音色：複雜音調的諧波含量
1·預測
220 Hz 的樂音聽起來與 220 Hz 的純正弦波不同——它有「顏色」或音色。它的聲波到底有什麼不同？
- 該音調只是同一純 220 Hz 波的響亮版本。
- 此音調的基本音高與 220 Hz 不同。
- 音調是不同強度的基音和高次諧波的混合。
2·設定
- 開啟 rich-timbre 預設並按下 Reset。此源發出與特定高次諧波混合的 220 Hz 基波。
- 在觀察者處啟用諧波頻譜顯示。
- 對於每一行，讀出所列的諧波相對於基波幅度的幅度。
3·收集數據
| 諧波次數n | 頻率 n·220 Hz | 振幅比（相對於基波） |
|---|---|---|
| 1 | ||
| 3 | ||
| 5 |
繪製頻譜示意圖：以柱狀圖形式呈現n = 1到5的振幅比（Y軸）相對諧波序號n（x軸），並包含表格中沒有列出的諧波（其比例為0）。
4·分析
- 將表中每個諧波的頻率列為 n × 220 Hz，並將記錄的振幅比與頻譜顯示進行比較。
- 此音調中的第二和第四諧波的振幅為零，而第一、第三和第五（均為奇數）則存在。僅包含奇次諧波的頻譜可以告訴您有關波形狀的哪些資訊？
5·擴展
- 單簧管的音調以奇次諧波為主，與此類似，而小提琴的音調也包含強烈的偶次諧波。解釋為什麼演奏相同基本音高 (220 Hz) 的兩種樂器聽起來仍然完全不同。
- 音叉產生近乎純音（只有基音，沒有高次諧波）。它的頻譜長條圖與本實驗的頻譜長條圖有何不同？