|
III. Vận dụng.
- GV cho HS đọc và làm HĐ5.
- GV cho HS đọc và làm HĐ6.
۩ Kiến thức nâng cao:
DECIBEL
Vì một lý do nào đó mà đơn vị Decibel không được ưa thích và hiểu lầm bởi rất nhiều người, gồm cả các kỹ sư, thợ máy và các tay điều khiển vô tuyến nghiệp dư. Thế mà đơn vị này lại được dùng rất rộng rãi trong nhiều tài liệu và các trang đặc tính.
Bài đọc này bắt đầu với cảm giác về sự quan sát, sự tiếp xúc, và thính giác.
Người cổ ngày xưa rón rén trong rừng rậm lắng nghe những âm thanh tạo ra các dấu hiệu giúp họ tìm ra thực phẩm và biết tránh né được thú dữ. Họ nghe được những âm thanh yếu ớt và cũng có thể nghe được những tiếng động lớn của muôn thú, tiếng cây đổ, tiếng đất lở. Hệ thống tai nghe hòa hợp những âm thanh này thành một khoản nén để tránh bị quá tải thông tin đưa vào tâm não. Âm thanh có năng lượng gấp đôi sẽ không được nghe lớn gấp đôi. Năng lượng của tiếng lá xào xạc thì yếu hơn rất nhiều lần cây đổ.
Nếu tai của chúng ta (và những giác quan khác) tiếp thu độ lớn tiếng động theo tỉ lệ thuận thì loài người đau đớn đến chết. Tai ta cần có độ nhạy cao để có thể nghe được được những âm thanh rất yếu. Nếu tai vẫn giữ nguyên độ nhạy với âm thanh thì ta sẽ điên đầu không chịu đựng nỗi với những tiếng động lớn. Vì vậy độ nhạy của tai giảm đi nhiều lần với độ lớn âm thanh.
Những chiếc máy khuếch đại âm thanh đầu tiên dùng đơn vị ra phù hợp với tai người chứ không phải theo công suất máy.
Ðể nghe được âm thanh có độ lớn gấp đôi, công suất nguồn âm cần phải lớn hơn 10 lần.
Ví dụ:
Ðể nghe được âm thanh lớn gấp đôi, công suất phát tăng 10 lần.
Ðể nghe lớn gấp đôi âm thanh trước tăng công suất thêm 10 lần nữa. Tổng cộng là 100 lần
Ðể nghe lớn thêm gấp đôi, công suất tăng thêm 10 lần nữa.Tổng cộng công suất âm phát tăng 1000 lần.
Bạn có thể thấy được cách diễn tả công suất âm thanh này rất cồng kềnh. Do đó có thể được viết với cách khác, thuận tiện hơn:
Ðể nghe âm lớn gấp đôi - tăng công suất phát 101
Ðể nghe âm lớn gấp đôi lần nữa - tăng công suất phát 102
Ta có thể thấy đơn vị thuận tiện để dùng là chỉ số của 10. Ðơn vị này được gọi là Bel, từ tên Alexander Graham Bell.
Bel là đơn vị so sánh. Ta dùng nó, giống như mức độ âm thanh, để có thể so sánh các mức dòng điện, điện thế và công suất.
Trong toán Bel là: BEL = Log(P1/P2) P1 và P2 là 2 mức công suất được so sánh.
Log của một số là số mũ (hoặc là chỉ số) mà 10 được lũy thừa lên để có được số đó.
Logarithm
Cách viết gọn trong toán để diễn tả Log của một số được tìm là Log(N). Cơ số cho logarithm dùng trong Bel là 10. Các cơ số khác có thể được dùng nhưng không đề cập trong bài này. Nếu có sự nhầm lẫn trong các viết về cơ số thì các viết ngắn Log(N) và Ln(N) tượng trưng cho Log cơ số 10 và Log cơ số e= 2.7 (log tự nhiên)
Log(N) diễn tả một số mũ của cơ số 10 điều ta cần chú ý đến. Ln diễn tả số mũ của cơ số ''e'' (e = 2.71828). Trong suốt phần còn lại của bài này ta chỉ cần để ý đến Log cơ số 10.
