Różnica między Overtone i Harmonic

Overtone vs Harmonic
 

Overtone i harmoniczne to dwa tematy omawiane w ramach fal stacjonarnych w mechanice fal. Te dwa tematy odgrywają istotną rolę w takich dziedzinach, jak akustyka, inżynieria audio, a nawet inżynieria mechaniczna. Bardzo ważne jest właściwe zrozumienie tych pojęć, aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach. W tym artykule omówimy, czym jest nadton i harmoniczna, ich podobieństwa, definicje nadtonów i harmonicznych, a na koniec różnice między nadtonami i harmonicznymi.

Co to jest harmoniczne?

Aby właściwie zrozumieć pojęcie harmonicznej, należy najpierw zrozumieć pojęcia fal stojących i częstotliwości podstawowej. Wyobraź sobie dwie identyczne fale podróżujące w przeciwnych kierunkach; kiedy te dwie fale się spotkają (nałożą), wynik nazywa się falą stojącą. Równanie fali poruszającej się w kierunku + x to y = A sin (ωt - kx), a równanie podobnej fali podróżującej w kierunku -x to y = A sin (ωt + kx). Zgodnie z zasadą superpozycji wynikowy przebieg nakładania się tych dwóch wynosi y = 2A sin (kx) cos (ωt). To jest równanie fali stojącej. x jest odległością od początku dla danej wartości x, sin 2A (kx) staje się stałą. Sin (kx) wynosi od -1 do +1. Dlatego maksymalna amplituda systemu wynosi 2A. Częstotliwość podstawowa jest właściwością systemu. Przy częstotliwości podstawowej dwa końce systemów nie oscylują i są znane jako węzły. Środek systemu oscyluje z maksymalną amplitudą i jest znany jako antinode. Harmoniczna to dowolna liczba całkowita mnożenia częstotliwości podstawowej. Częstotliwość podstawowa (f) jest znana jako pierwsza harmoniczna, a 2f jest znana jako druga harmoniczna i tak dalej. Bardzo przydatnym zastosowaniem harmonicznych jest analiza Fouriera. W analizie Fouriera dowolną funkcję okresową można zbudować za pomocą harmonicznych prostej fali, takiej jak fala sinusoidalna.

Co to jest Overtone?

Overtone definiuje się jako dowolną częstotliwość mającą większą wartość niż częstotliwość podstawowa systemu. Kiedy nadton jest połączony z częstotliwością podstawową, jest znany jako częściowy. Harmoniczna to taka cząstkowa cząstka, która jest zwielokrotnieniem liczby całkowitej podstawy. Takie częściowe są produkowane w każdym instrumencie muzycznym. Te częściowe są powodem, dla którego każdy instrument muzyczny ma swój odrębny dźwięk. Gdyby instrumenty muzyczne tworzyły czyste harmoniczne, każdy z tych instrumentów brzmiałby dokładnie tak samo. Podczas nazywania podtonów druga harmoniczna jest nazywana pierwszym nadtonem itp.