Từ điển đo âm thanh: thuật ngữ âm học và thính giác

Từ điển này tập hợp các thuật ngữ phổ biến nhất trong đo âm thanh, sức khỏe thính giác và tiếng ồn nghề nghiệp — định nghĩa bằng ngôn ngữ rõ ràng, kèm liên kết tới các bài sâu hơn trên website. Dùng nó như tham khảo nhanh khi đọc trang khoa học âm thanh, trang quy chuẩn nơi làm việc, hoặc bất kỳ tài liệu kỹ thuật nào giả định bạn quen với từ vựng. Mục từ giữ tiêu đề tiếng Anh kèm chú thích tiếng Việt, định nghĩa viết bằng tiếng Việt.

A

A‑weighting (dBA — trọng số A)

Bộ lọc trọng số tần số áp dụng cho phép đo mức áp suất âm, xấp xỉ đáp ứng của thính giác con người ở mức nghe trung bình. Trọng số A nén mạnh các tần số trầm (khoảng −30 dB ở 50 Hz) và nén nhẹ trên 6 kHz, để dải 1 – 5 kHz gần phẳng nơi tai nhạy nhất. Gần như mọi quy chuẩn tiếng ồn hiện đại — NIOSH REL, OSHA PEL, hướng dẫn cộng đồng của WHO, ISO 1996, EU 2003/10, QCVN 24:2016/BYT của Việt Nam — đều quy định trọng số A. Xem trọng số tần số.

Acoustic trauma (chấn thương âm học)

Mất thính lực đột ngột, nghiêm trọng do một lần phơi nhiễm cường độ cao — thường là vụ nổ, tiếng súng cự ly gần, hoặc tai nạn công nghiệp. Khác với mất thính lực do tiếng ồn dần dần vì cơ chế là phá vỡ cơ học chứ không phải kiệt sức chuyển hóa của tế bào lông ốc tai. Tổn thương có thể bao gồm rách màng nhĩ và đứt chuỗi xương con cộng với chấn thương ốc tai.

Action level (mức hành động)

Mức phơi nhiễm tại đó chương trình bảo vệ thính giác trở thành bắt buộc theo quy định nghề nghiệp. Trong OSHA 29 CFR 1910.95, mức hành động là 85 dBA / 8 h TWA (PEL là 90 dBA, nhưng đo thính lực bắt buộc và đào tạo người lao động bắt đầu ở 85). Chỉ thị EU 2003/10/EC có hai giá trị hành động: dưới ở 80 dBA, trên ở 85 dBA. QCVN 24:2016/BYT của Việt Nam đặt mức hành động trùng với REL của NIOSH ở 85 dBA. Xem quy chuẩn nơi làm việc.

AGC (Automatic Gain Control — tự động khuếch đại)

Tính năng xử lý tín hiệu có ở phần lớn micrô tiêu dùng và chuỗi ghi âm, tự động điều chỉnh khuếch đại đầu vào để giữ mức ghi gần một mục tiêu. AGC hữu ích cho cuộc gọi thoại và ghi âm thường, nhưng có hại trực tiếp cho phép đo mức âm thanh vì nó làm cho quan hệ giữa SPL thực và giá trị mẫu kỹ thuật số trở nên thay đổi theo thời gian và phi tuyến. Máy đo trên trình duyệt của chúng tôi yêu cầu autoGainControl: false từ hệ điều hành; thiết bị tiêu dùng khác nhau ở mức tuân thủ cờ đó, và đó là một lý do hiệu chuẩn quan trọng cho từng thiết bị.

ANSI S1.4

Tiêu chuẩn Mỹ quy định yêu cầu hiệu suất và hiệu chuẩn cho máy đo mức âm thanh. Đối tác quốc tế là IEC 61672‑1. Cả hai định nghĩa Class 1 (chính xác, dung sai ±1 dB) và Class 2 (mục đích chung, dung sai ±2 dB). Phần lớn thiết bị tuân thủ nghề nghiệp là Class 2.

