Hangszín: egy összetett hang harmonikus tartalma

1 · Jóslás

Egy 220 Hz-es zenei hang másképp szól, mint egy 220 Hz-es tiszta szinusz — van „színe”, hangszíne. Mi valójában más a hanghullámában?

• 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.

2 · Előkészítés

1. Nyisd meg a rich-timbre előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A forrás egy 220 Hz-es alaphangot bocsát ki meghatározott magasabb harmonikusokkal keverve.
2. Engedélyezd a harmonikusspektrum-kijelzőt a megfigyelőnél.
3. Minden sornál olvasd le a feltüntetett harmonikus amplitúdóját az alapfrekvencia amplitúdójához viszonyítva.

3 · Adatgyűjtés

Vázold fel a spektrumot: az amplitúdóarány (y-tengely) oszlopdiagramját az n harmonikusszámmal (x-tengely) szemben n = 1-től 5-ig, beleértve a táblázatban nem szereplő harmonikusokat is (arányuk 0).

4 · Elemzés

1. Sorold fel a táblázatod minden harmonikusának frekvenciáját n × 220 Hz-ként, és hasonlítsd a rögzített amplitúdóarányokat a spektrumkijelzőhöz.
2. 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?

5 · Kiterjesztés

1. 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.
2. Egy hangvilla majdnem tiszta hangot ad (csak alapfrekvencia, magasabb harmonikusok nélkül). Miben nézne ki másra a spektrum-oszlopdiagramja, mint ennek a kísérletnek?

← Vissza a kísérlethez

138 ingyenes nyomtatható fizikai munkalap