Waves & Sound
Mayamang timbre (harmonics)
Pindutin ang I-play — ihambing ang pure tone sa harmonic partial sa oscilloscope.
Mayamang timbre (harmonics) — interactive na Waves & Sound simulation. Pindutin ang I-play — ihambing ang pure tone sa harmonic partial sa oscilloscope. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Timbre at harmonic
Ang tunay na instrumento ay lumilikha ng fundamental plus overtone. Ang halo ng harmonic ang nagtatakda sa timbre.
Ang Fourier series ng sine wave sa integer multiple ng fundamental ang bumubuo ng komplikadong hugis ng wave. Binabago ng magkaibang harmonic weight ang karakter ng tunog.
- Fundamental + overtones
- Timbre = harmonic mix
Investigation brief
Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab
Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.
Pangunahing tanong
Ang musikal na tono sa 220 Hz ay iba ang tunog mula sa purong sine wave sa 220 Hz — may 'kulay' o timbre ito. Ano ba talaga ang magkaiba sa sound wave nito?
Mga hulang timbangin
- Mas malakas lang na bersyon ng parehong purong 220 Hz wave ang tono.
- Ibang fundamental pitch ang tono kaysa 220 Hz.
- Ang tono ay halo ng fundamental plus mas mataas na harmonic sa magkakaibang lakas.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Harmonic number n
Ang sinusukat mo:
- Frequency n·220 Hz
- Amplitude ratio (laban sa fundamental)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang rich-timbre preset at pindutin ang I-reset. Naglalabas ang source ng 220 Hz fundamental na hinaluan ng partikular na mas mataas na harmonic.
- I-enable ang harmonic spectrum display sa observer.
- Para sa bawat hilere, basahin ang amplitude ng nakatalang harmonic relative sa amplitude ng fundamental.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Ilista ang frequency ng bawat harmonic sa table mo bilang n × 220 Hz, at ihambing ang naitalang amplitude ratio mo sa spectrum display.
- Wala (zero) ang amplitude ng 2nd at 4th harmonic sa tonong ito, habang nandoon ang 1st, 3rd, at 5th (lahat odd). Ano sinasabi ng spectrum na odd harmonic lamang tungkol sa hugis ng wave?
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Ang tono ng clarinet ay duminado ng odd harmonic, katulad nito, habang ang tono ng violin ay may malalakas ding even harmonic. Ipaliwanag kung bakit magkaibang tunog nang husto ang dalawang instrumentong parehong fundamental pitch (220 Hz) ang tinutugtog.
- Ang tuning fork ay lumilikha ng halos purong tono (fundamental lamang, walang mas mataas na harmonic). Paano magiging magkaiba ang spectrum bar chart nito mula sa experiment na ito?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Mabuhay sa Rich Timbre
- Piliin ang source
- Pindutin ang I-play
- Resipe ng harmonic
- Buksan ang Properties panel
- Nagawa mo ito!
Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.