Суть гармоник

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7154
Зарегистрирован: Вт сен 25, 2012 23:13:41
Откуда: г.Дзержинск Нижегородской обл.

Сообщение Николай_С »

[uquote="Света",url="/forum/viewtopic.php?p=3561442#p3561442"]Возьмите 40 кГц и 42 кГц и на нелинейном элементе получите 2 кГц... :)[/uquote]
А чего как мало?
Спектр будет состоять из: (2 кГц, 40 кГц, 42 кГц, 82 кГц,) * n , где n - натуральное число.

(Скорректировал формулу.)
Последний раз редактировалось Николай_С Пт фев 01, 2019 23:26:35, всего редактировалось 1 раз.
Спасение утопающих дело рук самих утопающих.
Контактная информация:
Реклама
Друг Кота
Сообщения: 4153
Зарегистрирован: Ср ноя 21, 2018 17:16:52

Сообщение Express »

Нда уж... Есть гормоники со своими частотами, соовместно с ними есть обертоны с частотами 2, 3, 4 , 5 и т.д. хриновина получается... есть гармоника 20Гц соответственно получается есть обертон 40, 60, 80, 100Гц... да но есть же и гармоники с частотами 40, 60, 80, 100Гц.... какая разница между гормоникой 100Гц и обертоном 100Гц ???
=
Реклама
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 10740
Зарегистрирован: Пн июл 07, 2008 10:46:09
Откуда: Россия

Сообщение Света »

[uquote="Николай_С",url="/forum/viewtopic.php?p=3561656#p3561656"]А чего как мало?
Спектр будет состоять из: 2 кГц, 40 кГц, 42 кГц, (80 кГц, 82 кГц, 84 кГц)*n , где n - натуральное число.[/uquote]2 кГц - это слышимая частота, на что я и обращала ваше внимание, остальные - не слышны... :)
Express писал(а):какая разница между гормоникой 100Гц и обертоном 100Гц ?
Никакой. Я уже говорила, что понятие "обертон" используется в акустике и если обертон кратный основной частоте, то он называется "гармоническим" и не отличается от понятия "гармоника". Но есть обертоны и не гармонические, например синусоидальные частоты 20 Гц и 250 Гц, которые воспроизводятся одновременно. Обертоны появляются, к примеру, при вибрации различных частей инструмента, которые вибрируют далеко не на кратных частотах...
Если хотите, чтобы жизнь улыбалась вам, подарите ей своё хорошее настроение
Друг Кота
Сообщения: 4153
Зарегистрирован: Ср ноя 21, 2018 17:16:52

Сообщение Express »

Не, не понятно довайте зайдём с другой стороны... Я прозношу букву "А" длительностью 3 секунды. Останавливаем время в точке равной времени 1 секунда, разложим этот звуковой сигнал в ряд Фурье что видим:
1ю сущность гармонику 20Гц
В тоже самое время видим:
2ю сущность обертон кратной 2м 40Гц
Т.е. в одно и тоже время мы видим две частоты 20Гц и 40Гц ???
=
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Собутыльник Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Сообщение B@R5uk »

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=3561522#p3561522"]... на 10 кГц разве что посторонние шуршания и стуки...[/uquote]
Переходные процессы, возникающие при щипке струны являются важнейшими компонентами формирования тембра любого струнного инструмента. Это как согласные в языке: без них любая речь превратится в неразборчивое мычание.

Добавлено after 1 minute 46 seconds:
[uquote="Николай_С",url="/forum/viewtopic.php?p=3561656#p3561656"]А чего как мало?
Спектр будет состоять из: 2 кГц, 40 кГц, 42 кГц, (80 кГц, 82 кГц, 84 кГц)*n , где n - натуральное число.[/uquote]
Берите ещё шире! 2 * n кГц (n - натуральное).

Добавлено after 5 minutes 28 seconds:
[uquote="Express",url="/forum/viewtopic.php?p=3561721#p3561721"]...Останавливаем время в точке равной времени 1 секунда, разложим этот звуковой сигнал в ряд Фурье что видим...[/uquote]
Обратите особое внимание! Спектральный анализ (не важно, Фурье, вейвлеты или что-то ещё) проводится не в точке, а на отрезке. Это стоит повторить: на отрезке.

Добавлено after 4 minutes 8 seconds:
[uquote="Express",url="/forum/viewtopic.php?p=3561721#p3561721"]Т.е. в одно и тоже время мы видим две частоты 20Гц и 40Гц ???[/uquote]
Правильнее будет сказать "на одном и том же временном отрезке имеются две частоты". И чем короче этот временной отрезок, тем сложнее определить какие именно эти частоты вплоть до полного их сливания в одно целое, если отрезок уж слишком короткий.
Реклама
Друг Кота
Сообщения: 4153
Зарегистрирован: Ср ноя 21, 2018 17:16:52

Сообщение Express »

"проводится не в точке, а на отрезке. Это стоит повторить: на отрезке."

Не понял... это как?

Добавлено after 13 minutes 51 second:
"И чем короче этот временной отрезок, тем сложнее определить какие именно эти частоты вплоть до полного их сливания в одно целое, если отрезок уж слишком короткий."

Интересно... что то это понятие странноватое... RC фильтр настроен на глушение частоты 40Гц... как эту фразу применить к этому случаю???

Добавлено after 5 minutes 49 seconds:
Чтобы заглушить частоту в 40Гц RC фильтр работает в режиме больших отрезков??? Ибо в режиме маленьких отрезков он не увидет эту частоту??? Звучит как бред???
=
Реклама
Друг Кота
Сообщения: 3340
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Сообщение HochReiter »

Света писал(а):если обертон кратный основной частоте, то он называется "гармоническим" и не отличается от понятия "гармоника". Но есть обертоны и не гармонические, например синусоидальные частоты 20 Гц и 250 Гц,
Чаще частоты обертонов почти кратны. 100.0 и 200.4 Гц или что-то около того. Это гармонический обертон или негармонический? А если 100.00 и 200.08 Гц? У акустических инструментов соотношения примерно такие, см. "кривую Рейлсбека". Это "почти гармонические обертоны", но не "гармоники", хоть и похожи на них.
Express писал(а):Останавливаем время в точке равной времени 1 секунда, разложим этот звуковой сигнал в ряд Фурье что видим:
Видим такое-то звуковое давление, изменяющееся с такой-то скоростью. Говорить о "частоте в такой-то момент" - бессмыслица. Так же нельзя сказать о периоде колебания маятника по фотографии, сделанной в такой-то момент.
Express писал(а):1ю сущность гармонику 20Гц
В тоже самое время видим:
2ю сущность обертон кратной 2м 40Гц
Т.е. в одно и тоже время мы видим две частоты 20Гц и 40Гц ???
20 Гц - это супербас. Шаляпин обзавидуется :) Но что удивительного в двух частотах одновременно? Если поёт хор, частот может быть и больше.
B@R5uk писал(а):Переходные процессы, возникающие при щипке струны являются важнейшими компонентами формирования тембра любого струнного инструмента.
Они не являются и гармониками, а мы говорили о слышимости 50-й гармоники (или обертона. Исчерпывающего определения пока никто не дал)
Нет ничего практичнее хорошей теории
Собутыльник Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Сообщение B@R5uk »

HochReiter, если вы хотите строгое научное объяснение, то рекомендую вам поднять эту тему на соответствующем научном форуме. Dxdy.ru, думаю, в самый раз. Там и народ очень грамотный.
Друг Кота
Сообщения: 4153
Зарегистрирован: Ср ноя 21, 2018 17:16:52

Сообщение Express »

Но что удивительного в двух частотах одновременно? Если поёт хор, частот может быть и больше.

Что удивительно? А то что одну частоту называют гормоникой 20Гц а другую обертоном 40Гц? Давайте удалим гармонику что будет на выходе? А если удалить обертон что будет на выходе?

