Barwa: treść harmoniczna tonu złożonego
1 · Prognoza
Ton muzyczny 220 Hz brzmi inaczej niż czysta sinusoida 220 Hz — ma „kolor” czyli barwę. Co tak naprawdę jest innego w jego fali dźwiękowej?
- Ton to po prostu głośniejsza wersja tej samej czystej fali 220 Hz.
- Ton ma inną podstawową wysokość niż 220 Hz.
- Ton to mieszanina podstawowej plus wyższych harmonicznych o różnych siłach.
2 · Przygotowanie
- Otwórz preset bogatej barwy i naciśnij Reset. Źródło emituje podstawową 220 Hz zmieszaną z określonymi wyższymi harmonicznymi.
- Włącz wyświetlanie widma harmonicznych u obserwatora.
- Dla każdego wiersza odczytaj amplitudę podanej harmonicznej względem amplitudy podstawowej.
3 · Zbieranie danych
| Numer harmonicznej n | Częstotliwość n·220 Hz | Stosunek amplitud (względem podstawowej) |
|---|---|---|
| 1 | ||
| 3 | ||
| 5 |
Szkicuj widmo: wykres słupkowy stosunku amplitud (oś y) względem numeru harmonicznej n (oś x) dla n od 1 do 5, włącznie z harmonicznymi nieobecnymi w twojej tabeli (ich stosunek to 0).
4 · Analiza
- Wypisz częstotliwość każdej harmonicznej w tabeli jako n × 220 Hz i porównaj zapisane stosunki amplitud z wyświetlanym widmem.
- Harmoniczne 2. i 4. mają w tym tonie zerową amplitudę, a 1., 3. i 5. (wszystkie nieparzyste) są obecne. Co mówi widmo z samymi nieparzystymi harmonicznymi o kształcie fali?
5 · Rozszerzenie
- Ton klarnetu zdominowany jest przez harmoniczne nieparzyste, podobnie jak ten, a ton skrzypiec zawiera też silne parzyste. Wyjaśnij, dlaczego dwa instrumenty grające identyczną podstawową (220 Hz) brzmią całkowicie różnie.
- Kamerton wytwarza niemal czysty ton (sama podstawowa, bez wyższych harmonicznych). Jak jego wykres słupkowy widma różniłby się od tego eksperymentu?