波与声音
丰富音色（谐波）
按播放——在示波器上比较纯音与谐波泛音。
丰富音色（谐波）——交互式波与声音模拟。按播放——在示波器上比较纯音与谐波泛音。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
音色与谐波
真实乐器产生基频加泛音。谐波的混合决定音色。
基频整数倍的正弦波按傅里叶级数叠加，可构成复杂波形。各谐波权重不同，声音特征也随之改变。
- 基频 + 泛音
- 音色 = 谐波组合
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
220 Hz 的乐音听起来与 220 Hz 的纯正弦波不同——它有“颜色”或音色。它的声波到底有什么不同？
预测权重
- 该音调只是同一纯 220 Hz 波的响亮版本。
- 该音调的基本音高与 220 Hz 不同。
- 音调是不同强度的基音和高次谐波的混合。
可变角色
您设置的内容：
- 谐波次数n
您测量的内容：
- 频率 n·220 Hz
- 振幅比（相对于基波）
调查如何进行
- 打开「音色：复杂音调的谐波含量（rich-timbre）」预设并按重置。该源发出与特定高次谐波混合的 220 Hz 基波。
- 在观察者处启用谐波频谱显示。
- 对于每一行，读出列出的谐波相对于基波幅度的幅度。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 将表中每个谐波的频率列为 n × 220 Hz，并将记录的幅度比与频谱显示进行比较。
- 该音调中的第二和第四谐波的幅度为零，而第一、第三和第五（均为奇数）则存在。仅包含奇次谐波的频谱可以告诉您有关波形状的哪些信息？
这在实验室之外的地方表现出来
- 单簧管的音调以奇次谐波为主，与此类似，而小提琴的音调也包含强烈的偶次谐波。解释为什么演奏相同基本音高 (220 Hz) 的两种乐器听起来仍然完全不同。
- 音叉产生近乎纯音（只有基音，没有高次谐波）。它的频谱条形图与本实验的频谱条形图有何不同？
- 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
- 欢迎学习丰富音色（谐波）
- 选中声源
- 按播放
- 谐波配方
- 打开检查器
- 完成了！
打开交互式模拟以构建场景，点击运行，并通过实时测量和引导式教程进行探索。