Timbre: Kandungan Harmonik Nada Kompleks

1 · Ramal

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?

• 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.

2 · Susun

1. Buka praset timbre-kaya dan tekan Set semula. Sumber memancarkan asas 220 Hz yang disebatikan dengan harmonik lebih tinggi tertentu.
2. Aktifkan paparan spektrum harmonik pada pemerhati.
3. Bagi setiap baris, baca amplitud harmonik tersenarai relatif kepada amplitud asas.

3 · Kumpul Data

Lakarkan spektrum: carta bar nisbah amplitud (paksi-y) melawan nombor harmonik n (paksi-x) bagi n = 1 hingga 5, termasuk harmonik yang tiada dalam jadual anda (nisbahnya 0).

4 · Analisis

1. Senaraikan frekuensi setiap harmonik dalam jadual anda sebagai n × 220 Hz, dan bandingkan nisbah amplitud yang anda rekod dengan paparan spektrum.
2. 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?

5 · Lanjutkan

1. 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.
2. Garpu tala menghasilkan nada hampir tulen (hanya asas, tiada harmonik lebih tinggi). Bagaimana carta bar spektrumnya berbeza daripada eksperimen ini?

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma