Gelombang & Bunyi
Timbre kaya (harmonik)
Tekan Main -- bandingkan nada tulen lawan partial harmonik pada osiloskop.
Timbre kaya (harmonik) — simulasi Gelombang & Bunyi interaktif. Tekan Main -- bandingkan nada tulen lawan partial harmonik pada osiloskop. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Timbre dan harmonik
Alat muzik sebenar menghasilkan asas tambah ton atas. Campuran harmonik menetapkan timbre.
Siri Fourier gelombang sinus pada gandaan integer frekuensi asas membina bentuk gelombang kompleks. Pemberat harmonik berbeza mengubah watak bunyi.
- Asas + ton atas
- Timbre = campuran harmonik
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Nada muzik pada 220 Hz berbunyi berbeza daripada gelombang sinus tulen pada 220 Hz -- ia mempunyai 'warna' atau timbre. Apa yang sebenarnya berbeza pada gelombang bunyinya?
Ramalan untuk ditimbang
- Nada itu hanya versi lebih kuat bagi gelombang 220 Hz tulen yang sama.
- Nada itu mempunyai pic asas berbeza daripada 220 Hz.
- Nada itu campuran asas tambah harmonik lebih tinggi pada kekuatan berbeza.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Nombor harmonik n
Apa yang anda ukur:
- Frekuensi n·220 Hz
- Nisbah amplitud (lwn. asas)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset timbre-kaya dan tekan Set semula. Sumber memancarkan asas 220 Hz yang disebatikan dengan harmonik lebih tinggi tertentu.
- Aktifkan paparan spektrum harmonik pada pemerhati.
- Bagi setiap baris, baca amplitud harmonik tersenarai relatif kepada amplitud asas.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Senaraikan frekuensi setiap harmonik dalam jadual anda sebagai n × 220 Hz, dan bandingkan nisbah amplitud yang anda rekod dengan paparan spektrum.
- Harmonik ke-2 dan ke-4 mempunyai amplitud sifar dalam nada ini, sementara ke-1, ke-3, dan ke-5 (semua ganjil) hadir. Apa yang spektrum dengan hanya harmonik ganjil beritahu anda tentang bentuk gelombang itu?
Di mana ini muncul di luar makmal
- Nada klarinet didominasi oleh harmonik ganjil, serupa dengan yang ini, sementara nada biola merangkumi harmonik genap kuat juga. Terangkan mengapa dua alat memainkan pic asas yang serupa (220 Hz) masih berbunyi sama sekali berbeza.
- Garpu tala menghasilkan nada hampir tulen (hanya asas, tiada harmonik lebih tinggi). Bagaimana carta bar spektrumnya berbeza daripada eksperimen ini?
- 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
- Selamat datang ke Timbre Kaya
- Pilih sumbernya
- Tekan Main
- Resipi harmonik
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.