Audiogram (thính lực đồ)

Đồ thị các ngưỡng nghe theo tần số, dùng để đặc trưng thính giác của một người. Được tạo ra bởi máy đo thính lực trong buồng cách âm. Một thính lực đồ baseline trước phơi nhiễm nghề nghiệp và một lần theo dõi hằng năm là bắt buộc theo OSHA 29 CFR 1910.95 cho người lao động trên mức hành động 85 dBA. Tại Việt Nam, audiometry là hạng mục theo Thông tư 19/2016/TT-BYT trong khám sức khỏe định kỳ. Chữ ký kinh điển của NIHL là một "hõm" — giảm sâu hơn ở 4 kHz so với các tần số kề bên — vẫn nhìn thấy ngay cả khi phần còn lại của thính lực đồ bình thường.

B

Background noise (tiếng ồn nền)

Mức âm thanh xung quanh có ở một vị trí khi không có nguồn quan tâm. Để một phép đo hợp lệ, tiếng ồn nền phải thấp hơn mức mục tiêu ít nhất 10 dB (nguồn cao hơn nền ít nhất 10 dB). Tiếng ồn nền thấp hơn 6 đến 10 dB cần hiệu chỉnh; tiếng ồn nền trong vòng 6 dB của mục tiêu khiến phép đo không đáng tin.

Basilar membrane (màng đáy)

Màng bên trong ốc tai nơi các tế bào lông giác quan đặt trên. Sự tinh chỉnh cơ học của nó ánh xạ tần số tới vị trí: tần số cao làm rung phần gốc gần cửa sổ bầu dục, tần số thấp làm rung phần đỉnh. Tổn thương ở phần gốc là chữ ký sớm của NIHL vì gốc chịu áp lực âm cao nhất.

C

C‑weighting (dBC — trọng số C)

Trọng số tần số gần phẳng dùng cho đo đỉnh và cho các nguồn bị tần số trầm thống trị (hòa nhạc, loa siêu trầm, sấm, pháo hoa). Trọng số C gần phẳng từ 31,5 Hz tới 8 kHz, chỉ nén vài dB ở các đầu cực. Luôn ghi rõ kèm mức: "100 dBC" chứ không chỉ "100 dB".

Cochlea (ốc tai)

Cơ quan xoắn ốc chứa dịch ở tai trong, biến đổi áp suất âm thành tín hiệu thần kinh. Chứa khoảng 15.000 tế bào lông giác quan xếp trên màng đáy. Tế bào lông ốc tai ở động vật có vú không tái tạo, đó là lý do tổn thương do tiếng ồn là vĩnh viễn. Xem sức khỏe thính giác.

D

Decibel (dB)

Đơn vị logarit biểu thị tỉ số giữa hai giá trị, dùng trong âm học cho mức áp suất âm (SPL), cường độ âm và công suất âm. Decibel không phải là một đơn vị theo nghĩa SI; nó cần một giá trị tham chiếu để có ý nghĩa. Cho áp suất âm, tham chiếu là 20 µPa (ngưỡng nghe ở 1 kHz), và công thức là L = 20 × log10(p / 20 µPa). Xem thang decibel.

dBA, dBC, dBZ

Mức áp suất âm decibel với trọng số A, C hoặc Z (không, phẳng) áp dụng. Mỗi trọng số cho ra con số khác nhau cho cùng âm thanh vật lý. Luôn ghi rõ trọng số nào được dùng khi báo cáo phép đo.

dB FS (full scale — toàn dải)

Thang âm thanh số trong đó 0 dB FS là giá trị mẫu tối đa biểu diễn được. Dùng trong DAW và sản xuất âm thanh. Không thể so trực tiếp với dB SPL nếu không có hiệu chuẩn tham chiếu ánh xạ một áp suất âm đã biết tới một giá trị mẫu đã biết.

dB SPL (sound pressure level — mức áp suất âm)

Giá trị decibel với tham chiếu là 20 micropascal (20 µPa) biến thiên áp suất không khí. Thang mặc định cho âm học môi trường và nghề nghiệp. Con số bạn thấy trên máy đo mức âm thanh là dB SPL trừ khi có ghi chú khác.

Dynamic range (dải động)

Tỉ số giữa tín hiệu to nhất và yên tĩnh nhất mà một hệ thống có thể xử lý. Tai người khỏe có dải động khoảng 120 dB (từ ngưỡng nghe ở 0 dB SPL tới ngưỡng đau gần 120 dB SPL). Máy đo mức âm thanh thường bao phủ 25 – 130 dB SPL.

