Âm sắc: Nội dung hài hòa của một giai điệu phức tạp
1 · Dự đoán
Âm thanh ở 220 Hz nghe khác với sóng hình sin thuần túy ở 220 Hz — nó có 'màu sắc' hoặc âm sắc. Điều gì thực sự khác biệt về sóng âm thanh của nó?
- Âm thanh chỉ là phiên bản to hơn của cùng một sóng 220 Hz thuần túy.
- Âm có cao độ cơ bản khác với 220 Hz.
- Âm sắc là sự kết hợp giữa hài cơ bản và hài cao hơn ở các cường độ khác nhau.
2 · Thiết lập
- Mở cài đặt trước âm sắc phong phú và nhấn Đặt lại. Nguồn phát ra tần số cơ bản 220 Hz kết hợp với các sóng hài cao hơn cụ thể.
- Kích hoạt hiển thị phổ hài hòa ở người quan sát.
- Đối với mỗi hàng, đọc biên độ của sóng hài được liệt kê so với biên độ cơ bản.
3 · Thu thập dữ liệu
| Số hài n | Tần số n·220 Hz | Tỷ lệ biên độ (so với cơ bản) |
|---|---|---|
| 1 | ||
| 3 | ||
| 5 |
Phác thảo phổ: biểu đồ thanh có tỷ số biên độ (trục y) theo số hài n (trục x) cho n = 1 đến 5, bao gồm các hài không có trong bảng của bạn (tỷ lệ của chúng là 0).
4 · Phân tích
- Liệt kê tần số của mỗi sóng hài trong bảng của bạn là n × 220 Hz và so sánh tỷ lệ biên độ đã ghi của bạn với màn hình quang phổ.
- Các hài bậc 2 và 4 có biên độ bằng 0 trong âm này, trong khi hài bậc 1, 3 và 5 (tất cả đều là số lẻ). Quang phổ chỉ có các sóng hài lẻ cho bạn biết điều gì về hình dạng của sóng?
5 · Gia hạn
- Âm sắc của kèn clarinet bị chi phối bởi các hài âm lẻ, tương tự như giai điệu này, trong khi âm sắc của violin cũng bao gồm các hài âm thậm chí mạnh mẽ. Giải thích tại sao hai nhạc cụ chơi cùng cao độ cơ bản (220 Hz) vẫn phát ra âm thanh hoàn toàn khác nhau.
- Âm thoa tạo ra âm thanh gần như thuần khiết (chỉ có âm cơ bản, không có âm cao hơn). Biểu đồ thanh phổ của nó trông khác với biểu đồ của thí nghiệm này như thế nào?