Timbre: Konten Harmonik Nada Kompleks

1 · Memprediksi

Nada musik pada 220 Hz terdengar berbeda dari gelombang sinus murni pada 220 Hz — ia memiliki 'warna' atau timbre. Apa sebenarnya perbedaan gelombang suaranya?

• Nada tersebut hanyalah versi yang lebih keras dari gelombang murni 220 Hz yang sama.
• Nada tersebut memiliki nada dasar yang berbeda dari 220 Hz.
• Nadanya merupakan campuran harmonik fundamental dan harmonis yang lebih tinggi dengan kekuatan berbeda.

2 · Pengaturan

1. Buka preset warna kaya dan tekan Reset. Sumber memancarkan frekuensi dasar 220 Hz yang dipadukan dengan harmonik spesifik yang lebih tinggi.
2. Aktifkan tampilan spektrum harmonik pada pengamat.
3. Untuk setiap baris, bacalah amplitudo harmonik yang terdaftar relatif terhadap amplitudo dasar.

3 · Kumpulkan Data

Sketsa spektrumnya: diagram batang rasio amplitudo (sumbu y) terhadap bilangan harmonik n (sumbu x) untuk n = 1 hingga 5, termasuk harmonik yang tidak ada dalam tabel Anda (rasionya adalah 0).

4 · Analisis

1. Cantumkan frekuensi setiap harmonik dalam tabel Anda sebagai n × 220 Hz, dan bandingkan rasio amplitudo yang terekam dengan tampilan spektrum.
2. Harmonik ke-2 dan ke-4 mempunyai amplitudo nol pada nada ini, sedangkan harmonik ke-1, ke-3, dan ke-5 (semuanya ganjil) ada. Apa yang dapat diketahui dari spektrum yang hanya memiliki harmonik ganjil tentang bentuk gelombang?

5 · Perluas

1. Nada klarinet didominasi oleh harmonik ganjil, mirip dengan nada ini, sedangkan nada biola juga mencakup harmonik genap yang kuat. Jelaskan mengapa dua instrumen yang memainkan nada dasar yang sama (220 Hz) masih terdengar sangat berbeda.
2. Garpu tala menghasilkan nada yang hampir murni (hanya nada dasar, tidak ada harmonik yang lebih tinggi). Apa perbedaan diagram batang spektrum dengan eksperimen ini?

← Kembali ke eksperimen

138 Lembar Kerja Laboratorium Fisika Gratis yang Bisa Dicetak