Kiedy szarpiesz strunę gitary, zawsze generujesz wszystkie harmoniczne w różnym stopniu. Dla Twojego E2

 N: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Uwaga: E2 E3 B3 E4 G # 4 B4 (D4) E5 D5 G # 5 (nie dotyczy) B5 .. , N; stosunek częstotliwości harmonicznej do częstotliwości podstawowej 7. harmoniczna jest dość źle dostrojona w równym temperamencie, 11. jest bardzo źle. 

Wymagałoby to bardzo specjalnego zestawu mechanicznego, aby wygenerować tylko podstawę. Jednak wszystkie, z wyjątkiem niższych tuzinów (a) znajdują się w słyszalnym zakresie i (b) utrzymują się wystarczająco długo, aby wpłynąć na cokolwiek innego niż ton ataku nuty, aby można było rozważyć pracę. Pytanie nie polega na tym, które harmoniczne są generowane (wszystkie one są), ale na pytaniu, jakie są ich względne amplitudy.

Teoretycznie dokładne widmo mierzone z drgającej struny jest skomplikowaną funkcją tego, jak struna została zerwana podczas pobierania próbki dźwięku. Ponadto wykonujesz pomiary od skomplikowanego drewnianego przedmiotu za pomocą skomplikowanego urządzenia pomiarowego, które samo w sobie wpływa na spektrum emitowanych dźwięków.

Sposób szarpania struny wpływa na stopień, w jakim różne harmoniczne są początkowo wzbudzane przez atak (matematycznie: początkowe warunki problemu). Skubanie w okolicach 12 progu (środek struny) powinno być najbardziej efektywne w generowaniu podstawowego tonu. Dalszą pomoc powinno być używanie raczej palca niż kostki (siła jest rozłożona na szerszym obszarze - zmniejsza to również inicjację wyższych harmonicznych). Odwrotnie, skubanie plektronem w pobliżu mostka (lub nakrętki!) Ma inną barwę, co można wyjaśnić (być może nie do końca) faktem, że różne harmoniczne są wzbudzane przez różne pozycje / metody skubania.

Inną cechą jest to, że generalnie harmoniczne niższego rzędu powinny utrzymywać się dłużej niż harmoniczne wyższego rzędu (istnieje krótsza stała czasowa zaniku dla wyższych harmonicznych). Przynajmniej po części dlatego wyższe naturalne harmoniczne (np. Naturalne harmoniczne na ok. 4 i 5 progu) brzmią słabiej i trwają krócej niż niższe (np. Naturalne harmoniczne na 7 i 12 progu).

Te rozważania opierają się głównie na rozważaniu idealnej struny wibrującej w izolacji. W twoich danych sprzężenie z korpusem gitary (który ma własne słabe rezonanse) może wpływać na mierzony sygnał w sposób, który tłumi podstawy w stosunku do niektórych niższych harmonicznych (por. badania nad akustyką korpusu gitary na Uniwersytecie Nowej Południowej Walii). Ponadto obserwowane widmo może być dodatkowo modyfikowane przez cechy akustyczne pomieszczenia, w którym została pobrana kolekcja, a także charakterystykę odpowiedzi mikrofonu (i ewentualnie innych komponentów).

Na koniec uwaga, myślę, że jest całkiem możliwe, że mogłeś odkryć, że konwencjonalna mądrość jest błędna, przynajmniej w przypadku najniższych dźwięków na konwencjonalnej gitarze (może warto sprawdzić, czy ta funkcja jest obecna dla wyższych dźwięków); ale pamiętaj, że uszy słuchaczy „wypełnią” fundamentalne elementy, nawet jeśli ich brakuje, „Brakujący fundamentalny fenomen”. Jeśli dobrze pamiętam, kilka przykładowych widm z różnych instrumentów muzycznych w Music, Physics and Engineering (H. Olson) ma tę cechę, że niższe harmoniczne są nieco wyższe niż podstawowe. Tak więc niższa amplituda podstawy nie wpływa na postrzeganą wysokość dźwięku.

Częstotliwość rezonansowa

W dobrych gitarach drewniany top i korpus gitary są starannie wyrzeźbione, aby rezonować z określoną częstotliwością.

Podczas gdy lutnik rzeźbi i wzmacnia górną część gitara, na długo przed złożeniem gitary i założeniem strun, kilkakrotnie uderza w górę kostką, tak jakby to był bęben, i słucha podstawowego dźwięku, jaki wytwarza. Kontynuuje rzeźbienie, aż góra rezonuje z określoną częstotliwością.

Jeśli góra nie jest specjalnie dostrojona, gitara może mieć określoną częstotliwość rezonansową, która jest przypadkowym artefaktem jej konstrukcji. Spotkałem więcej niż jedną taką gitarę.

Więc może się zdarzyć, że korpus twojej gitary akustycznej ma silną częstotliwość rezonansową B. Kiedy szarpniesz strunę i zagrasz nutę, która ma B w w swojej serii alikwotów, ta częstotliwość jest wyolbrzymiona w amplitudzie.

Aby dowiedzieć się więcej, wygoogluj następujące terminy: „strojenie góry”, „stukanie góry” i „rezonans Helmholza”.

Czy możesz podać nam analizowaną przez siebie próbkę fal, tak jak ją słyszymy?

Czy możesz również powiększyć okno widma ze 150 Hz do 330 Hz ... ponieważ przy tym poziomie powiększenia krzywa oczywiście nie jest w ogóle dokładna, więc podaj nam obraz na tym poziomie (od E3 do E4).

Może po prostu zagrałeś akord EM lub Em, który zawiera mocne B na piątym ;-) (żartuję, dlatego lepiej byłoby, gdybyśmy mieli próbkę falową)

To, co możesz również spróbować, to umieścić cienki parametryczny eq, z dużym rezonansem, tak aby odcinać tylko strefę 247 Hz i posłuchaj, czy to zmienia wysokość / nutę, którą słyszysz.

W teorii powinieneś przyjrzeć się modelowi struny w fizyce. Ponieważ to, co słyszysz, jest tylko wynikiem drgań struny. I wszystkie wynikające z tego mody drgań (harmoniczne) są związane z długością struny, a mod 1, podstawowy, ma największą energię, największą amplitudę (o ile pamiętam). Następnie masz tryby 2, 3, 4 itd., Które są falami związanymi z długością / 2, długością / 3, długością / 4 i tak dalej ... (długość granej struny).

Ogólnie rzecz biorąc, zrozumienie poprzez różne dane wejściowe i eksperymenty przeprowadzane na muzyce (wygenerowanej samodzielnie i dostępnej w Internecie) jest następujące:

1. Podstawowa częstotliwość nie musi mieć największej amplitudy (ludzki mózg ma możliwość wypełnienia częstotliwości bazowej na podstawie harmonicznych)
2. 2. i 3. harmoniczna (niższe harmoniczne) są zwykle wyższe, szczególnie dla niższych częstotliwości
3. Amplituda spada wraz ze wzrostem harmonicznych (zauważalne po trzeciej harmonicznej i gwałtowny spadek po piątej), ale nie ma wyraźnej zależności matematycznej, która okazała się prawdziwa dla wszystkich naszych eksperymentów.

Coś w pobliżu 250 Hz jest tym, czego oczekujesz jako 3-krotność wartości podstawowej. Jeśli rysujesz obrazy fali sinusoidalnej bez ruchu na końcach struny, trzecia harmoniczna to ta ze szczytem pośrodku umieścić jako podstawę, a także szczyt (idący w przeciwnym kierunku) na około 1/6 długości struny, który znajduje się niedaleko otworu w pudełku, a także niedaleko miejsca, w którym struna jest normalnie szarpana.