Beat
Apabila dua bunyi berfrekuensi hampir sama dimainkan bersama, mereka hanyut masuk dan keluar sefasa antara satu sama lain. Kadangkala getaran mereka bertambah menjadi bunyi kuat; kadangkala saling meniadakan menjadi senyap. Hasilnya ialah denyut kuat-bunyi yang mantap -- dan kadar denyut itu hanyalah beza antara kedua-dua frekuensi.
Formula
f_beat = |f₁ − f₂|
- f_beat — frekuensi beat (Hz): berapa kali per saat kuat bunyi berdenyut
- f₁ — frekuensi satu (Hz): frekuensi bunyi pertama
- f₂ — frekuensi dua (Hz): frekuensi bunyi kedua
Contoh penyelesaian
Satu garpu tala berbunyi pada 442 Hz, dan satu tali gitar berbunyi pada 438 Hz. Berapa banyak beat per saat akan anda dengari?
- f₁ = 442 Hz
- f₂ = 438 Hz
- f_beat = |f₁ − f₂|
- f_beat = |442 Hz − 438 Hz|
f_beat = 4 Hz
Uji diri anda
Satu tali gitar berbunyi pada 440 Hz, dan satu garpu tala berbunyi pada 445 Hz. Berapa kali per saat bunyi itu berdenyut kuat dan senyap?
- Jawapan betul: 5 kali per saat
- 885 kali per saat
- 440 kali per saat
Betul! f_beat = |445 Hz − 440 Hz| = 5 Hz, jadi lima denyut per saat.
Anda menala satu tali gitar untuk memadankan rujukan 440 Hz. Ketika anda mengetatkan tali itu hampir kepada pic yang betul, apa yang berlaku pada beat yang anda dengari?
- Mereka laju lebih pantas
- Jawapan betul: Mereka melambat dan akhirnya lenyap
- Mereka kekal pada kelajuan sama
Ya! Ketika frekuensi menghampiri, beza |f₁ − f₂| mengecil, jadi beat melambat sehingga lenyap pada talaan sempurna.
Di mana anda melihat ini
Penala piano dan pemain gitar bekerja dengan telinga menggunakan kesan ini setiap hari: bunyikan tali itu terhadap satu garpu rujukan, dan jika kedua-dua pic hampir tetapi tidak sama, anda mendengar denyut -- tala sehingga denyut lenyap dan kedua-duanya menyatu. Enjin kapal terbang dan kitar enjin juga dihapuskan getarannya dengan mengalihkan frekuensi beat keluar dari julat terasa.
Kesilapan biasa
Kesilapan klasik ialah mengira kadar beat daripada gabungan yang salah -- menambah frekuensi atau sekadar memetik salah satunya, sedangkan kadar denyut ialah beza: f_beat = |f₁ − f₂|, jadi 445 Hz lawan 440 Hz memberi 5 denyut per saat. Dan dua nada yang sama sekali serupa tidak menghasilkan beat -- kedua-duanya berbunyi dengan mantap, dan denyutan itu interferens dalam masa, bukan kedua-dua sumber menjadi kuat dan senyap.
Bagaimana ia bersambung
Beat ialah superposisi -- dua gelombang berfrekuensi sedikit berbeza meluncur masuk dan keluar sefasa, penambahan-dan-pembatalan yang sama yang menjalankan interferens dan belauan dalam optik. Ia melengkapkan unit gelombang sebagai jambatan terus kepada sifat gelombang cahaya.