Khoa học và tính chủ quan của tiếng ồn: Hiểu âm thanh và tác động của nó
Mục lục
- Nguồn gốc và định nghĩa của tiếng ồn
- Vật lý của âm thanh và tiếng ồn
- Tiếng ồn trong dữ liệu và công nghệ
- Kết luận
Nguồn gốc và định nghĩa của tiếng ồn
Trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, tiếng ồn là một yếu tố hiện diện khắp nơi, thường được coi là sự xâm nhập không mong muốn vào không gian thính giác của chúng ta. Nhưng chính xác thì tiếng ồn là gì, và làm thế nào con người phân loại một số âm thanh nhất định là phiền toái hoặc xâm nhập?
Tiếng ồn so với âm thanh
Thuật ngữ "tiếng ồn" bắt nguồn từ tiếng Latinh buồn nôn, có nghĩa là bệnh tật - một nguồn gốc phù hợp khi xem xét sự khó chịu mà tiếng ồn thường gây ra. Trong lịch sử, tiếng ồn cũng có liên quan đến xung đột trong tiếng Pháp cổ, nơi nó gắn liền với các cuộc cãi vã. Ngược lại, từ nguyên của "âm thanh" đơn giản hơn, bắt nguồn từ tiếng Latinh sonus, có nghĩa đơn giản là hiện tượng thính giác. Bất chấp những hành trình ngôn ngữ này, cả hai thuật ngữ đã phát triển để đại diện cho hai mặt của cùng một đồng xu thính giác.
Chủ quan trong nhận thức tiếng ồn
Tiếng ồn là duy nhất ở chỗ nó cực kỳ chủ quan. Những gì một người có thể coi là một bản giao hưởng du dương của mưa, một người khác có thể dán nhãn là tiếng ồn gây rối. Tính chủ quan này mở rộng đến nhận thức của chúng ta về âm nhạc, âm thanh đô thị và thậm chí cả giai điệu của thiên nhiên. Ranh giới giữa âm thanh và tiếng ồn thường được vẽ dựa trên sở thích cá nhân, bối cảnh và thậm chí cả nền tảng văn hóa.
Tác động của tiếng ồn
Tiếng ồn không chỉ là một sự phiền toái tâm lý; nó có thể có những tác động vật lý đáng kể. Tiếp xúc lâu với tiếng ồn lớn có thể dẫn đến mất thính lực, mức độ căng thẳng cao và thậm chí là các vấn đề về tim mạch. Hiểu được nguồn gốc và bản chất chủ quan của tiếng ồn cung cấp cái nhìn sâu sắc về lý do tại sao nó không chỉ gây phiền toái cho môi trường mà còn là một yếu tố có thể ảnh hưởng đáng kể đến sức khỏe và hạnh phúc của con người.
"Tiếng ồn không chỉ đơn giản là mối quan tâm về môi trường; đó là một phần không thể thiếu trong trải nghiệm của con người định hình sức khỏe và mức độ căng thẳng của chúng ta."
Vật lý của âm thanh và tiếng ồn
Âm thanh và tiếng ồn được liên kết với nhau bởi các đặc tính vật lý mà chúng chia sẻ. Để hiểu mối quan hệ này, chúng ta phải đi sâu vào vật lý của âm thanh.
Âm thanh dưới dạng sóng áp suất
Về cốt lõi, âm thanh là một loạt các sóng áp suất truyền qua một môi trường như không khí, nước hoặc vật liệu rắn. Những sóng này được tạo ra bởi các vật thể rung động và chuyển động của chúng qua các môi trường cho phép chúng đến tai chúng ta. Thí nghiệm cổ điển của Robert Boyle vào những năm 1600 đã chứng minh điều này bằng cách sử dụng một chiếc lọ chuông để chỉ ra rằng âm thanh cần một phương tiện để truyền đi.
Chuyển động phân tử và truyền âm thanh
Hãy tưởng tượng các phân tử nhỏ trong một đường thẳng, truyền năng lượng của sóng âm thanh giống như một cuộc đua tiếp sức, mỗi phân tử va vào sóng tiếp theo để truyền rung động. Vũ điệu phân tử này là những gì chúng ta nghe được dưới dạng âm thanh, tần số và biên độ của chúng quyết định cao độ và độ lớn.
Từ âm thanh đến tiếng ồn
Về mặt kỹ thuật, tiếng ồn là bất kỳ âm thanh không mong muốn nào làm gián đoạn tín hiệu âm thanh hoặc dữ liệu mong muốn. Định nghĩa này mở rộng sang các lĩnh vực như âm học và điện tử, nơi việc phân biệt giữa tín hiệu và nhiễu là rất quan trọng.