E

Equal‑loudness contour (đường đẳng cảm độ to)

Đường trên biểu đồ tần số-SPL cho thấy các kết hợp tần số và SPL được cảm nhận to bằng nhau. Được chuẩn hóa trong ISO 226:2003 và đo lần đầu bởi Fletcher và Munson năm 1933. Các đường này giải thích vì sao trọng số A có hình dạng như vậy và vì sao nó hoạt động tốt nhất ở mức nghe trung bình.

Exchange rate (tỉ lệ trao đổi)

Số decibel mà thời gian phơi nhiễm an toàn giảm một nửa khi tăng. NIOSH và phần lớn tiêu chuẩn quốc tế dùng 3 dB (tương đương năng lượng: mỗi 3 dB nhân đôi năng lượng âm). OSHA dùng 5 dB vì lý do lịch sử. QCVN 24:2016/BYT của Việt Nam theo phía 3 dB. Tỉ lệ trao đổi là một trong những khác biệt thực tế lớn nhất giữa OSHA PEL và NIOSH REL.

F

FFT (Fast Fourier Transform — biến đổi Fourier nhanh)

Thuật toán hiệu quả để biến đổi tín hiệu miền thời gian sang biểu diễn miền tần số. Visualizer trong máy đo của chúng tôi thực hiện FFT trên mỗi cửa sổ mẫu micrô và hiển thị độ lớn của mỗi bin tần số. Độ phân giải bin FFT bằng sample_rate / FFT_size — cho tín hiệu 48 kHz với 2048 mẫu mỗi cửa sổ, mỗi bin trải 23,4 Hz.

Free field (trường tự do)

Một môi trường âm học lý tưởng không có bề mặt phản xạ — âm thanh truyền ra ngoài từ nguồn không bị cản trở. Được xấp xỉ bởi phòng triệt âm và (kém hoàn hảo hơn) bởi không gian ngoài trời mở. Trong trường tự do, luật bình phương nghịch đảo áp dụng: nhân đôi khoảng cách từ nguồn điểm giảm SPL 6 dB.

Frequency (tần số)

Số dao động hoàn chỉnh mỗi giây trong tín hiệu tuần hoàn, đo bằng hertz (Hz). Dải nghe được cho người trẻ khỏe là 20 Hz tới 20 kHz. Tần số dưới 20 Hz là siêu hạ âm; trên 20 kHz là siêu âm.

H

Hair cell (tế bào lông)

Tế bào giác quan trong ốc tai biến chuyển động cơ học của màng đáy thành tín hiệu thần kinh. Động vật có vú có ~15.000 trong mỗi tai: 3.500 tế bào lông trong (bộ chuyển đổi thực) và 12.000 tế bào lông ngoài (bộ khuếch đại cơ học). Tế bào lông bị tiếng ồn làm hỏng không tái tạo.

Hearing Conservation Program (HCP — chương trình bảo vệ thính giác)

Tập hợp các hoạt động được quy chuẩn tiếng ồn nghề nghiệp yêu cầu khi phơi nhiễm vượt mức hành động. Bao gồm giám sát, đo thính lực, thiết bị bảo vệ thính giác, đào tạo và lưu hồ sơ. Phân tích đầy đủ ở trang quy chuẩn nơi làm việc.

Hertz (Hz)

Đơn vị SI của tần số: chu kỳ mỗi giây. 1 Hz = một chu kỳ mỗi giây; 1 kHz = 1.000; 20 kHz = 20.000.

Hyperacusis (tăng nhạy âm)

Giảm dung nạp với mức âm thanh thông thường — âm thanh người khác thấy thoải mái lại to khó chịu. Thường liên kết với ù tai và tổn thương do tiếng ồn; đôi khi là triệu chứng của tình trạng thần kinh cơ bản.

I

IEC 61672‑1

Tiêu chuẩn quốc tế quy định hiệu suất và hiệu chuẩn của máy đo mức âm thanh. Định nghĩa các phân loại Class 1 (chính xác, ±1 dB) và Class 2 (mục đích chung, ±2 dB). Thiết bị tuân thủ cho tiếng ồn nghề nghiệp và môi trường phải được chứng nhận IEC 61672‑1.

