Barva tónu: harmonický obsah složeného tónu

1 · Predikuj

Hudební tón na 220 Hz zní jinak než čistá sinusovka na 220 Hz — má „barvu“ neboli timbre. Co je doopravdy jiného na jeho zvukové vlně?

2 · Sestavení

  1. Otevři předvolbu rich-timbre a stiskni Resetovat. Zdroj vysílá základní tón 220 Hz smíchaný s konkrétními vyššími harmonickými.
  2. Zapni zobrazení harmonického spektra u pozorovatele.
  3. Pro každý řádek odečti amplitudu uvedené harmonické vzhledem k amplitudě základního tónu.

3 · Sbírej data

Pořadové číslo harmonické nFrekvence n·220 HzPoměr amplitud (vs. základní tón)
1
3
5

Načrtni spektrum: sloupcový graf poměru amplitud (osa y) proti číslu harmonické n (osa x) pro n = 1 až 5, včetně harmonických, které v tabulce nejsou (jejich poměr je 0).

4 · Analyzuj

  1. Vypíš frekvenci každé harmonické ve tvé tabulce jako n × 220 Hz a porovnej zaznamenané poměry amplitud se zobrazením spektra.
  2. 2. a 4. harmonická mají v tomto tónu nulovou amplitudu, zatímco 1., 3. a 5. (všechny liché) přítomné jsou. Co ti spektrum jen s lichými harmonickými říká o tvaru vlny?

5 · Rozšiř

  1. Tón klarinetu je dominován lichými harmonickými, podobně jako tento, zatímco tón houslí zahrnuje i silné sudé harmonické. Vysvětli, proč dva nástroje hrající identickou základní výšku (220 Hz) zní úplně jinak.
  2. Ladička produkuje téměř čistý tón (jen základní, bez vyšších harmonických). Jak by vypadal její sloupcový graf spektra jinak než spektrum tohoto experimentu?

← Zpět na experiment

Vlnění a zvuk

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky