Tại sao khi hét lên trên đỉnh núi thì nghe tiếng vọng lại, nhưng ở trong phòng thì không?

Tại sao tiếng vọng có thể nghe được ở núi mà không phải trong phòng?

Theo ScienceABC, trong một câu chuyện phổ biến của người Hy Lạp, thần Zeus thường rời núi Olympus để thăm Trái đất và trêu ghẹo các người đẹp dưới trần gian. Cuối cùng, Hera, người vợ Zeus cũng tỏ ra nghi ngờ và quyết định đi tìm người chồng ham vui của mình quay trở về.

Trên đường đi, Echo – một nữ thần xinh đẹp trong rừng – đã tháp tùng cùng Hera. Với bản tính hay "nói nhiều" của mình, Echo liên tục đi theo và nói chuyện, kể lể với nữ thần. Dĩ nhiên, Hera đã không tìm được thần Zeus vì sự quấy rầy này. Quá tức giận, nữ thần Hera đã nguyền rủa Echo, khiến Echo chỉ có thể lặp lại những gì cô nghe được. Từ đó, hiện tượng lặp lại âm thanh – hay còn gọi là tiếng vọng – được gọi là Echo.

Âm thanh vọng lại ấy được gọi là tiếng vọng (echo).

Khi bạn đứng trên một ngọn đồi hoặc giữa rừng cây rộng lớn và hét to tên của mình, sau một khoảng thời gian, bạn sẽ nghe âm thanh tiếng gọi tên mình lặp lại (dù nó ngắt quãng và nhỏ dần). Âm thanh vọng lại ấy được gọi là tiếng vọng (echo).

Tiếng vọng quay trở lại cội nguồn phát ra nó giống như một chiếc boomerang. Để quay trở lại theo hướng của nguồn, sóng âm thanh hoặc ánh sáng phải di chuyển trong không gian theo một quỹ đạo hình bầu dục hoặc đơn giản hơn là phản xạ lại từ một bề mặt nào đó. Một dạng tiếng vọng khác chính là sự phản xạ của sóng âm từ các đối tượng trong vùng lân cận của nguồn.

Tuy nhiên, tiếng vọng nếu đơn thuần chỉ là sự phản xạ của âm thanh, tại sao chúng ta không nghe chúng trong các phòng nhỏ, nơi có nhiều bề mặt hơn để phản xạ hơn? Câu trả lời nằm ở cách bộ não của con người nhận thức âm thanh như thế nào.

Tiếng vọng diễn ra như thế nào?

Đối với một âm thanh phản xạ được nhận thức rõ ràng, âm thanh phải có một cường độ đủ lớn và quay trở lại với một độ trễ nhất định. Độ trễ này tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa bề mặt phản chiếu từ nguồn âm thanh và người nghe.

Thiết bị trợ thính của chúng tôi là cặp tai gắn liền với cả hai bên đầu. Khi âm thanh phát ra, tai người không thể phân biệt được âm thanh cảm nhận từ bản gốc nếu độ trễ này nhỏ hơn một phần mười giây.

Vận tốc âm thanh trong không khí khô khoảng 343m/s ở nhiệt độ 25°C. Do đó, vật phản xạ phải dài hơn 17,2m so với nguồn âm thanh cho tiếng vọng để người ta nhìn thấy ở nguồn âm. Khi một âm thanh phát ra tiếng vọng trong hai giây, vật phản xạ cách đó 343m.

Trong tự nhiên, các bức tường hẻm núi hoặc vách đá hướng ra mặt nước là những thiết lập tự nhiên phổ biến nhất đối với tiếng vọng. Sức mạnh của tiếng vọng thường được đo bằng dB áp suất âm thanh (SPL) so với sóng truyền trực tiếp.

Tiếng vọng là sự dội lại đơn lẻ của một nguồn âm thanh. Khoảng thời gian giữa lúc phát ra âm thanh cho đến lúc nghe thấy tiếng vọng là do "quãng đường" mà sóng âm phải vượt qua cho tới khi gặp vật cản và quay ngược trở lại.

Vì vậy, lý do mà tiếng vọng không được nghe thấy trong phòng là âm thanh phản xạ được nhận trong thời gian dưới 0,1 giây hoặc bề mặt phản xạ ở khoảng cách dưới 17 mét.

Một lý do khác khiến bạn không thể nghe thấy tiếng vọng trong phòng là đồ gỗ và nệm hấp thụ âm thanh, chứ không phản xạ nó.