สวนศาสตร์ทางดนตรี
Musical acoustics
อนุกรมหางเสียง
Harmonic series
Terminology
Partial, harmonic, fundamental, inharmonicity, and overtone[edit]
A "complex tone" (the sound of a note with a timbre particular to the instrument playing the note) "can be described as a combination of many simple periodic waves (i.e., sine waves) or partials, each with its own frequency of vibration, amplitude, and phase."[4] (See also, Fourier analysis.)
A partial is any of the sine waves (or "simple tones", as Ellis calls them when translating Helmholtz) of which a complex tone is composed, not necessarily with an integer multiple of the lowest harmonic.
A harmonic is any member of the harmonic series, an ideal set of frequencies that are positive integer multiples of a common fundamental frequency. The fundamental is obviously a harmonic because it is 1 times itself. A harmonic partial is any real partial component of a complex tone that matches (or nearly matches) an ideal harmonic.[5]
An inharmonic partial is any partial that does not match an ideal harmonic. Inharmonicity is a measure of the deviation of a partial from the closest ideal harmonic, typically measured in cents for each partial.[6]
Many pitched acoustic instruments are designed to have partials that are close to being whole-number ratios with very low inharmonicity; therefore, in music theory, and in instrument design, it is convenient, although not strictly accurate, to speak of the partials in those instruments' sounds as "harmonics", even though they may have some degree of inharmonicity. The piano, one of the most important instruments of western tradition, contains a certain degree of inharmonicity among the frequencies generated by each string. Other pitched instruments, especially certain percussion instruments, such as marimba, vibraphone, tubular bells, timpani, and singing bowls contain mostly inharmonic partials, yet may give the ear a good sense of pitch because of a few strong partials that resemble harmonics. Unpitched, or indefinite-pitched instruments, such as cymbals, gongs, or tam-tams make sounds (produce spectra) that are rich in inharmonic partials and may give no impression of implying any particular pitch.
Frequencies, wavelengths, and musical intervals
Frequencies
Wavelengths
Musical Interval
Harmonics and Overtone
The harmonic series is an arithmetic series (1×f, 2×f, 3×f, 4×f, 5×f, ...). In terms of frequency (measured in cycles per second, or hertz (Hz) where f is the fundamental frequency), the difference between consecutive harmonics is therefore constant and equal to the fundamental. But because human ears respond to sound nonlinearly, higher harmonics are perceived as "closer together" than lower ones. On the other hand, the octave series is a geometric progression (2×f, 4×f, 8×f, 16×f, ...), and people hear these distances as "the same" in the sense of musical interval. In terms of what one hears, each octave in the harmonic series is divided into increasingly "smaller" and more numerous intervals.
The second harmonic, whose frequency is twice of the fundamental, sounds an octave higher; the third harmonic, three times the frequency of the fundamental, sounds a perfect fifth above the second harmonic. The fourth harmonic vibrates at four times the frequency of the fundamental and sounds a perfect fourth above the third harmonic (two octaves above the fundamental). Double the harmonic number means double the frequency (which sounds an octave higher).
Overtone เป็นส่วนหนึ่งของ Partial ที่อยู่ด้านบนของเสียงที่ต่ำสุด คำว่า overtone ไม่ได้หมายความถึง Harmonicity หรือ inharmonicity และไม่มีความหมายพิเศษอื่นนอกเหนือจาก เสียงพื้นฐาน ทั้งหมดเป็นความสัมพันธ์ ของความแตกต่าง ของเสียงที่เกิดจากเครื่องดนตรี โดยเฉพาะด้านสีสัน (timbre, Tone color, หรือลักษณะของเสียง) เมื่ออธิบายถึงคำว่า Overtone หรือ ตัวเลขของ Partial ต้องระวังเรื่องความแตกต่างที่ทำให้เกิดความสับสนได้ เช่น โอเวอร์โทนที่สอง อาจจะไม่ใช่ Third Partial เพราะมันหมายถึง เสียงลำดับที่สอง ใน Series
เครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์บางชนิด เช่น Synthesizer สามารถเล่นคลื่นความถี่บริสุทธิ์ได้โดยไม่มีการ overtones (คลื่นซายน์)Synthesizer ยังสามารถผสมความถี่บริสุทธิ์ เข้าด้วยกันให้เป็นโทนเสียงที่ซับซ้อนมากขึ้น เป็นการจำลองเสียงให้เหมือนกับเครื่องดนตรีอื่น ๆ Flute แล Ocarinas บางอย่างมีเสียงใกล้เคียงกัน โดยไม่มี Overtone
การเกิดเสียงและคุณสมบัติของเสียง
Reflection of Sound
การสะท้อนเสียง
การสะท้อนของเสียงเป็นไปตามกฎ "มุมตกเท่ากับมุมสะท้อน" บางครั้งเรียกว่ากฎของการสะท้อน
คุณสมบัติเช่นเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับคลื่นแสงและคลื่นอื่น ๆ เช่นเดียวกับการเด้งลูกบิลเลียดออกจากมุมสะท้อนของโต๊ะ คลื่นที่สะท้อนสามารถรบกวนคลื่นที่เกิดขึ้นสร้างรูปแบบของการแทรกแซงที่เป็นรูปธรรมและการทำลายล้าง สามารถนำไปสู่ resonances เรียกว่าคลื่นนิ่ง
ในห้อง นอกจากนี้ยังหมายถึง ความเข้มของเสียงใกล้พื้นผิวแข็งจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากคลื่นสะท้อนจะเพิ่มความเข้มของคลื่น แรงกด ของ Amplitude มีแรงกดสูงกว่าสองเท่าใน "pressure zone "
ใกล้พื้นผิวนี้ ใช้ในไมโครโฟน เพื่อเพิ่มความดังของเสียงที่เพิ่มขึ้น สามารถเพิ่มความแรงของสัญญาณเพิ่มขึ้น 6 เดซิเบล จากการสะท้อนคลื่น
Interference of Sound
Refraction of Sound
Diffraction of Sound
Speed of Sound in Air
การเคลื่อนที่, แรง, พลังงาน
ระบบเสียงและการวัดเสียง
Tuning system
Pythagorean tuning system
Just intonation
Equal temperament
Cent
Subtopic
Instrument Acoustics
String
Woodwind
ท่อตรง
ท่อขยาย
Brass
BBb
Bb
Slide
Percussion