Добавлено after 1 minute 39 seconds:
Кто носитель звуковой информации а кто вспомогательный элемент?
=
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 17041
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Сообщение mickbell »

[uquote="Express",url="/forum/viewtopic.php?p=3561751#p3561751"]Но что удивительного в двух частотах одновременно?[/uquote]Не "одновременно", а "в течение нулевого времени". За время, равное нулю, невозможно идентифицировать даже одну частоту, не то что несколько.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Друг Кота
Сообщения: 3340
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Сообщение HochReiter »

Два спектра: струна возбуждается смычком на разном расстоянии от её конца. Несколько обертонов с большой амплитудой и резкий спад на 6 кГц в первом случае и 10 кГц во втором. Непохоже на Ai=K/i Потому и гитарные комбики режут высокие частоты, что на них нет ничего вразумительного.
СпойлерИзображение
B@R5uk писал(а):если вы хотите строгое научное объяснение, то
Согласен на ненаучное. После "не компонент Фурье-разложения" вопрос "а что же тогда?" напрашивается сам собой.
Express писал(а): Что удивительно? А то что одну частоту называют гормоникой 20Гц а другую обертоном 40Гц?
Как бы ни называли, но в звуке есть много звучащих одновременно частот. Если дёрнуть гитарную струну, приложив к середине её (12 лад) палец, звук несмотря на палец, возникнет, но на октаву выше - второй обертон. Обе половины струны при этом колеблются в противофазе. Если палец приложить к 1/3 от любого конца (7 или 19 лад, если есть помощник, можно оба одновременно), струна будет звучать на частоте, втрое выше основной. Четверть - вчетверо выше и т. д. "Флажолет" называется. На ютубе есть много роликов, где можно посмотреть и послушать. А если никаких пальцев не прикладывать, все эти частоты звучат одновременно.
Нет ничего практичнее хорошей теории
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7154
Зарегистрирован: Вт сен 25, 2012 23:13:41
Откуда: г.Дзержинск Нижегородской обл.

Сообщение Николай_С »

А давайте уже расставим все точки над "Ё" и дадим определения из Вики.
Гармоника (в музыке) — название каждого тона в натуральном звукоряде по отношению к основному тону, первому члену натурального звукоряда.
Натура́льный звукоря́д (лат. natura — природа, естество), обертоновый звукоряд, устар. «натуральная гамма» — ряд звуков, состоящий из основного тона и его гармонических обертонов. Каждый член такого ряда называется гармоникой.
Оберто́ны (нем. ober — высокий, Ton — звук[1]) в акустике — призвуки, входящие в спектр музыкального звука; высота обертонов выше основного тона (отсюда название). Наличие обертонов обусловлено сложной картиной колебаний звучащего тела (струны, столба воздуха, мембраны, голосовых связок и т. д.): частоты обертонов соответствуют частотам колебания его частей.

Обертоны бывают гармоническими и негармоническими. Частоты гармонических обертонов больше частоты основного тона в 2, 3, 4, 5 и т. д. раз (кратность равна натуральному числу). Гармонические обертоны вместе с основным тоном называются гармониками и образуют натуральный звукоряд
Из всего вышесказанного можно сделать вывод: Гармоника - понятие сложное и неоднозначное (об этом я уже писал). Толкование этого понятия в акустике (музыке) и математике (радиотехнике) кардинально отличаются, хотя и имеют нечто общее. Все почему-то вспоминают о кратных частотах, забывая про их амплитуды и фазы. Не пытайтесь проводить преобразование Фурье над звуком "О" - дело это совершенно бессмысленное - ну, не периодическая он (звук) функция и всё тут.

P.s. Как мне кажется, ТС спрашивал про гармоники из радиотехники, или я ошибаюсь? ;)
Спасение утопающих дело рук самих утопающих.
Контактная информация:
Друг Кота
Сообщения: 3340
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Сообщение HochReiter »

Николай_С писал(а):Толкование этого понятия в акустике (музыке) и математике (радиотехнике) кардинально отличаются
В акустике и математике в отличие от музыки гармоника - одно и то же. Из той же статьи из Вики: "Гармоника в акустике, радио- и электротехнике, гармоническом анализе — элементарная составляющая сложного гармонического колебания". В музыке - да, гармоника это элемент натурального звукоряда.
https://youtu.be/kiGekrLbn8g На этом видео звучит альпийский рог - дудка без дырок и клапанов, всё разнообразие звуков за счёт т.наз. "передувания" - аналога флажолетов струнных инструментов. Высота всех звуков кратна основному тону, все они - гармоники, хотя музыканты, не читавшие википедию, называют их обертонами: "обертоновая флейта", "обертонистый тембр" и т. д.
Нет ничего практичнее хорошей теории
Поставщик валерьянки для Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2142
Зарегистрирован: Чт дек 12, 2013 11:18:14
Откуда: Украина, Черновцы