101 = 10 vì vậy Log(10) là 1 102 = 100 vì vậy Log(100) là 2
103 = 1000 vì vậy Log(1000) là 3 10-1 = 1/10 vì vậy Log(0.1) là -1
10-2 = 1/100 vì vậy Log(0.01) là -2 10-3 = 1/1000 vì vậy Log(0.001) là -3
Log của 1000 là bao nhiêu? Hay nói cách khác, 10 lũy thừa lên bao nhiêu để được 10000? Trả lời là 4 vì 104 là 10 x 10 x 10 x10 = 10000.
Tìm Antilog của một số là đổi số đó thành thành số ban đầu
Antilog của 2 là 100 Antilog của 3 là 1000 Antilog của 1.5 = 31.622 (101.5)
Logarith rất có lợi dùng trong vô tuyến. Nhiều thiết bị kiểm tra đo lường có mức cân chỉnh theo logarithm để tăng phạm vi giá trị hiển thị trên thang đo.
Phạm vi hiễn thị thang đo là từ giá trị nhỏ nhất đến giá trị lớn nhất.
Trở Lại Với Bel
Nếu công suất P1 là 30W và P2 là 2W (đây là sự thay đổi công suất từ 2 đến 30 watt, tức tăng 15 lần) thì sự thay đổi theo hàm log là
Log(30/2) = Log(15) = 1.1761 Bels
Bel là đơn vị quá lớn. Thuận tiện hơn là dùng đon vị một phần 10 của Bel, ta gọi Decibel hoặc dB.
10dB = 1 Bel
Công thức bạn sẽ luôn dùng để tính sự khác nhau của các mức công suất trong decibel là:
dB = 10Log(P1/P2)
Khi công suất tăng 15 lần thì sự thay đổi là 11.76 dB (như ta đã tính ở trên, nhân thêm 10).
Vì vậy, một sự thay đổi 11.76 dB tức là công suất tăng 15 lần.
Ví dụ:
Từ 2W to 30W là 11.76 dB. Từ 2mW đến 30 mW là 11.76dB Từ 10W đến 150W là 11.76dB.
Khi giảm đi dấu trừ được thêm vào. Khi giảm từ 15W xuống 1W (giảm đi 15 lần) là sự thay đổi -11.76dB. Viết môt cách khác, 1W là 11.76dB dưới 15W.
Alexander Graham Bell
Alexander Graham Bell (3 tháng 3 1847 – 2 tháng 8 1922) là nhà phát minh, nhà khoa học, nhà cải cách người Scotland. Sinh ra và trưởng thành ở Edinburgh, Scotland, ông đã di cư đến Canada năm 1870 và sau đó đến Hoa Kỳ năm 1871, trở thành công dân Hoa Kỳ năm 1882.
Bell đã được nhận giải thưởng bằng sáng chế cho phát minh ra điện thoại vào năm 1876. Mặc dù các phát minh khác đã được công nhận nhưng bằng sáng chế của Bell đến nay vẫn còn hiệu lực.
Alexander Graham Bell sinh ra ở Scotland vào ngày 3 tháng 3 năm 1847. Ông là người con thứ hai trong gia đình có ba anh em trai. Cả anh trai và em trai của ông đều chết vì bệnh viêm phổi. Cha của ông là giáo sư Alexander Melville Bell và mẹ của ông là Eliza Grace Symonds Bell.
Cả gia đình ông đều dạy về diễn thuyết: từ người ông Alexander Bell, ở Luân Đôn, người chú ở Dublin và người cha của ông ở Edinburgh đều là những nhà diễn thuyết chuyên nghiệp. Cha của ông đã xuất bản nhiều cuốn sách về chủ đề này, một vài cuốn vẫn còn có giá trị.
Ông được giáo dục ở trường Trung học Hoàng Gia Scotland ở Edinburgh. Sau đó ông vào học ở trường Đại học Edinburgh, nhưng tốt nghiệp từ trường Đại học Toronto.
Lần đầu tiên ông chú ý đến lĩnh vực âm học do có ý định cải thiện bệnh điếc cho mẹ của ông.
Năm 1870, ở độ tuổi 23, ông đã theo cha mẹ nhập cư vào Canada. Họ định cư ở Brantford, Ontario. Ở Canada, Alexander Bell tiếp tục nghiên cứu về giọng nói của con người và tai. Ông đã khám khá ra phương pháp truyền tin bằng điện.
Giọng nói của Bell vào nguyên bản đầu tiên và sau đó của một chiếc điện thoại.
|