Sitieni
Kad divas skaņas ar gandrīz vienādu frekvenci skan kopā, tās slīd solī un ārā solī viena ar otru. Dažreiz to vibrācijas saskaitās, radot skaļāku skaņu, un dažreiz tās anulējas, radot klusāku, tāpēc skaļums pulsē augšup un lejup. Šis pulsa temps, ko sauc par sitienu frekvenci, ir vienkārši starpība starp abām frekvencēm.
Formula
f_beat = |f₁ − f₂|
- f_beat — sitienu frekvence (Hz): cik reizes sekundē skaļums pulsē
- f₁ — pirmā frekvence (Hz): pirmās skaņas frekvence
- f₂ — otrā frekvence (Hz): otrās skaņas frekvence
Izrēķināts piemērs
Skalda zvana zvanīšana ir 442 Hz, un ģitāras stīga zvana 438 Hz. Cik sitienus sekundē tu dzirdēsi?
- f₁ = 442 Hz
- f₂ = 438 Hz
- f_beat = |f₁ − f₂|
- f_beat = |442 Hz − 438 Hz|
f_beat = 4 Hz
Pārbaudi sevi
Ģitāras stīga zvana 440 Hz, un skalda zvana ir 445 Hz. Cik reizes sekundē skaņa pulsēs skaļāka un klusāka?
- Pareizā atbilde: 5 reizes sekundē
- 885 reizes sekundē
- 440 reizes sekundē
Pareizi! f_beat = |445 Hz − 440 Hz| = 5 Hz, tāpēc pieci pulsi sekundē.
Tu skaņo ģitāras stīgu, lai tā atbilstu 440 Hz atsaucei. Stīgai kļūstot ciešākai un tuvāk pareizajam toņa augstumam, kas notiek ar sitieniem, ko tu dzirdi?
- Tie paātrinās
- Pareizā atbilde: Tie palēninās un galu galā izzūd
- Tie paliek tajā pašā tempā
Jā! Frekvencēm kļūstot tuvākām, starpība |f₁ − f₂| saraukas, tāpēc sitieni palēninās, līdz izzūd pie perfekta skaņojuma.
Kur tu to redzi
Klavieru skaņotāji un ģitāristi strādā ar ausi ar šo efektu katru dienu: izskanini stīgu pret atsauces skalda, un, ja abi toņa augstumi ir tuvu, bet ne vienādi, tilpums šūpojas — dažu pulsu sekundē šūpošanās nozīmē gandrīz skaņotu, un šūpošanās, kas palēninās un beidzot izzūd, nozīmē precīzi trāpīti.
Biežākās kļūdas
Klasiskā kļūda ir sitienu tempu rēķināt no nepareizas kombinācijas — saskaitot frekvences vai vienkārši atkārtojot vienu no tām, kad pulsa temps ir starpība: f_beat = |f₁ − f₂|, tāpēc 445 Hz pret 440 Hz dod 5 pulsus sekundē. Otrs maldoms ir tas, ka avoti paši kļūst skaļāki un klusāki — abi zvana perfekti pastāvīgi, un pulsēšana ir interference laikā, saskaitot un anulējot tavā ausī.
Kā tas savienojas
Sitieni ir superpozīcija — divi viļņi nedaudz atšķirīgās frekvencēs slīdot solī un ārā solī, tā pati saskaitīšana-un-anulēšana, ko interference un difrakcija dara telpā optikā. Viļņu blokā tie rāda, kāpēc „gandrīz viena frekvence” ir dzirdams stāvoklis, ne nedzirdams; skaņas intensitāte, tālāk, seko tam, kas notiek ar viena viļņa enerģiju, tai izplatoties.