Hiện Tượng Phách
Khi hai âm thanh có tần số gần bằng nhau phát cùng lúc, chúng trôi vào và ra khỏi sự đồng bộ với nhau. Đôi khi các dao động của chúng cộng lại tạo ra âm thanh to hơn, và đôi khi chúng triệt tiêu nhau tạo ra âm thanh nhỏ hơn, nên độ to nhấp nhô lên xuống. Tốc độ nhấp nhô này, gọi là tần số phách, đơn giản là hiệu số giữa hai tần số.
Công thức
f_beat = |f₁ − f₂|
- f_beat — tần số phách (Hz): độ to nhấp nhô bao nhiêu lần mỗi giây
- f₁ — tần số một (Hz): tần số của âm thanh thứ nhất
- f₂ — tần số hai (Hz): tần số của âm thanh thứ hai
Ví dụ đã giải
Một âm thoa vang ở 442 Hz, và một dây đàn ghi-ta vang ở 438 Hz. Bạn sẽ nghe thấy bao nhiêu phách mỗi giây?
- f₁ = 442 Hz
- f₂ = 438 Hz
- f_beat = |f₁ − f₂|
- f_beat = |442 Hz − 438 Hz|
f_beat = 4 Hz
Tự kiểm tra
Một dây đàn ghi-ta vang ở 440 Hz, và một âm thoa vang ở 445 Hz. Âm thanh sẽ đập to hơn và nhỏ hơn bao nhiêu lần mỗi giây?
- Đáp án đúng: 5 lần mỗi giây
- 885 lần mỗi giây
- 440 lần mỗi giây
Đúng! f_beat = |445 Hz − 440 Hz| = 5 Hz, nên năm nhịp mỗi giây.
Bạn đang lên dây một dây đàn ghi-ta để khớp với tần số chuẩn 440 Hz. Khi bạn siết dây gần với cao độ đúng hơn, các phách bạn nghe thấy sẽ thế nào?
- Chúng nhanh lên
- Đáp án đúng: Chúng chậm lại và cuối cùng biến mất
- Chúng giữ nguyên tốc độ
Đúng! Khi các tần số gần nhau hơn, hiệu số |f₁ − f₂| thu nhỏ lại, nên các phách chậm lại cho đến khi biến mất khi lên dây hoàn hảo.
Bạn thấy điều này ở đâu
Người chỉnh piano và người chơi đàn ghi-ta làm việc bằng tai với hiệu ứng này mỗi ngày: làm dây đàn vang cùng một âm thoa chuẩn, và nếu hai cao độ gần nhau nhưng chưa bằng nhau, độ to sẽ nhấp nhô — nhấp nhô vài nhịp mỗi giây nghĩa là gần đúng cao độ, còn nhịp nhấp nhô chậm dần và cuối cùng biến mất nghĩa là chuẩn tuyệt đối.
Những sai lầm phổ biến
Sai sót kinh điển là tính tốc độ phách từ một tổ hợp sai — cộng hai tần số hoặc chỉ lấy luôn một trong hai, trong khi tốc độ nhịp là hiệu số của chúng: f_beat = |f₁ − f₂|, nên 445 Hz với 440 Hz cho 5 phách mỗi giây. Hiểu lầm thứ hai là cho rằng bản thân hai nguồn đang to dần lên rồi nhỏ đi — cả hai cùng vang lên đều đặn hoàn toàn, và sự đập nhịp là giao thoa theo thời gian, cộng lại và triệt tiêu nhau ngay tại tai bạn.
Nó liên kết như thế nào
Phách là hiện tượng chồng chất — hai sóng có tần số hơi khác nhau trượt vào và ra khỏi nhịp đồng bộ, cùng phép cộng lại và triệt tiêu mà giao thoa và nhiễu xạ trong quang học thực hiện theo không gian. Trong phạm vi chủ đề sóng, chúng cho thấy vì sao 'gần như cùng tần số' là một trạng thái nghe được, chứ không phải không nghe thấy được; còn cường độ âm, phần tiếp theo, theo dấu điều gì xảy ra với năng lượng của một sóng duy nhất khi nó lan tỏa ra.