Сообщение Hand-Maker »

Два спектра: струна возбуждается смычком на разном расстоянии от её конца. Несколько обертонов с большой амплитудой и резкий спад на 6 кГц в первом случае и 10 кГц во втором. Непохоже на Ai=K/i Потому и гитарные комбики режут высокие частоты, что на них нет ничего вразумительного.
Неправда. Именно благодаря этим "невразумительным" областям можно легко отличить игру металлическим медиатором по стальным струнам от классики с нейлоном. Правильно отметили, что эта часть спектра отвечает за атаку звука, и именно атака в большинстве случаев позволяет идентифицировать инструменты. Читал про проведение эксперимента: когда из звуков гитары, пианино и клавесина повырезали атаку, оставив только "пьедестал", то даже опытные музыканты ошибались в определении инструмента.

Когда термин "гармоники" применяется в математике, акустике, физике -- он соответствует математическому определению. Т.е. строго кратно основному тону. Если же это термин применяет музыкант, то чаще всего подразумевается "обертона". Ибо музыканты -- не физики, им нафиг не надо разложение в ряд Фурье. Им необходимо выразительное звучание инструментов, и чтобы оно не терялось в миксе. А вот тут ужа всплывают иные термины, например "форманта".

Кстати, в свое время довольно много "поигрался" с синтезаторами, так вот, если создавать звуки "математической" точности -- со строго кратными гармониками, с математически верными огибающими для каждой гармоники, то они выходят маловыразительными и даже надоедливыми, уже через пару минут от них устаешь. Если же каждую гармонику превращать в обертон с небольшим отклонением от кратной частоты (плюс-минус 0,1-0,5 Гц), звук "оживает", становится ближе к естественному. Потому что любые колебательные процессы в природе не моночастотны, а имеют некоторые флуктуации.
Друг Кота
Сообщения: 3340
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Сообщение HochReiter »

Hand-Maker писал(а):Неправда.
Что не так? Фальшивые картинки или АЧХ комбиков не имеет спада?
Hand-Maker писал(а):Правильно отметили, что эта часть спектра отвечает за атаку звука
Да, но атака звука ещё дальше уведёт нас от сути гармоник.
Hand-Maker писал(а):Читал про проведение эксперимента: когда из звуков гитары, пианино и клавесина повырезали атаку
Анфилов. Физика и музыка: "Один немецкий профессор проделал любопытный опыт. Он давал слушать музыкантам «обезглавленные», лишенные начал звучания разных обычных музыкальных инструментов. И опытнейшие музыканты терялись, путались, стараясь отгадать, какой именно инструмент они слышат. Отсюда еще одна задача—красота «атаки» (так называют начало звука)".
И там же, несколькими строкамии ниже. "И еще — маленький неконтролируемый шумок, который всегда сопровождает звучание обычных инструментов: шелест пальцев по клавишам, почти незаметное шуршание смычка, и т, д. Вы думаете, это грязь? Нет. Неконтролируемый шумок придает звукам теплоту и жизненность. «Чистота» же электрических голосов воспринимается как нечто абстрактное, холодное"
Это тоже правда, но к обсуждаемым нами гармоникам основного тона не имеет вообще никакого отношения. Говоря о спектрах, я излагал своими словами статью А.Володина "Коррекция звучания электрооргана", Радио N6 1976г. Там о важности первых обертонов и нежелательности "зудящих" высших гармоник. До органа у меня дело не дошло, ограничился одноголосным ЭМИ.
Hand-Maker писал(а):Кстати, в свое время довольно много "поигрался"
Недавно, наверное? В стародавние времена обходились цифровыми делителями. Отдельный генератор на каждый обертон каждого звука - это было нереально. Так и уставали через пару минут от "Ионики" и проч. цифровой техники...
Нет ничего практичнее хорошей теории
Поставщик валерьянки для Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2142
Зарегистрирован: Чт дек 12, 2013 11:18:14
Откуда: Украина, Черновцы

Сообщение Hand-Maker »

Че сразу "недавно"? Лет 20 назад уже вполне были доступны синтезаторы с FM-синтезом. Бооольшое поле для деятельности и творчества.
Ответить

Вернуться в «Теория»