cơ gây tổn hại thính giác nếu tiếp xúc lâu dài.

  • 120 dB: Ngưỡng đau tai.

  • 140 dB: Tiếng động cơ phản lực ở khoảng cách gần.

Mức cường độ âm là một công cụ quan trọng để hiểu và quản lý âm thanh trong cuộc sống hàng ngày, giúp bảo vệ thính giác và tạo ra môi trường âm thanh thoải mái và an toàn hơn.