Rozdiel medzi podtónom a harmonickým

Overtone vs Harmonic
 

Podtón a harmonický sú dve témy diskutované pod stacionárnymi vlnami v mechanike vĺn. Tieto dve témy zohrávajú dôležitú úlohu v oblastiach ako akustika, zvukové inžinierstvo a dokonca aj strojárstvo. Je veľmi dôležité správne porozumieť týmto pojmom, aby v týchto oblastiach vynikali. V tomto článku sa chystáme diskutovať o tom, aký podtón a harmonický je, ich podobnosti, definície podtónu a harmonického a nakoniec rozdiely medzi podtónom a harmonickým.

Čo je Harmonic?

Aby sme správne pochopili pojem harmonický, musíme najprv pochopiť pojmy stojatých vĺn a základnej frekvencie. Predstavte si dve rovnaké vlny, ktoré sa pohybujú v opačných smeroch; Keď sa tieto dve vlny stretnú (superponujú), výsledok sa nazýva stojatá vlna. Rovnica vlny, ktorá sa pohybuje v smere + x, je y = A sin (ωt - kx) a rovnica podobnej vlny, ktorá sa pohybuje v smere -x, je y = A sin (ωt + kx). Na základe princípu superpozície je výsledným priebehom z prekrývania týchto dvoch hodnôt y = 2A sin (kx) cos (ωt). Toto je rovnica stojatej vlny. x je vzdialenosť od začiatku pre danú hodnotu x, 2A sin (kx) sa stáva konštantou. Sin (kx) sa pohybuje medzi -1 a +1. Preto maximálna amplitúda systému je 2A. Základná frekvencia je vlastnosťou systému. Pri základnej frekvencii dva konce systémov nevykyvujú a sú známe ako uzly. Stred systému kmitá s maximálnou amplitúdou a je známy ako antinóda. Harmonická je akékoľvek celočíselné násobenie základnej frekvencie. Základná frekvencia (f) je známa ako prvá harmonická a 2f je známa ako druhá harmonická atď. Veľmi užitočnou aplikáciou harmonických je Fourierova analýza. V Fourierovej analýze je možné vytvoriť ľubovoľnú periodickú funkciu pomocou harmonických jednoduchých vĺn, napríklad sínusovej vlny.

Čo je podtón?

Podtón je definovaný ako akákoľvek frekvencia, ktorá má väčšiu hodnotu ako základná frekvencia systému. Keď sa podtón kombinuje so základnou frekvenciou, označuje sa ako čiastočný. Harmonická je taká časť, ktorá má celé násobenie základnej. Takéto časti sa vyrábajú v každom hudobnom nástroji. Tieto časti sú dôvodom, prečo má každý hudobný nástroj svoj osobitný zvuk. Keby hudobné nástroje vytvorili čisté harmonické, každý z týchto nástrojov by znel presne rovnako. Pri pomenovaní tónov je druhá harmonická pomenovaná ako prvý tón atď.