Overtone vs harmooniline
Helin ja harmooniline on kaks lainemehaanikas statsionaarsete lainete all arutatavat teemat. Need kaks teemat mängivad olulist rolli sellistes valdkondades nagu akustika, helitehnika ja isegi masinaehitus. Sellistes valdkondades silma paistmiseks on väga oluline mõista neid mõisteid korralikult. Selles artiklis käsitleme, mis on ülatoon ja harmooniline, nende sarnasused, ülatooni ja harmoonilise definitsioonid ning lõpuks ka ülatooni ja harmoonilise erinevused.
Mis on harmooniline?
Harmoonilise mõiste õigeks mõistmiseks tuleb kõigepealt mõista seisulainete ja põhisageduse mõisteid. Kujutage ette kahte identset lainet, mis liiguvad vastassuunas; kui need kaks lainet kohtuvad (pealekandega), nimetatakse tulemust seisvaks laineks. + X suunas liikuva laine võrrand on y = A sin (ωt - kx) ja –x suunas liikuva sarnase laine võrrand on y = A sin (ωt + kx). Nende kahe kattumise tulemuseks on superpositsiooni põhimõttel saadud y = 2A sin (kx) cos (ωt). See on seisulaine võrrand. x on kaugus algusest antud x väärtuse korral, 2A sin (kx) muutub konstandiks. Patt (kx) varieerub vahemikus -1 kuni +1. Seetõttu on süsteemi maksimaalne amplituud 2A. Põhisagedus on süsteemi omadus. Põhisagedusel süsteemide kaks otsa ei võngu ja neid nimetatakse sõlmedeks. Süsteemi keskosa võnkub maksimaalse amplituudiga ja see on tuntud kui antinood. Harmoonik on mis tahes põhisageduse täisarvu korrutamine. Põhisagedus (f) on tuntud kui esimene harmooniline ja 2f on tuntud kui teine harmooniline jne. Harmoonikute väga kasulik rakendus on Fourieri analüüs. Fourieri analüüsis saab mis tahes perioodilise funktsiooni üles ehitada, kasutades lihtsa laine, näiteks siinuslaine, harmoonilisi jooni. Põhisagedus (f) on tuntud kui esimene harmooniline ja 2f on tuntud kui teine harmooniline jne. Harmoonikute väga kasulik rakendus on Fourieri analüüs. Fourieri analüüsis saab mis tahes perioodilise funktsiooni üles ehitada, kasutades lihtsa laine, näiteks siinuslaine, harmoonilisi jooni. Põhisagedus (f) on tuntud kui esimene harmooniline ja 2f on tuntud kui teine harmooniline jne. Harmoonikute väga kasulik rakendus on Fourieri analüüs. Fourieri analüüsis saab mis tahes perioodilise funktsiooni üles ehitada, kasutades lihtsa laine, näiteks siinuslaine, harmoonilisi jooni.
Mis on Overtone?
Ülemhelina määratletakse mis tahes sagedust, millel on suurem väärtus kui süsteemi põhisagedusel. Kui ülatoon kombineeritakse põhisagedusega, on see tuntud kui osaline. Harmoonik on selline osaline, millel on põhiosa täisarvu korrutamine. Selliseid partiisid toodetakse igas muusikainstrumendis. Need partiid on põhjus, miks igal muusikainstrumendil on oma kindel kõla. Kui muusikariistad loovad puhtaid harmoonilisi, kõlaks igaüks neist täpselt samamoodi. Ülemhelide nimetamisel nimetatakse teist harmoonikat esimeseks alatooniks jne.
Mis vahe on ülatoonil ja harmoonilisel?
• Harmoonilised on põhisageduse täpsed täisarvude korrutised, kuid alatoonid võivad võtta mis tahes väärtuse, mis ületab põhisageduse.
• Põhisagedust ennast peetakse esimeseks harmooniliseks, kuid seda ei liigitata ülatooniks. Kõik ülemtoonid pole statsionaarsed lained. Statsionaarsete lainetena toimivad ainult harmooniliste sageduste jaoks sobivad alatoonid. Kõik harmoonilised on statsionaarsed lained.
