Timbre: conteúdo harmônico de um tom complexo
1 · Prever
Um tom musical em 220 Hz soa diferente de uma onda senoidal pura em 220 Hz — tem 'cor' ou timbre. O que há de realmente diferente em sua onda sonora?
- O tom é apenas uma versão mais alta da mesma onda 220 Hz pura.
- O tom tem uma afinação fundamental diferente de 220 Hz.
- O tom é uma mistura dos harmônicos fundamentais e mais elevados em diferentes intensidades.
2 · Preparar
- Abra a predefinição de timbre rico e pressione Redefinir. A fonte emite uma fundamental 220 Hz combinada com harmônicos superiores específicos.
- Habilite a exibição do espectro harmônico no observador.
- Para cada linha, leia a amplitude do harmônico listado em relação à amplitude da fundamental.
3 · Coletar Dados
| Número harmônico n | Frequência n·220 Hz | Razão de amplitude (vs. fundamental) |
|---|---|---|
| 1 | ||
| 3 | ||
| 5 |
Esboce o espectro: um gráfico de barras da razão de amplitude (eixo y) em relação ao número harmônico n (eixo x) para n = 1 até 5, incluindo os harmônicos que não estão em sua tabela (sua proporção é 0).
4 · Analisar
- Liste a frequência de cada harmônico em sua tabela como n × 220 Hz, e compare as razões de amplitude registradas com a exibição do espectro.
- O 2º e o 4º harmônicos têm amplitude zero neste tom, enquanto o 1º, o 3º e o 5º (todos ímpares) estão presentes. O que um espectro com apenas harmônicos ímpares lhe diz sobre a forma da onda?
5 · Aprofundar
- O tom de um clarinete é dominado por harmônicos ímpares, semelhantes a este, enquanto o tom de um violino também inclui harmônicos pares fortes. Explique por que dois instrumentos que tocam a mesma altura fundamental (220 Hz) ainda soam completamente diferentes.
- Um diapasão produz um tom quase puro (apenas os harmônicos fundamentais, sem harmônicos mais elevados). Qual seria a diferença entre seu gráfico de barras de espectro e o deste experimento?