Impulse weighting (I — trọng số xung)

Trọng số thời gian với tấn công nhanh (35 ms) và suy giảm chậm (1,5 s), được thiết kế để bắt các sự kiện to ngắn. Dùng cho phép đo các nguồn tiếng ồn xung — tiếng súng, búa đập, bóng nổ — và được một số tiêu chuẩn yêu cầu cho phép đo nghề nghiệp với xung nổi bật.

ISO 1996

Tiêu chuẩn quốc tế cho phép đo tiếng ồn môi trường. Hai phần: 1996‑1 bao quát thuật ngữ và đại lượng; 1996‑2 bao quát quy trình đo hiện trường. Là tham chiếu cho lập bản đồ tiếng ồn cộng đồng, nghiên cứu tiếng ồn giao thông, và phần lớn đánh giá tác động môi trường. Việt Nam có bản tương đương TCVN 7878-1:2018 và TCVN 7878-2:2018.

L

LAeq

Mức áp suất âm liên tục tương đương có trọng số A — SPL trạng thái ổn định sẽ truyền cùng tổng năng lượng âm như tín hiệu biến đổi thực trong khoảng đo. Chính thức: LAeq,T = 10 × log10((1/T) × integral(10^(LA(t)/10) dt)). Đại lượng tương đương năng lượng dùng trong gần như mọi quy chuẩn tiếng ồn nghề nghiệp và cộng đồng hiện đại.

Lden

Mức trung bình có trọng số 24 giờ dùng trong lập bản đồ tiếng ồn cộng đồng EU. Cộng phạt tiếng ồn buổi tối (+5 dB) và đêm (+10 dB). Giá trị hướng dẫn 2018 của WHO cho giao thông đường bộ là 53 dB Lden ngoài trời.

Leq

Mức áp suất âm liên tục tương đương — cùng định nghĩa với LAeq nhưng không chỉ rõ trọng số tần số. Thường gặp nhất là LAeq (trọng số A) hoặc LCeq (trọng số C).

L10, L50, L90

Bộ mô tả thống kê của tiếng ồn biến đổi. L10 là mức bị vượt 10 % thời gian đo (mức "đỉnh điển hình"), L50 là trung vị, L90 là mức bị vượt 90 % thời gian (mức "nền"). Hữu ích cho tiếng ồn cộng đồng nơi Leq một mình che giấu phân phối các sự kiện.

Lmax, Lpeak

Cực đại sự kiện đơn. Lmax là mức có trọng số thời gian cao nhất trong thời gian đo (dùng trọng số Fast, Slow hoặc Impulse). Lpeak là giá trị mẫu không trọng số tức thời cao nhất, bắt được các đỉnh rất ngắn mà trọng số thời gian sẽ trung bình hóa.

Logarithmic scale (thang logarit)

Thang trong đó các bước bằng nhau tương ứng với tỉ số bằng nhau, chứ không phải hiệu bằng nhau. Thang decibel là logarit; +10 dB là tỉ số 10 lần về cường độ ở mọi mức trên thang. Thang logarit nén dải rộng thành con số dễ quản lý và xấp xỉ khớp với cách con người cảm nhận nhiều đại lượng giác quan (độ to, độ sáng, cao độ).

M

Microphone (omnidirectional vs directional — micrô đa hướng và có hướng)

Bộ chuyển đổi biến áp suất không khí thành tín hiệu điện. Micrô đa hướng có độ nhạy bằng nhau ở mọi hướng; micrô có hướng (cardioid, hypercardioid, shotgun) có độ nhạy giảm ngoài trục. Máy đo mức âm thanh thường dùng micrô đa hướng để giá trị đo phụ thuộc SPL thực tại vị trí micrô, không phải hướng micrô. Micrô điện thoại thường có hướng hoặc có beam-forming bằng phần mềm, đó là lý do hiệu chuẩn là theo từng thiết bị.