Vai trò của phương tiện
Các vật liệu khác nhau ảnh hưởng đến việc truyền âm thanh khác nhau. Không khí là một phương tiện phổ biến, nhưng nước và các cấu trúc rắn có thể mang sóng âm thanh hiệu quả hơn, đó là lý do tại sao thông tin liên lạc dưới nước hoặc âm thanh của một đoàn tàu ầm ĩ qua đường ray có thể rất khác biệt và mạnh mẽ.
"Âm thanh là điệu nhảy của các phân tử, một ngôn ngữ phổ quát đòi hỏi một phương tiện để được nghe và hiểu."
Tiếng ồn trong dữ liệu và công nghệ
Ngoài tác động thính giác, tiếng ồn đóng một vai trò quan trọng trong công nghệ và truyền dữ liệu, nơi nó có thể ảnh hưởng đến mọi thứ, từ độ rõ ràng của âm thanh đến tính toàn vẹn của dữ liệu.
Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu
Trong công nghệ, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) là một khái niệm quan trọng được sử dụng để đo độ rõ ràng của việc truyền dữ liệu. Tỷ lệ cao hơn cho thấy nhiều tín hiệu hơn nhiễu, điều này rất mong muốn để giao tiếp rõ ràng. Các kỹ sư cố gắng tối ưu hóa tỷ lệ này, đặc biệt là trong các thiết bị nhạy cảm như kính viễn vọng vô tuyến và cảm biến khoa học.
Thách thức của việc lọc tiếng ồn
Ví dụ, kính viễn vọng vô tuyến thu được một loạt các tần số từ không gian. Thách thức nằm ở việc lọc nhiễu vũ trụ để tập trung vào các tín hiệu cụ thể, chẳng hạn như các tín hiệu từ các ngôi sao hoặc thiên hà xa xôi. Quá trình này giống như cô lập một cuộc trò chuyện duy nhất trong một căn phòng đông đúc - một nhiệm vụ hoành tráng đòi hỏi các thuật toán và công nghệ tiên tiến.
Công nghệ hàng ngày và tiếng ồn
Đối với người tiêu dùng bình thường, tiếng ồn biểu hiện dưới dạng tĩnh điện trong tai nghe, tiếng vo ve của các thiết bị điện tử và thậm chí cả nhiễu được nhìn thấy trong màn hình trực quan. Hiểu và giảm thiểu tiếng ồn này là rất quan trọng để cải thiện trải nghiệm người dùng và chức năng của thiết bị.
Tiếng ồn là sản phẩm phụ của Electron
Trong các hệ thống điện tử, nhiễu thường là sản phẩm phụ của chuyển động điện tử. Khi các electron di chuyển qua mạch, chúng tạo ra những nhiễu loạn có thể biểu hiện dưới dạng nhiễu không mong muốn. Đây là một sự kiện tự nhiên, nhưng là một sự kiện mà các kỹ sư làm việc siêng năng để giảm thiểu.
"Trong công nghệ, tiếng ồn là tiếng vang của electron, một sản phẩm phụ không thể tránh khỏi thách thức việc theo đuổi sự rõ ràng và chính xác của chúng ta."
Kết luận
Hiểu tiếng ồn dưới nhiều hình thức của nó, từ nguồn gốc lịch sử và từ nguyên đến ý nghĩa khoa học và công nghệ của nó, trang bị cho chúng ta kiến thức để quản lý tốt hơn tác động của nó đối với cuộc sống của chúng ta. Cho dù ở dạng nhiễu thính giác hay nhiễu dữ liệu, tiếng ồn là một yếu tố đòi hỏi sự chú ý và hiểu biết.
Khi bạn tiến về phía trước, hãy xem xét tiếng ồn ảnh hưởng đến môi trường và tương tác của chính bạn như thế nào. Khám phá các cách để giảm tiếng ồn không cần thiết trong cuộc sống của bạn, cho dù thông qua công nghệ, chánh niệm hay chỉ đơn giản là nắm lấy những âm thanh làm phong phú hơn là làm phiền.
Để biết thêm thông tin chi tiết về tiếng ồn và âm thanh, hãy đăng ký cập nhật và chia sẻ bài viết này với những người khác có thể được hưởng lợi từ sự hiểu biết sâu sắc hơn về yếu tố phổ biến này trong thế giới của chúng ta.
Bài viết được lấy cảm hứng từ video: Sound vs. Noise: What’s the Actual Difference? (Part 1 of 3)
