الطابع الصوتي: المحتوى التوافقي لنغمة مركبة
1 · توقّع
نغمة موسيقية عند 220 Hz تختلف سمعيًا عن موجة جيبية نقية عند 220 Hz — لها «لون» أو طابع. ما الاختلاف الفعلي في موجتها الصوتية؟
- النغمة مجرد نسخة أعلى صوتًا من موجة 220 Hz النقية نفسها.
- للنغمة طبقة أساس مختلفة عن 220 Hz.
- النغمة مزيج من التواتر الأساس مع توافقيات أعلى بشدات مختلفة.
2 · التجهيز
- افتح تجربة الطابع الغني واضغط إعادة. يبث المصدر أساسًا عند 220 Hz ممزوجًا بتوافقيات أعلى محددة.
- فعّل عرض الطيف التوافقي عند المستمع.
- لكل صف اقرأ سعة التوافقي المدرج نسبة إلى سعة الأساس.
3 · اجمع البيانات
| رقم التوافقي n | التردد n·220 Hz | نسبة السعة (مقابل الأساس) |
|---|---|---|
| 1 | ||
| 3 | ||
| 5 |
ارسم الطيف: مخطط أعمدة لنسبة السعة (المحور الصادي) مقابل رقم التوافقي n (المحور السيني) لـ n من 1 إلى 5، شاملاً التوافقيات غير الموجودة في جدولك (نسبتها 0).
4 · حلّل
- اذكر تردد كل توافقي في جدولك كـ n × 220 Hz، وقارن نسب السعة المسجلة بعرض الطيف.
- التوافقيان الثاني والرابع سعتهما صفر في هذه النغمة، بينما الأول والثالث والخامس (فردية كلها) موجودة. بماذا يخبرك طيف بتوافقيات فردية فقط عن شكل الموجة؟
5 · وسّع
- نغمة الكلارينيت تهيمن عليها التوافقيات الفردية، كنغمتنا هذه، بينما نغمة الكمان تتضمن توافقيات زوجية قوية أيضًا. اشرح لماذا تصدر آلتان بالطبقة الأساس ذاتها (220 Hz) صوتين مختلفين تمامًا.
- شوكة الرنان تصدر نغمة شبه نقية (الأساس فقط، بلا توافقيات أعلى). كيف يبدو مخطط أعمدة طيفها مختلفًا عن هذه التجربة؟