Valovi in zvok
Bogata barva zvoka (harmoniki)
Pritisni Predvajaj — primerjaj čist ton in harmonične deltone na osciloskopu.
Bogata barva zvoka (harmoniki) — interaktivna simulacija Valovi in zvok. Pritisni Predvajaj — primerjaj čist ton in harmonične deltone na osciloskopu. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Barva zvoka in harmoniki
Pravi inštrumenti proizvedejo osnovni ton plus alikvotne. Mešanica harmonikov določa barvo zvoka.
Fourierova vrsta sinusov na celih mnogokratnikih osnovnega tona gradi zapletene oblike valov. Različne uteži harmonikov spreminjajo značaj zvoka.
- Osnovni ton + alikvotni toni
- Barva zvoka = mešanica harmonikov
Oris preiskave
Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij
Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.
Vodilno vprašanje
Glasbeni ton pri 220 Hz zveni drugače od čistega sinusa pri 220 Hz — ima „barvo“ ali timbre. Kaj je dejansko drugačno pri njegovem zvočnem valu?
Predvidevanja za pretehtanje
- Ton je le glasnejša različica istega čistega vala 220 Hz.
- Ton ima drugačno osnovno višino od 220 Hz.
- Ton je mešanica osnovnega tona plus višjih harmonikov pri različnih močeh.
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Številka harmonika n
Kaj izmeriš:
- Frekvenca n·220 Hz
- Razmerje amplitud (glede na osnovni)
Kako poteka preiskava
- Odpri prednastavitev rich-timbre in pritisni Ponastavi. Vir seva osnovni ton 220 Hz, premešan z določenimi višjimi harmoniki.
- Omogoči prikaz harmoničnega spektra pri opazovalcu.
- Za vsako vrstico odčitaj amplitudo našteganega harmonika glede na amplitudo osnovnega tona.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Naštej frekvenco vsakega harmonika v tvoji tabeli kot n × 220 Hz in primerjaj zabeležena razmerja amplitud s prikazom spektra.
- 2. in 4. harmonik imata v tem tonu ničelno amplitudo, 1., 3. in 5. (vsi lihi) pa so prisotni. Kaj ti spekter samo z lihimi harmoniki pove o obliki vala?
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Tonaliteto klarineta vodijo lihi harmoniki, podobno temu, ton violine pa vključuje tudi močne sode harmonike. Razloži, zakaj dva inštrumenta, ki igrata identično osnovno višino (220 Hz), še vedno zvenita popolnoma drugače.
- Glasbeno vilice dajo skoraj čist ton (samo osnovni, brez višjih harmonikov). Kako bi njegov stolpični diagram spektra izgledal drugače od tega poskusa?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Dobrodošli pri bogati barvi zvoka
- Izberi vir
- Pritisni Predvajaj
- Harmonični recept
- Odpri ploščo Lastnosti
- Uspelo ti je!
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →