Tembrs: salikta toņa harmoniskais saturs

1 · Prognozē

Mūzikas tonis 220 Hz izklausās atšķirīgi no tīra sinusa viļņa 220 Hz — tam ir „krāsa” jeb tembrs. Kas īstenībā ir atšķirīgs tā skaņas vilnī?

• Tonis ir tikai skaļāka versija tam pašam tīrajam 220 Hz vilnim.
• Tonim ir atšķirīgs pamattones augstums nekā 220 Hz.
• Tonis ir maisījums no pamatvilnis plus augstākie harmoniskie dažādos spēkos.

2 · Iestati

1. Atver bagātā tembra eksperimentu un nospied Atiestatīt. Avots izstaro 220 Hz pamatvilni, sajauktu ar noteiktiem augstākajiem harmoniskajiem.
2. Ieslēdz harmoniskā spektra attēlojumu pie novērotāja.
3. Katrai rindai nolasi uzskaitītā harmoniskā amplitūdu attiecībā pret pamatvilņa amplitūdu.

3 · Vāc datus

Uzzīmē spektru: stabiņu diagramma ar amplitūdas attiecību (y ass) pret harmoniskā numuru n (x ass) n = 1 līdz 5, ieskaitot harmoniskos, kas nav tavā tabulā (to attiecība ir 0).

4 · Analizē

1. Uzskaiti katra harmoniskā frekvenci savā tabulā kā n × 220 Hz un salīdzini savus ierakstītos amplitūdas attiecības ar spektra attēlojumu.
2. 2. un 4. harmoniskajiem ir nulles amplitūda šajā tonī, kamēr 1., 3. un 5. (visi nepāra) ir klāt. Ko spektrs tikai ar nepāra harmoniskajiem saka par viļņa formu?

5 · Paplašina

1. Klarnetes toni dominē nepāra harmoniskie, līdzīgi kā šim, kamēr vijoles tonis ietver arī stiprus pāra harmoniskos. Izskadyro, kāpēc divi instrumenti, spēlējot identisku pamattones augstumu (220 Hz), tomēr izklausās pilnīgi atšķirīgi.
2. Skalas dakšiņa rada gandrīz tīru toni (tikai pamatvilni, bez augstākajiem harmoniskajiem). Kā tās spektra stabiņu diagramma izskatītos atšķirīgi no šī eksperimenta?

← Atpakaļ pie eksperimenta

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas