Овертон против гармоники
Обертон и гармоника - две темы, обсуждаемые в рамках стационарных волн в волновой механике. Эти две темы играют жизненно важную роль в таких областях, как акустика, аудиотехника и даже машиностроение. Очень важно иметь правильное понимание этих концепций, чтобы преуспеть в таких областях. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое обертон и гармоника, их сходство, определения обертона и гармоники и, наконец, различия между обертоном и гармоникой.
Что такое гармоника?
Чтобы правильно понять концепцию гармоники, нужно сначала понять концепции стоячих волн и основной частоты. Представьте себе две одинаковые волны, движущиеся в противоположных направлениях; когда эти две волны встречаются (накладываются друг на друга), результат называется стоячей волной. Уравнение волны, бегущей в направлении +x, имеет вид y=A sin (ωt – kx), а уравнение подобной волны, бегущей в направлении –x, имеет вид y=A sin (ωt + kx). По принципу суперпозиции результирующая форма волны от наложения этих двух сигналов равна y=2A sin (kx) cos (ωt). Это уравнение стоячей волны. x, являющееся расстоянием от начала координат для данного значения x, 2A sin (kx) становится константой. Sin (kx) варьируется от -1 до +1. Следовательно, максимальная амплитуда системы составляет 2А. Основная частота является свойством системы. На основной частоте два конца системы не колеблются, и они известны как узлы. Центр системы колеблется с максимальной амплитудой и известен как пучность. Гармоника – это любое целочисленное произведение основной частоты. Основная частота (f) известна как первая гармоника, а 2f известна как вторая гармоника и так далее. Очень полезным применением гармоник является анализ Фурье. В анализе Фурье любая периодическая функция может быть построена с использованием гармоник простой волны, такой как синусоида.
Что такое обертон?
Овертон определяется как любая частота, имеющая большее значение, чем основная частота системы. Когда обертон сочетается с основной частотой, он называется парциальным. Гармоника - это такая парциальная, имеющая целое умножение основной гармоники. Такие партиалы есть в каждом музыкальном инструменте. Именно благодаря этим частям каждый музыкальный инструмент имеет свое особое звучание. Если бы музыкальные инструменты создавали чистые гармоники, каждый из этих инструментов звучал бы совершенно одинаково. При наименовании обертонов вторая гармоника называется первой обертоной и т. д.
В чем разница между обертоном и гармоникой?
• Гармоники представляют собой точное целочисленное произведение основной частоты, но обертоны могут принимать любое значение выше основной частоты.
• Сама основная частота считается первой гармоникой, но не классифицируется как обертон. Не все обертоны являются стационарными волнами. Только обертоны, соответствующие частотам гармоник, действуют как стоячие волны. Все гармоники являются стационарными волнами.