N

NIHL (Noise‑Induced Hearing Loss — mất thính lực do tiếng ồn)

Mất thính lực thần kinh giác quan vĩnh viễn do phơi nhiễm âm thanh lớn, hoặc dần dần qua nhiều năm (NIHL mạn) hoặc từ một sự kiện mức cao đơn lẻ (chấn thương âm học). Dạng mất thính lực thần kinh giác quan phổ biến thứ hai sau suy giảm theo tuổi. Gần như có thể phòng ngừa hoàn toàn; hiện không thể đảo ngược. Chi tiết ở trang sức khỏe thính giác.

NIOSH REL (Recommended Exposure Limit — giới hạn phơi nhiễm khuyến nghị)

Giới hạn phơi nhiễm tiếng ồn nghề nghiệp được NIOSH khuyến nghị: 85 dBA trên TWA 8 giờ, với tỉ lệ trao đổi 3 dB. Bảo vệ tốt hơn OSHA PEL. Tiêu chuẩn quốc tế trên thực tế cho người sử dụng lao động ngoài Mỹ và cho người sử dụng lao động Mỹ thực hành bảo vệ thính giác đẳng cấp.

NRR (Noise Reduction Rating — mức giảm tiếng ồn)

Suy giảm ghi nhãn của thiết bị bảo vệ thính giác, theo decibel, rút ra từ phép đo phòng thí nghiệm theo ANSI S3.19. Suy giảm thực tế thường thấp hơn NRR ghi nhãn; OSHA khuyến nghị chiết khấu NRR nút xốp 50 % và NRR chụp tai 25 % cho tính toán phơi nhiễm thực tế. Hệ thống fit-test hiện đại đo suy giảm tại chính tai người dùng.

O

OSHA PEL (Permissible Exposure Limit — giới hạn phơi nhiễm cho phép)

Giới hạn phơi nhiễm tiếng ồn nghề nghiệp theo quy định của OSHA: 90 dBA trên TWA 8 giờ, với tỉ lệ trao đổi 5 dB. Hệ thống hóa tại 29 CFR 1910.95; không thay đổi từ 1983. Chương trình bảo vệ thính giác bắt buộc ở mức hành động 85 dBA. Xem quy chuẩn nơi làm việc.

P

Pascal (Pa)

Đơn vị SI của áp suất: một newton trên mét vuông. Áp suất khí quyển khoảng 101.325 Pa. Ngưỡng nghe là khoảng 20 µPa (0,00002 Pa). Ngưỡng đau là khoảng 20 Pa.

Phon

Đơn vị mức độ to được định nghĩa là SPL của một tone 1 kHz được cảm nhận to bằng tone thử. Một tone 60 phon ở bất kỳ tần số nào nghe to bằng tone 60 dB SPL ở 1 kHz. Khác với sone, đo độ to cảm nhận trên thang tuyến tính.

Q — bối cảnh Việt Nam

QCVN 24:2016/BYT

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn — Mức tiếp xúc cho phép tại nơi làm việc, do Bộ Y tế ban hành. Quy định 85 dBA TWA cho 8 giờ, tỉ lệ trao đổi 3 dB, đỉnh tức thời 140 dB. Là khung tham chiếu chính cho tiếng ồn nghề nghiệp tại Việt Nam, tương đương REL của NIOSH.

QCVN 26:2010/BTNMT

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn môi trường, do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành. Đặt giới hạn theo khu vực và thời gian: khu vực thông thường (nhà ở, trường học, bệnh viện) 70 dBA ban ngày (6h–21h), 55 dBA ban đêm (21h–6h); khu vực đặc biệt (cơ sở y tế, trường học, di tích lịch sử) 55 dBA ban ngày, 45 dBA ban đêm.

R

Reverberation time (RT60 — thời gian dội âm)

Thời gian âm thanh trong phòng suy giảm 60 dB sau khi nguồn dừng. Được chuẩn hóa thành RT60. Thời gian dội âm thấp hơn cải thiện độ rõ lời nói; ANSI S12.60 khuyến nghị RT60 0,6 giây cho lớp học. Phòng khách thường có 0,3 – 0,6 giây; nhà thờ lớn có thể vượt 5 giây.

