Phi tuyến và tuyến tính trong kỹ thuật âm thanh

Các bài viết về lĩnh vực Âm thanh - Ánh sáng (link)

Một gói mì tôm giá 3.000 đồng, vậy N gói giá bao nhiêu? Đáp áp là N x 3.000 đồng. Liệu đúng hay sai?

Nếu N nhỏ tương đương bán lẻ, công thức trên là đúng vì được bên mua và bên bán chấp nhận. Tuy nhiên, khi N rất lớn, 10.000 gói chẳng hạn, công thức trên không còn đúng nữa do tiết kiệm được nhiều chi phí trong: vận chuyển, lưu kho, quản lý,...

Nói chung, các đại lượng trong thế giới thực hiếm khi quan hệ tỉ lệ thuận theo đường thẳng (tuyến tính) mà thường theo đường cong (phi tuyến). Ưu điểm của quan hệ tuyến tính là dễ hiểu, dễ nhớ.

Do đó, một nhu cầu đặt ra là chuyển đổi thang đo từ phi tuyến sang tuyến tính. Chẳng hạn, mức độ nghe to nhỏ của tai người có quan hệ phi tuyến với cường độ âm thanh theo thang W/m2 nhưng lại tuyến tính theo thang dB.

Ví dụ: khi tăng cường độ âm thanh gấp 10 lần tai người chỉ cảm nhận âm thanh to gấp 2 lần thôi. Tại sao? Hãy bắc thang lên hỏi ông trời đã thiết kế tai người như thế.

Tăng cường độ âm thanh gấp 100 lần thì tai người nghe bự gấp 4. Ngộ ghê.

Âm thanh và tai người.

Trần Ngọc Truyền biên soạn.