Tämber: liitheli harmooniline sisu

1 · Ennusta

Musikaalne toon 220 Hz kõlab teisiti kui puhas siinlaine 220 Hz — tal on „värv“ ehk tämber. Mis on tema helilaine puhul tegelikult teistsugune?

• Toon on lihtsalt valjem versioon samast puhtast 220 Hz lainest.
• Toonil on teistsugune põhihelikõrgus kui 220 Hz.
• Toon on põhisageduse pluss kõrgemate harmoonikute segu erinevatel tugevustel.

2 · Seadista

1. Ava tämbri eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Allikas kiirgab 220 Hz põhisageduse, segatuna kindlate kõrgemate harmoonikutega.
2. Lülita sisse harmoonilise spektri kuva vaatleja juures.
3. Loe igas reas välja loetletud harmooniku amplituud võrreldes põhisageduse amplituudiga.

3 · Kogu andmeid

Visanda spekter: tulpdiagramm amplituudi suhtest (y-telg) harmooniku numbri n (x-telg) suhtes n = 1 kuni 5, kaasa arvatud harmoonikud, mis pole sinu tabelis (nende suhe on 0).

4 · Analüüsi

1. Loetle iga tabeli harmooniku sagedus kui n × 220 Hz ja võrdle oma kirja pandud amplituudisuhteid spektri kuvaga.
2. 2. ja 4. harmoonikul on selles toonis null amplituud, samas 1., 3. ja 5. (kõik paaritud) on olemas. Mida ütleb spekter, kus on ainult paaritud harmoonikud, laine kuju kohta?

5 · Laienda

1. Klarineti tooni domineerivad paaritud harmoonikud, sarnaselt sellele, samas kui viiuli toon sisaldab ka tugevaid paaris harmoonikuid. Selgita, miks kaks pilli, mis mängivad identset põhiheli (220 Hz), kõlavad ikkagi täiesti erinevalt.
2. Häälestuskahvel toodab peaaegu puhta tooni (ainult põhisagedus, ilma kõrgemate harmoonikuteta). Kuidas näeks tema spektri tulpdiagramm välja erinevalt selle eksperimendi omast?

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte