Sveving
Når to lyder med nesten samme frekvens spilles sammen, driver de inn og ut av takt med hverandre. Noen ganger adderer vibrasjonene deres til en høyere lyd, og noen ganger opphever de hverandre til å gjøre den stillere, så lydstyrken pulserer opp og ned. Denne pulseraten, kalt svevefrekvensen, er enkelt og greit forskjellen mellom de to frekvensene.
Formelen
f_beat = |f₁ − f₂|
- f_beat — svevefrekvens (Hz): hvor mange ganger per sekund lydstyrken pulserer
- f₁ — frekvens én (Hz): frekvensen til den første lyden
- f₂ — frekvens to (Hz): frekvensen til den andre lyden
Utarbeidet eksempel
En stemmegaffel ringer ved 442 Hz, og en gitarstreng ringer ved 438 Hz. Hvor mange svev per sekund vil du høre?
- f₁ = 442 Hz
- f₂ = 438 Hz
- f_beat = |f₁ − f₂|
- f_beat = |442 Hz − 438 Hz|
f_beat = 4 Hz
Test deg selv
En gitarstreng ringer ved 440 Hz, og en stemmegaffel ringer ved 445 Hz. Hvor mange ganger per sekund vil lyden pulsere høyere og stillere?
- Riktig svar: 5 ganger per sekund
- 885 ganger per sekund
- 440 ganger per sekund
Riktig! f_beat = |445 Hz − 440 Hz| = 5 Hz, så fem pulser per sekund.
Du stemmer en gitarstreng for å matche en referanse på 440 Hz. Etter hvert som du strammer strengen nærmere korrekt tonehøyde, hva skjer med svevingen du hører?
- De akselererer
- Riktig svar: De sakker av og forsvinner til slutt
- De beholder samme hastighet
Ja! Etter hvert som frekvensene kommer nærmere, krymper forskjellen |f₁ − f₂|, så svevingen sakker av til den forsvinner ved perfekt stemning.
Der du ser dette
Pianostemmere og gitarister arbeider etter øret med denne effekten hver dag: la strengen lyde mot en referansestavle, og hvis de to tonehøydene er nære men ikke like, vai volumet — en vaiing på noen få pulser per sekund betyr nesten i stemning, og en vaiing som sakker av og til slutt forsvinner betyr helt presist.
Vanlige feil
Den klassiske glippen er å beregne svevefrekvensen fra feil kombinasjon — å addere frekvensene eller bare sitere én av dem, når pulseraten er forskjellen: f_beat = |f₁ − f₂|, så 445 Hz mot 440 Hz gir 5 pulser per sekund. Den andre misforståelsen er at kildene selv blir høyere og stillere — begge ringer perfekt jevnt, og pulseringen er interferens i tiden, som adderer og opphever ved øret ditt.
Hvordan det henger sammen
Sveving er superposisjon — to bølger ved litt forskjellige frekvenser som glir inn og ut av takt, den samme adder-og-opphhev som interferens og diffraksjon utfører på tvers av rommet i optikken. Innenfor bølgeenheten viser de hvorfor «nesten samme frekvens» er en hørbar betingelse, ikke en uhørbar; lydintensitet, neste, følger hva som skjer med en enkelt bølges energi etter hvert som den sprer seg.