Overtone vs Harmonic
Toni na uelewano ni mada mbili zinazojadiliwa chini ya mawimbi yasiyotulia katika mechanics ya mawimbi. Mada hizi mbili zina jukumu muhimu katika nyanja kama vile acoustics, uhandisi wa sauti na hata uhandisi wa mitambo. Ni muhimu sana kuwa na uelewa sahihi katika dhana hizi ili kufaulu katika nyanja hizo. Katika makala haya, tutajadili maana ya sauti na uelewano ni nini, kufanana kwao, ufafanuzi wa sauti na usawa, na hatimaye tofauti kati ya sauti ya sauti na ya usawa.
Harmonic ni nini?
Ili kuelewa dhana ya uelewano ipasavyo, ni lazima kwanza mtu aelewe dhana za mawimbi yaliyosimama na marudio ya kimsingi. Hebu wazia mawimbi mawili yanayofanana yakisafiri pande tofauti; mawimbi haya mawili yanapokutana, (superimpose), matokeo yake huitwa wimbi lililosimama. Mlinganyo wa wimbi linalosafiri katika mwelekeo wa +x ni y=A dhambi (ωt - kx), na mlinganyo wa wimbi sawa linalosafiri katika mwelekeo wa -x ni y=A dhambi (ωt + kx). Kwa kanuni ya nafasi ya juu, muundo wa wimbi unaotokana na mwingiliano wa hizi mbili ni y=2A sin (kx) cos (ωt). Hii ni equation ya wimbi la kusimama. x kuwa umbali kutoka asili kwa thamani fulani x dhambi ya 2A (kx) inakuwa ya kudumu. Sin (kx) inatofautiana kati ya -1 na +1. Kwa hiyo, amplitude ya juu ya mfumo ni 2A. Mzunguko wa kimsingi ni mali ya mfumo. Katika mzunguko wa kimsingi, ncha mbili za mifumo hazizunguki, na zinajulikana kama nodi. Katikati ya mfumo inazunguka kwa amplitude ya juu, na inajulikana kama antinodi. Harmoniki ni mojawapo ya mazidisho kamili ya masafa ya kimsingi. Frequency ya kimsingi (f) inajulikana kama sauti ya kwanza, na 2f inajulikana kama sauti ya pili, na kadhalika. Utumiaji muhimu sana wa maumbo ni uchanganuzi wa Fourier. Katika uchanganuzi wa Fourier, utendakazi wowote wa muda unaweza kujengwa kwa kutumia ulinganifu wa wimbi rahisi kama vile wimbi la sine.
Nguvu ni nini?
Toni ya ziada inafafanuliwa kama masafa yoyote yenye thamani kubwa kuliko masafa ya kimsingi ya mfumo. Wakati sauti ya ziada inapojumuishwa na masafa ya kimsingi, inajulikana kama sehemu. Harmonika ni sehemu ya kuwa na mzidisho kamili wa msingi. Sehemu kama hizo hutolewa katika kila chombo cha muziki. Sehemu hizi ndizo sababu kwa nini kila chombo cha muziki kina sauti yake tofauti. Ikiwa vyombo vya muziki vilitengeneza sauti safi, kila moja ya vyombo hivi ingesikika sawa. Katika kutaja viongezeo, sauti ya pili inaitwa sauti ya ziada n.k.
Kuna tofauti gani kati ya sauti ya juu na ya sauti?
• Harmoniki ni vizidishi kamili vya masafa ya kimsingi, lakini sauti za ziada zinaweza kuchukua thamani yoyote juu ya masafa ya kimsingi.
• Masafa ya kimsingi yenyewe inachukuliwa kuwa ya kwanza ya usawa, lakini haijaainishwa kama sauti ya ziada. Sio sauti zote ni mawimbi yaliyosimama. Nguo tu zinazolingana na masafa ya sauti hutenda kama mawimbi ya kusimama. Sauti zote za sauti ni mawimbi yaliyosimama.
