Tần số âm thanh (Hz) là gì? Khái niệm, ứng dụng, ý nghĩa!

Âm thanh hiện diện khắp nơi trong cuộc sống, từ tiếng nói, tiếng nhạc cho đến âm thanh thiên nhiên. Đằng sau những rung động ấy chính là khái niệm “tần số âm thanh (Hz)” – yếu tố quyết định âm trầm, âm bổng và cách chúng ta cảm nhận thế giới.

Tần số âm thanh (Hz) là gì?

Tần số âm thanh là số lần dao động của sóng âm trong một giây, được đo bằng đơn vị hertz (Hz). Mỗi âm thanh mà tai người nghe được đều hình thành từ những dao động như vậy. Âm trầm hay bổng đều do sự khác nhau về tần số quyết định.

Hz (Hertz, đọc là Héc) là đơn vị quốc tế để đo tần số. Một Hz tương ứng với một dao động diễn ra trong vòng một giây.

Có thể hiểu đơn giản: tần số âm thanh hz cao hơn, nghĩa là âm thanh dao động nhanh hơn dẫn đến âm thanh phát ra cao – bay và sáng (âm treble), trong khi tần số âm thanh Hz thấp hơn thì dạo động chậm hơn từ đó âm thanh phát ra sâu- uy lực (âm bass)

Ngoài Hz, còn có các đơn vị liên quan như: mHz, kHz, MHz, GHz,… Cụ thể như sau:

• 1 Hz = 1.000 mHz (Milihertz)
• 1 Hz = 1.000.000 µHz (Microhertz)
• 1 Hz = 1.000.000.000 nHz (Nanohertz)
• 1 Hz = 0.001 kHz (Kilohertz)
• 1 Hz = 0,000001 MHz (Megahertz)
• 1 Hz = 0,000000001 GHz (Gigahertz)

Công thức tính tần số âm thanh

Tần số âm thanh là số lần dao động trong một giây. Về mặt toán học, ta có thể biểu diễn bằng nhiều công thức khác nhau tùy theo hiện tượng

Trong đó:

• f: tần số (Hz)
• T: chu kỳ dao động (s)

Nó có nghĩa, nếu một dao động hoàn thành trong 0,01 giây thì tần số sẽ là: f = 1/0.01 = 100hz.

Ngoài ra, khi biết vận tốc truyền sóng và bước sóng, ta có công thức:

Trong đó:

• f: tần số (Hz).
• v: vận tốc truyền sóng (m/s).
• λ: bước sóng (m).

Ví dụ, với âm thanh truyền trong không khí ở 20°C, vận tốc trung bình là 343 m/s. Nếu bước sóng đo được là 0,686 m thì tần số âm thanh sẽ là: f = 343/ 0,686 ≈ 500Hz

Bản chất của tần số âm thanh

Bước 1: Khi một nhạc cụ hoặc dây thanh quản của con người rung động, chúng làm cho không khí xung quanh bị nén lại rồi giãn ra liên tục, tạo thành sóng âm lan truyền trong không khí và đến tai người.

Bước 2: Khi sóng âm đi vào tai, nó làm dịch trong ốc tai dao động, khiến các tế bào lông thính giác trong đó bị uốn cong. Sự uốn cong này tạo ra tín hiệu điện và truyền qua dây thần kinh thính giác đến não bộ. Tại đây, não sẽ xử lý và “dịch” tín hiệu thành âm thanh mà chúng ta nghe thấy.

Phạm vi nghe được của con người

Khả năng nghe của con người thường nằm trong khoảng từ 20–20.000 Hz. Ngoài khoảng này, âm thanh có thể tồn tại nhưng chúng ta không cảm nhận được bằng tai.

• Hạ âm (< 20 Hz): không nghe thấy rõ, chỉ cảm nhận qua rung động. Voi, chim bồ câu, hà mã là những con nghe được hạ âm. Bản thân con người không nghe được, nhưng vẫn cảm nhận được khi nghe hạ âm sẽ thấp tức – và có áp lực đè lên ngực.
• Ngưỡng nghe (20–20.000 Hz): phạm vi con người cảm nhận trực tiếp. Trong ngưỡng nghe lại chia ra làm 3 loại chính là: âm bass, âm mid và âm treble.
• Siêu âm (> 20.000 Hz): tai người không nghe được, thường ứng dụng trong y học, công nghệ. Cá voi, dơi, cá heo,.. là một số con nghe được siêu âm.

Tuổi tác và môi trường cũng ảnh hưởng lớn đến khả năng nghe, đặc biệt là việc giảm dần độ nhạy ở các tần số cao khi tuổi tăng.

Các loại tần số âm thanh

Như đã giới thiệu, tần số con người nghe được là từ 20Hz – 20khz, mà trong đó nó lại chia thành 3 khoảng nhỏ hơn, đó là:

• Âm bass: tạo ra tiếng “bịch bịch” – trầm, sâu, rung động mạnh của bản nhạc, rất thích hợp để nghe các dòng nhạc mạnh như: remix, nonstop,…
• Âm mid: chủ yếu tiếng người nói, tiếng nhạc cụ,. đều tập trung ở dải này, do vậy một dàn nhạc hay cần thể hiện âm mid thật sự hay và xuất sắc.
• Âm treble: âm thanh cao, sáng,.. như tiếng sáo điều, tiếng cymbal.

Các quãng tám chúng ta thường gặp và ý nghĩa của nó

Những điều cần biết về tần số âm thanh

Ảnh hưởng đến sức khỏe: Âm thanh ở tần số quá cao hoặc quá thấp có thể gây khó chịu, thậm chí tổn hại thính giác nếu nghe lâu dài. Nên nghe âm thanh ở mức độ vừa phải, để trải nghiệm hết được chất âm phát ra.

Chất lượng âm thanh: Dải âm tốt là bass – mid – treble phải cân bằng. Nhiều người chỉnh âm thanh thường để dải bass xuống thật sâu, nhưng thật ra đó không phải cách để cho âm thanh hay. Âm thanh hay phải đến từ tổng thành nhiều yếu tốt: nguồn nhạc chất lượng cao, thiết bị xử lý chính hãng, và một người chơi âm thanh chuyên nghiệp.

Ứng dụng âm học: Hiểu về tần số giúp tối ưu thiết kế phòng thu, hội trường, rạp hát, tạo không gian nghe nhạc chuẩn và hạn chế hiện tượng dội âm.

Tần số âm thanh không chỉ là con số khô khan mà là chìa khóa giúp chúng ta hiểu và tận hưởng âm nhạc, âm thanh trong đời sống. Hiểu về Hz chính là cách mở rộng cảm nhận và nâng cao trải nghiệm nghe. Để mua được những sản phẩm âm thanh chất lượng nhất, các bạn hãy liên hệ ngay HOTLINE 098 710 6809 để nhận tư vấn nhé!