Timbre: contingut harmònic d'un to complex

1 · Prediu

Un to musical a 220 Hz sona diferent d'una ona sinusoidal pura a 220 Hz: té «color» o timbre. Què té realment de diferent la seva ona sonora?

• El to és simplement una versió més forta de la mateixa ona pura de 220 Hz.
• El to té un to fonamental diferent de 220 Hz.
• El to és una barreja del fonamental més harmònics superiors en intensitats diferents.

2 · Configura

1. Obre el predefinit «Timbre» i prem Restableix. La font emet un fonamental de 220 Hz barrejat amb harmònics superiors específics.
2. Activa la visualització d'espectre harmònic a l'observador.
3. Per a cada fila, llegeix l'amplitud de l'harmònic llistat relativa a l'amplitud del fonamental.

3 · Recull dades

Esbossa l'espectre: un diagrama de barres de la relació d'amplituds (eix y) contra el nombre d'harmònic n (eix x) per a n = 1 fins a 5, incloent-hi els harmònics que no són a la teva taula (la seva relació és 0).

4 · Analitza

1. Llista la freqüència de cada harmònic de la teva taula com a n × 220 Hz, i compara les relacions d'amplitud enregistrades amb la visualització de l'espectre.
2. Els harmònics 2n i 4t tenen amplitud zero en aquest to, mentre que l'1r, el 3r i el 5è (tots senars) hi són. Què et diu un espectre amb només harmònics senars sobre la forma de l'ona?

5 · Amplia

1. El to d'un clarinet està dominat per harmònics senars, semblant a aquest, mentre que el to d'un violí inclou també harmònics parells forts. Explica per què dos instruments tocant el mateix to fonamental (220 Hz) tot i això sonen completament diferents.
2. Un diapasó produeix un to gairebé pur (només el fonamental, sense harmònics superiors). Com es veuria el seu diagrama de barres d'espectre respecte del d'aquest experiment?

← Torna a l'experiment

138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles