Hvis du har studert en hvilken som helst disiplin av akustikk, radiosignateknologi eller elektronisk engineering, kan du huske å dekke temaet harmonisk frekvens. Det er en integrert del av hvordan musikk blir hørt og oppfattet. Den harmoniske frekvensen er en komponent som hjelper oss med å bestemme den unike kvaliteten på lyden som produseres av ulike instrumenter, selv når de spiller samme notat.
Definisjon av harmonisk frekvens
En harmonisk frekvens er en vanlig og gjentatt del av et originalt bølgemønster, kjent som en fundamental frekvens. Hvis den grunnleggende bølgen er satt til 500 hertz, opplever den en første harmonisk frekvens ved 1000 hertz, eller doble grunnfrekvensen. Den andre harmoniske frekvensen opptrer ved 1500 Hz, som er trippel grunnfrekvensen, og den tredje harmoniske frekvensen er 2000 Hz, som er firedoble grunnfrekvensen og så videre.
I et annet eksempel er den første harmoniske av den grunnleggende frekvensen 750 hertz 1500 hertz, og den andre harmoniske av 750 hertz er 2250 hertz. Alle harmonier er periodiske ved grunnfrekvensen og kan brytes ned i en rekke noder og antinoder.
Effekter av harmonisk frekvens
Nesten alle musikkinstrumenter produserer et karakteristisk stående bølgemønster som inneholder både fundamentale og harmoniske frekvenser. Den nøyaktige sammensetningen av disse frekvensene tillater det menneskelige øre å skille forskjellene mellom to vokalister synge notater på samme nivå (frekvens) og volum (amplitude) nivå. Dette er også hvordan vi vet at en gitar høres ut som en gitar og ikke en obo eller en trompet eller et piano eller en tromme. Ellers ville alle og alt høres det samme. Kompetente musikere kan instinktivt stille instrumenter ved å lytte til og sammenligne harmoniske frekvenser mellom justeringer.
Harmoniske versus overtoner
Begrepet "overtoner" brukes ofte i diskusjoner relatert til harmoniske frekvenser. Selv om liknende - den andre harmoniske er den første overtonen, er den tredje harmoniske den andre overtone, og så videre - de to begrepene er faktisk separate og unike. Overtoner bidrar til den overordnede kvaliteten eller timbre av instrumental lyden.
Harmonisk frekvensforvrengning i høyttalere
Høyttalere har til oppgave å levere nøyaktige harmoniske representasjoner av instrumentene de projiserer. For å kvantifisere forskjellen mellom innkommende lyder og utgang fra høyttalere, er en spesifikasjon for Total Harmonic Distortion (THD) tilordnet hver høyttaler - jo lavere poengsummen er, desto bedre er høyttalerens levering av lyd. For eksempel betyr en THD på 0,05 at 0,05 prosent av lyden fra høyttaleren er forvrengt eller forurenset.
THD betyr noe for hjemmekjøpere fordi de kan bruke THD-poengsummen som er oppført for en høyttaler for å vurdere lydkvaliteten de kan forvente å få fra den høyttaleren. Realistisk er forskjellene i harmonikene små, og de fleste vil sannsynligvis ikke merke en halv prosentforskjell i THD fra en høyttaler til den neste.
Men når den harmoniske frekvensen forvrenges med enda 1 prosent, er instrumentene i en lydopptak unaturlig, så det er lurt å holde seg unna høyttalere ved den høye enden av THD-skalaen.
