Bài giảng Vô tuyến điện đại cương: Chương 7 - TS. Ngô Văn Thanh

Bài giảng Vô tuyến điện đại cương: Chương 7 cung cấp cho người học những kiến thức về âm học. Nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Các phương trình âm thanh, thính giác, âm che, điện áp rms.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vô tuyến điện đại cương: Chương 7 - TS. Ngô Văn ThanhVÔ TUYẾN ĐIỆN ĐẠI CƯƠNG TS. Ngô Văn Thanh Viện Vật Lý Hà Nội - 20162 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 Tài liệu tham khảo [1] David B. Rutledge, The Electronics of Radio (Cambridge University Press 1999). [2] Dennis L. Eggleston, Basic Electronics for Scientists and Engineers (Cambridge University Press 2011). [3] Jon B. Hagen, Radio-Frequency Electronics: Circuits and Applications (Cambridge University Press 2009). [4] Nguyễn Thúc Huy (1998), Vô tuyến điện tử, NXB KHKT [5] Đỗ Xuân Thụ, Nguyễn Đức Nhuận (1990), Kỹ thuật điện tử, NXB KHKT [6] Phạm Văn Đương (2004), Cơ sỡ kỹ thuật khuếch đại, NXB KHKT Website : http://iop.vast.ac.vn/~nvthanh/cours/votuyendien/ Email : nvthanh@iop.vast.ac.vn3 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 CHƯƠNG 7. ÂM HỌC 1. Các phương trình âm thanh 2. Thính giác 3. Âm che 4. Điện áp rms4 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 1. Các phương trình âm thanh Equations of Sound  Sóng âm thanh là các sóng nén Định nghĩa  Áp suất của sóng âm == điện áp  Vận tốc trung bình == dòng điện Xét tác động của âm thanh lên không khí  Áp suất của âm thanh :  Xét khoảng cách bé  Độ lệch áp suất giữa hai tiết diện :  Do sự thay đổi áp suất nên các mặt tiết diện sẽ dịch chuyển có gia tốc  Định luật II của Newton  Khối lượng của tiết diện : • là mật độ thể tích của không khí (khối lượng trên một đơn vị thể tích).  Ta có phương trình • U : vận tốc dịch chuyển của tiết diện5 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 1. Các phương trình âm thanh Phương trình truyền thông thứ nhất  Các đại lượng tương đương Xét trường hợp 2 tiết diện dịch chuyển với vận tốc khác nhau  Dẫn đến độ dài thay đổi theo thời gian • Xét khoảng cách bé, ta có  Mặt khác, ta có biểu thức liên hệ cho chất khí • Hằng số thực nghiệm tại nhiệt độ phòng, áp suất 1 at : Phương trình truyền thông thứ hai6 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 1. Các phương trình âm thanh Vận tốc âm thanh Đơn vị đo  Áp suất : pascal (Pa) = 1 newton (N) / 1 m2 • Áp suất tại nhiệt độ phòng, và tại mức nước biển : 101 kPa  Mật độ  : kg/m3 • Mật độ của không khí tại nhiệt độ phòng, và tại mức nước biển : 1.2 kg/m3  Vận tốc âm thanh : 344 m/s  rất chậm so với vận tốc sóng vô tuyến  Bước sóng : Trở kháng đặc trưng  Âm thanh tuân theo các biểu thức về phản xạ giống như sóng truyền thông  Mật độ công suất • Đơn vị : Watt/m2  Cường độ âm thanh biểu diễn qua mức áp suất âm thanh:7 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 2. Thính giác Hearing Loại âm thanh Âm lượng Độ lớn âm thanh Mật độ công suâtLá xao xác Có thể nghe thấy 10 dB 10 pW/m2Phòng thu âm “ 20 dB 100 pW/m2Phòng ngủ ban đêm Yên tĩnh 30 dB 1 nW/m2Phòng khách “ 40 dB 10 nW/m2Giảng đường Vừa phải 50 dB 100 nW/m2Đàm thoại (1m) “ 60 dB 1 W/m2Tiếng xe tải Ồn ào 70 dB 10 W/m2Đường phố “ 80 dB 100 W/m2Xe tải lớn Rất ồn ào 90 dB 1 mW/m2Tiếng hét (1m) “ 100 dB 10 mW/m2Tiếng búa, khoan Rất khó chịu 110 dB 100 mW/m2Máy bay cất cánh “ 120 dB 1 W/m28 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 2. Thính giác  Dải tần số nghe thấy: 20 Hz – 15 kHz  Đánh giá độ thính tai: có thể nghe được tần số < 500 Hz  Khả năng nghe giảm theo tuổi tác • Mỗi năm giảm 1 dB  Âm lượng được biểu diễn theo đơn vị phon.9 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 3. Âm che Masking  Tỷ số công suất = tỷ số giữa tín hiệu và nhiễu  Tín hiệu Morse : là chuỗi các xung ngắn (tích) và các xung dài (tà)  Tần số của xung = 620-Hz  Tai người nghe có thể loại bỏ nhiễu nếu như tín hiệu nhiễu nằm ngo ...