Hullámok és hang
Gazdag hangszín (harmonikusok)
Nyomd meg az Indítást — hasonlítsd össze a tiszta hangot a harmonikus részhangokkal az oszcilloszkópon.
Gazdag hangszín (harmonikusok) — interaktív Hullámok és hang szimuláció. Nyomd meg az Indítást — hasonlítsd össze a tiszta hangot a harmonikus részhangokkal az oszcilloszkópon. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Hangszín és harmonikusok
A valódi hangszerek alaphangot plusz felharmonikusokat adnak. A harmonikusok keveréke adja a hangszínt.
Az alaphang egész számú többszörösein lévő színuszok Fourier-sora komplex hullámformákat épít. A különböző harmonikus súlyok megváltoztatják a hang jellegét.
- Alaphang + felharmonikusok
- Hangszín = harmonikus-keverék
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
Egy 220 Hz-es zenei hang másképp szól, mint egy 220 Hz-es tiszta szinusz — van „színe”, hangszíne. Mi valójában más a hanghullámában?
Mérlegelendő jóslatok
- A hang ugyanannak a tiszta 220 Hz-es hullámnak csak egy hangosabb változata.
- A hang alap hangmagassága nem 220 Hz.
- A hang az alapfrekvencia és különböző erősségű magasabb harmonikusok keveréke.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Harmonikus sorszáma n
Amit mérsz:
- Frekvencia n·220 Hz
- Amplitúdóarány (az alaphoz viszonyítva)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a rich-timbre előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A forrás egy 220 Hz-es alaphangot bocsát ki meghatározott magasabb harmonikusokkal keverve.
- Engedélyezd a harmonikusspektrum-kijelzőt a megfigyelőnél.
- Minden sornál olvasd le a feltüntetett harmonikus amplitúdóját az alapfrekvencia amplitúdójához viszonyítva.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Sorold fel a táblázatod minden harmonikusának frekvenciáját n × 220 Hz-ként, és hasonlítsd a rögzített amplitúdóarányokat a spektrumkijelzőhöz.
- A 2. és 4. harmonikus amplitúdója ebben a hangban nulla, míg az 1., 3. és 5. (mind páratlan) jelen van. Mit mond egy csak páratlan harmonikusokat tartalmazó spektrum a hullám alakjáról?
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- A klarinét hangját páratlan harmonikusok uralják, hasonlóan ehhez, míg a hegedű hangja erős páros harmonikusokat is tartalmaz. Magyarázd meg, miért hangzik teljesen másképp két hangszer, amikor azonos alap hangmagasságon (220 Hz) játszanak.
- Egy hangvilla majdnem tiszta hangot ad (csak alapfrekvencia, magasabb harmonikusok nélkül). Miben nézne ki másra a spektrum-oszlopdiagramja, mint ennek a kísérletnek?
- 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
- Üdv a Gazdag hangszínnél
- Válaszd ki a forrást
- Nyomd meg az Indítást
- Harmonikus-recept
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.