Тембър: хармонично съдържание на сложен тон

1 · Предскажи

Музикален тон на 220 Hz звучи различно от чиста синусоида на 220 Hz — има „оцветяване“ или тембър. Какво реално е различно в звуковата му вълна?

• Тонът е просто по-силна версия на същата чиста 220 Hz вълна.
• Тонът има различна основна височина от 220 Hz.
• Тонът е смес от основния плюс по-високи хармоници с различна сила.

2 · Постановка

1. Отвори настройката богат тембър и натисни Нулирай. Източникът излъчва основен тон 220 Hz, смесен с конкретни по-високи хармоници.
2. Включи дисплея за хармоничен спектър при наблюдателя.
3. За всеки ред прочети амплитудата на изброения хармоник спрямо амплитудата на основния.

3 · Събери данни

Скицирай спектъра: стълбовидна диаграма на отношението на амплитуди (ос y) спрямо номера на хармоника n (ос x) за n от 1 до 5, включително хармониците, които не са в таблицата ти (тяхното отношение е 0).

4 · Анализирай

1. Изброй честотата на всеки хармоник в таблицата си като n × 220 Hz и сравни записаните си отношения на амплитуди с дисплея на спектъра.
2. 2-ри и 4-ти хармоник имат нулева амплитуда в този тон, докато 1-ви, 3-ти и 5-и (всички нечетни) са налице. Какво ти казва спектър само с нечетни хармоници за формата на вълната?

5 · Надгради

1. Тонът на кларинет се доминира от нечетни хармоници, подобно на този, докато тонът на цигулка включва и силни четни хармоници. Обясни защо два инструмента, свирещи идентична основна височина (220 Hz), звучат напълно различно.
2. Камертонът произвежда почти чист тон (само основният, без по-високи хармоници). Как би изглеждала неговата спектрална диаграма различно от тази на този експеримент?

← Назад към експеримента

138 безплатни работни листа по физика за печат