S

Sone

Đơn vị tuyến tính của độ to cảm nhận. 1 sone = 40 phon (một tone 40 dB SPL ở 1 kHz); 2 sones = 50 phon (to gấp đôi); 4 sones = 60 phon. Dùng trong đặc tả độ to thiết bị (HVAC, đồ điện gia dụng) nơi đại lượng tuyến tính cảm thụ hữu ích hơn dB logarit.

Sound Pressure Level (SPL — mức áp suất âm)

Giá trị decibel của một phép đo áp suất âm, tham chiếu 20 µPa. Luôn báo theo dB; thường được ghi rõ thêm trọng số (dBA / dBC / dBZ) và trọng số thời gian (Fast / Slow / Impulse).

STS (Standard Threshold Shift — dịch chuyển ngưỡng tiêu chuẩn)

Thay đổi trong các ngưỡng đo thính lực trung bình 10 dB hoặc hơn ở 2, 3 và 4 kHz, đo so với thính lực đồ baseline. STS là yếu tố kích hoạt theo dõi bắt buộc theo chương trình bảo vệ thính giác của OSHA: lắp lại thiết bị bảo vệ thính giác, kiểm tra lại, xem xét đưa người lao động ra khỏi khu vực ồn cao.

T

TCVN 7878-1:2018 / TCVN 7878-2:2018

Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam về thuật ngữ và đo tiếng ồn môi trường, tương đương ISO 1996-1:2016 và ISO 1996-2:2017. TCVN 7878-2 là tham chiếu cho phép đo tiếng ồn cộng đồng, lập bản đồ tiếng ồn giao thông và đánh giá tác động môi trường tại Việt Nam.

Threshold of hearing (ngưỡng nghe)

Mức áp suất âm thấp nhất tai người trẻ khỏe có thể phát hiện ở một tần số cho trước. Được định nghĩa theo quy ước là 0 dB SPL ở 1 kHz (tương ứng với áp suất 20 µPa). Cao hơn (ít nhạy hơn) ở các tần số rất thấp và rất cao — xem đường đẳng cảm độ to.

Time weighting (Fast / Slow / Impulse — trọng số thời gian)

Trung bình hàm mũ áp dụng cho tín hiệu áp suất bình phương trước khi tính hiển thị SPL. Fast dùng hằng số thời gian 125 ms — mặc định cho phần lớn phép đo. Slow dùng 1 giây — cho tiếng ồn xung quanh ổn định. Impulse dùng tấn công 35 ms và suy giảm 1500 ms — cho các sự kiện xung.

Tinnitus (ù tai)

Cảm nhận âm thanh (tiếng vo ve, kêu, rít) khi không có nguồn ngoài. Thường theo sau phơi nhiễm âm; ù tai mạn liên kết với mất thính lực đo được trong phần lớn trường hợp. CDC ước tính 50 triệu người Mỹ sống chung với ù tai.

TWA (Time‑Weighted Average — trung bình theo thời gian)

Năng lượng tương đương 8 giờ của phơi nhiễm tiếng ồn biến đổi của người lao động trong một ca. Được tính từ liều: TWA = 16,61 × log10(D/100) + 90 theo tỉ lệ trao đổi 5 dB của OSHA, hoặc TWA = 10 × log10(D/100) + 85 theo tỉ lệ 3 dB của NIOSH (và QCVN 24:2016/BYT của Việt Nam). Đại lượng liên quan đến tuân thủ trong mọi quy chuẩn tiếng ồn nghề nghiệp.

Z

Z‑weighting (zero / flat — trọng số phẳng)

Đáp tuyến tần số phẳng khắp 10 Hz tới 20 kHz. Thay thế thuật ngữ "linear" hoặc "không trọng số" cũ vốn không nhất quán giữa các nhà sản xuất. Dùng cho nghiên cứu, xác minh thiết bị, và bất kỳ phép đo nào mà trọng số sẽ thêm méo không mong muốn. Định nghĩa trong IEC 61672‑1.

---

Nếu thuật ngữ bạn tìm không có ở đây, nó có lẽ được nói trên trang khoa học âm thanh (khái niệm kỹ thuật) hoặc trang sức khỏe thính giác (khái niệm y khoa và sinh lý). Bảng so sánh gắn nhiều thuật ngữ này với các mức âm thanh thực tế.