Обертон срещу хармоничен
Обертон и хармоника са две теми, обсъждани в стационарните вълни във вълновата механика. Тези две теми играят жизненоважна роля в области като акустика, аудио инженерство и дори машинно инженерство. Много е важно да имате правилно разбиране в тези концепции, за да превъзхождате в такива области. В тази статия ще обсъдим какво са обертон и хармоника, техните прилики, дефинициите за обертон и хармоника и накрая разликите между обертон и хармоника.
Какво е Harmonic?
За да разберем правилно концепцията за хармоника, първо трябва да разберем концепциите за стоящи вълни и основна честота. Представете си две еднакви вълни, пътуващи в противоположни посоки; когато тези две вълни се срещнат (наслагват), резултатът се нарича стояща вълна. Уравнението на вълна, движеща се в посока +x, е y=A sin (ωt – kx), а уравнението на подобна вълна, движеща се в посока –x, е y=A sin (ωt + kx). По принципа на суперпозицията, получената форма на вълната от припокриването на тези две е y=2A sin (kx) cos (ωt). Това е уравнението на стояща вълна. x е разстоянието от началото за дадена x стойност, 2A sin (kx) става константа. Sin (kx) варира между -1 и +1. Следователно максималната амплитуда на системата е 2А. Основната честота е свойство на системата. При основната честота двата края на системите не осцилират и са известни като възли. Центърът на системата осцилира с максимална амплитуда и е известен като антинод. Хармоник е всяко от целочислените умножения на основната честота. Основната честота (f) е известна като първи хармоник, а 2f е известен като втори хармоник и т.н. Много полезно приложение на хармониците е анализът на Фурие. В анализа на Фурие всяка периодична функция може да бъде изградена с помощта на хармониците на проста вълна, като например синусоида.
Какво е обертон?
Обертон се определя като всяка честота, която има по-голяма стойност от основната честота на системата. Когато един обертон се комбинира с основната честота, той е известен като частичен. Хармоник е такава частична част, която има цяло число, умножено на фундамента. Такива части се произвеждат във всеки музикален инструмент. Тези части са причината всеки музикален инструмент да има свой различен звук. Ако музикалните инструменти създават чисти хармоници, всеки един от тези инструменти ще звучи абсолютно еднакво. При именуване на обертоновете вторият хармоник се нарича първи обертон и т.н.
Каква е разликата между обертон и хармоника?
• Хармониците са точно цяло числово умножение на основната честота, но обертоновете могат да приемат всякаква стойност над основната честота.
• Самата основна честота се счита за първи хармоник, но не се класифицира като обертон. Не всички обертонове са стационарни вълни. Само обертоновете, съответстващи на честотите на хармониците, действат като стационарни вълни. Всички хармоници са стационарни вълни.
