Záznely
Keď dva zvuky s takmer rovnakou frekvenciou hrajú spolu, driftujú do kroku a z kroku navzájom. Niekedy sa ich vibrácie sčítajú na hlasnejší zvuk a niekedy sa vyrušia na tichší, takže hlasitosť pulzuje hore a dole. Toto pulzovanie, volané frekvencia záznov, je jednoducho rozdiel medzi dvoma frekvenciami.
Vzorec
f_beat = |f₁ − f₂|
- f_beat — frekvencia záznov (Hz): koľkokrát za sekundu hlasitosť pulzuje
- f₁ — frekvencia jedna (Hz): frekvencia prvého zvuku
- f₂ — frekvencia dva (Hz): frekvencia druhého zvuku
Riešený príklad
Ladička znie na 442 Hz a struna gitary znie na 438 Hz. Koľko záznov za sekundu budeš počuť?
- f₁ = 442 Hz
- f₂ = 438 Hz
- f_beat = |f₁ − f₂|
- f_beat = |442 Hz − 438 Hz|
f_beat = 4 Hz
Skontroluj sa
Struna gitary znie na 440 Hz a ladička znie na 445 Hz. Koľkokrát za sekundu bude zvuk pulzovať hlasnejšie a tichšie?
- Správna odpoveď: 5-krát za sekundu
- 885-krát za sekundu
- 440-krát za sekundu
Správne! f_beat = |445 Hz − 440 Hz| = 5 Hz, takže päť pulzov za sekundu.
Ladíš strunu gitary na zhodu s referenciou 440 Hz. Keď strunu napínaš bližšie k správnemu tónu, čo sa stane so záznami, ktoré počuješ?
- Zrýchlia sa
- Správna odpoveď: Spomalia sa a napokon zmiznú
- Zostanú rovnako rýchle
Áno! Ako sa frekvencie približujú, rozdiel |f₁ − f₂| sa zmenšuje, takže záznely spomalia, kým nezmiznú pri dokonalej ladení.
Kde to vidíš
Klavírni ladenári a gitaristi pracujú uchom s týmto efektom každý deň: zneň strunu proti referenčnej ladičke a ak dva tóny sú blízke, ale nie rovnaké, hlasitosť kolíše — kolísanie pár pulzov za sekundu znamená takmer naladené a kolísanie, ktoré spomaľuje a napokon mizne, znamená presné.
Časté chyby
Klasický prehrešok je výpočet frekvencie záznov z nesprávnej kombinácie — sčítanie frekvencií alebo citovanie jednej z nich, keď pulzová frekvencia je rozdiel: f_beat = |f₁ − f₂|, takže 445 Hz proti 440 Hz dáva 5 pulzov za sekundu. Druhou mylnou predstavou je, že zdroje samy sa stávajú hlasnejšími a tichšími — oba znejú dokonale stabilne a pulzovanie je interferencia v čase, sčítanie a rušenie na tvojom uchu.
Ako to súvisí
Záznely sú superpozícia — dve vlny s mierne odlišnými frekvenciami kĺzavajúce do kroku a z kroku, to isté sčítanie a rušenie, ktoré interferencia a ohyb robia v priestore v optike. V rámci jednotky vlny ukazujú, prečo „takmer rovnaká frekvencia“ je počuteľný stav, nie nepočuteľný; intenzita zvuku, ďalej, sleduje, čo sa stane s energiou jednej vlny, keď sa šíri.