บีต สองความถี่ใกล้กันแทรกสอดกัน
1 · ทำนาย
ลำโพงสองตัวเล่นโน้ตความถี่เกือบเท่ากัน ผู้ฟังได้ยินความดังเต้นขึ้นลง อะไรกำหนดว่ามันเต้นเร็วเพียงใด
- อัตราเต้นเท่ากับผลรวมของสองความถี่
- อัตราเต้น (บีต) เท่ากับผลต่างของสองความถี่
- อัตราเต้นเท่ากับค่าเฉลี่ยของสองความถี่
2 · จัดเตรียม
- เปิดค่าที่ตั้งไว้ two-source-beats แล้วกดรีเซ็ต แหล่งที่ 1 ตายตัวที่ 440 Hz
- เปิดค่าแสดงความถี่บีตและความถี่ความถี่พาหะที่ผู้สังเกต
- ตั้งความถี่แหล่งที่ 2 ในแต่ละรอบแล้วบันทึกความถี่บีต
3 · เก็บข้อมูล
| ความถี่แหล่งที่ 1 f₁ (Hz) | ความถี่แหล่งที่ 2 f₂ (Hz) | ความถี่พาหะ f_c (Hz) | ความถี่บีต f_beat (Hz) |
|---|---|---|---|
| 440.00 | 442.00 | ||
| 440.00 | 444.00 | ||
| 440.00 | 448.00 |
พล็อตความถี่บีต f_beat (แกน y) กับ |f₂ − f₁| (แกน x) จากสามรอบการทดลอง
4 · วิเคราะห์
- สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ f_beat = |f₂ − f₁| และ f_c = (f₁ + f₂)/2 เทียบทั้งสองค่ากับตาราง
- อธิบายว่าเหตุใจผู้ฟังจึงได้ยินโน้ตเดียวใกล้ความถี่ความถี่พาหะ โดยความดังเต้นขึ้นลงที่ความถี่บีต (ช้ากว่ามาก)
5 · ต่อยอด
- นักดนตรีเทียบเสียงเครื่องดนตรีโดยฟังบีตระหว่างโน้ตของตัวเองกับเสียงอ้างอิง ปรับจนบีตช้าลงเป็นศูนย์ อธิบายว่าเหตุใจบีตเป็นศูนย์จึงแปลว่าสองความถี่เท่ากันพอดี
- เมื่อ f₂ เข้าใกล้ f₁ มากขึ้นเรื่อย ๆ ความถี่บีทจะเป็นอย่างไร ที่ขีดจำกัด f₂ = f₁ คุณจะได้ยินอะไร
ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้
ความถี่บีต
เมื่อโน้ตสองเสียงความถี่ใกล้เท่ากันซ้อนกัน แบบแผนการแทรกสอดเต้นที่ความดังด้วยอัตราเท่ากับผลต่างของสองความถี่
ความถี่พาหะ
ระดับเสียงที่ผู้ฟังรับรู้จริงใกล้ค่าเฉลี่ยของสองความถี่ต้นทาง — บีตคือการเต้นของแอมพลิจูดช้า ๆ ซ้อนบนโน้ตค่าเฉลี่ยนั้น