ჩვეულებრივ ენაზე, "ბით" არის მუსიკალური ნაწარმოების მთავარი პულსი - ის ნაწილი, რომელზეც ერთად ცეკვავ - ფიზიკა, ტერმინი აღწერს ძალიან მსგავს ფენომენს უფრო საინტერესო მიზეზით, ვიდრე დრამერი რომ დარტყმის დროს მას.
ფიზიკაში დარტყმების (და დარტყმის სიხშირის) ფენომენი ხმის ტალღების ჩარევის შედეგია სხვადასხვა სიხშირის მქონე ხმოვან ტალღებს შორის ურთიერთქმედება და იწვევს მსგავს პულსირებულ ეფექტს a ტონი. ასევე საინტერესო ფიზიკური მოქმედებაა, რაც მესმის დესტრუქციული და კონსტრუქციული ტალღების, დარტყმების ჩარევას მრავალი გამოყენება აქვს, მათ შორის მუსიკალური ინსტრუმენტებისთვის და სამედიცინო მოწყობილობები
ბიტების ფენომენი
თუ სხვადასხვა სიხშირის ორი ბგერითი ტალღა ერევა, შედეგად ხდება ბგერის ხმამაღალი ვარიაცია, რომელიც ცნობილია, როგორც დარტყმები. წარმოადგინეთ ბგერითი ტალღები, როგორც სინუსური ტალღები, გაითვალისწინეთ შემდეგი გამონათქვამები:
y_1 = \ sin (2π × 250 \ text {Hz} × t) \\ y_2 = \ sin (2π × 255 \ text {Hz} × t) \\ y_ {1 + 2} = \ sin (2π × 250 \ ტექსტი {Hz} t) + \ sin (2π × 255 \ ტექსტი {Hz} t)
პირველი განტოლება (
y1) წარმოადგენს 250 ჰერციანი ჰორიზონტის ჩანგლის რხევებს (სადაც 1 ჰც = წამში ერთი რხევა),ტთითოეულ დროში და მეორეში (y2) აჩვენებს 255-ჰერციანი ჰერცირების ოცილიციის მნიშვნელობას კიდევ ერთი საწური ჩანგლის შედეგად.Მესამე (y1+2) გვიჩვენებს სინუსის პირველ ორ ტალღას, რომლებიც წარმოადგენს ახალ (უფრო რთულ) რხევას, რომელიც აერთიანებს პირველი ორის ეფექტს. თუ ამ სამ რხევს ერთად გრაფიკულად ადგენთ, ამას შეამჩნევთy1+2 აქვს ამპლიტუდა, რომელიც 0-დან 2-ჯერ მეტია, ვიდრე ინდივიდუალური ამპლიტუდაy1 დაy2 ტალღები
სხვადასხვა სიხშირის ტალღების კომბინაციას ეწოდება ასუპერპოზიციაორი ორიგინალური ტალღის და სხვადასხვა ამპლიტუდის შედეგია ერთმანეთთან გადართვის შედეგადკონსტრუქციული ჩარევადადესტრუქციული ჩარევაორ ტალღას შორის.
ამპლიტუდის თითოეულ მწვერვალს ეწოდება aსცემეს, და ხდება მნიშვნელობებითტსადაც ორი ტალღა პიკს აღწევს, ეს არის კონსტრუქციული ჩარევის განმარტება. საპირისპირო - სადაც ერთი ტალღა პიკშია, ხოლო მეორე ტალღა ჩაღრმავებაში - არის დესტრუქციული ჩარევის განმარტება; სიტყვასიტყვით ტალღები ერთმანეთს აუქმებენ (სხვადასხვა ხარისხით) და ამცირებენ კომბინირებულ ამპლიტუდას.
რა თქმა უნდა, როდესაც ვსაუბრობთ ხმოვან ტალღებზე, ამპლიტუდა გიჩვენებთ ხმის სიძლიერეს და ეს ნიმუში წარმოქმნის თანდათანობით ცვლას ხმამაღლასა და სიმშვიდეს შორის.ცემის სიხშირეარის ამ მწვერვალების რაოდენობა წამში ხმამაღლა.
სცემეს სიხშირე
ახლა, როდესაც გაიგეთ, რა არის სიხშირის სიხშირე, ბევრი კითხვა ჩნდება კონსტრუქციული და დესტრუქციული ჩარევის ხასიათთან დაკავშირებით. როგორ იცვლება დარტყმის სიხშირე, როდესაც სიხშირეები უფრო ახლოსაა ერთმანეთისა და როდესაც ისინი უფრო დაშორებულია?
დარტყმის სიხშირე განისაზღვრება, როგორც სიხშირის სხვაობა ორ თავდაპირველ ტალღას შორის. ეს ნიშნავს, რომ რაც უფრო ახლოსაა ორი სიხშირე, მით უფრო მცირეა დარტყმის სიხშირე (იგულისხმება წამში ნაკლები დარტყმა), რაც მათ ადამიანის ყურის მიერ გარჩევას უადვილებს. პირიქით, რაც უფრო შორს არის ორი სინუსური ტალღა სიხშირეში, მით უფრო ჩქარაა სიხშირე და მით უფრო ძნელია განასხვავებენ იქამდე, რომ ამპლიტუდის მოდულაცია, რომელიც გამოწვეულია ძალიან სწრაფი სიხშირის სიხშირით, ნამდვილად ვერ გამოირჩევა ადამიანის ყური.
Beat სიხშირის დერივაცია
დარტყმის სიხშირის მათემატიკური ფორმულა შეიძლება წარმოიშვას ორი ორიგინალური სინუსური ტალღის ზედგამოჭრის გამონათქვამიდან:
y_ {1 + 2} = \ sin (2π f_1 t) + \ sin (2π f_2 t)
სადაც სპეციფიკური სიხშირეები უბრალოდ შეიცვალავ1 დავ2 ზოგადი ფორმულის მიცემა. წარმოების დასრულებისათვის საჭირო თავსატეხის მთავარი ნაწილია ტრიგონომეტრიული იდენტურობა:
\ sin (x) + \ sin (y) = 2 \ sin \ bigg (\ frac {x + y} {2} \ bigg) \ cos \ bigg (\ frac {x-y} {2} \ bigg)
ამის გამოყენება, თანx = 2π ვ1 თ დაy = 2π ვ2 ტ, იძლევა:
\ დასაწყისი {გასწორებული} y_ {1 + 2} & = \ sin (2π f_1 t) + \ sin (2π f_2 t) \\ & = 2 \ sin \ bigg (2πt \ frac {f_1 + f_2} {2} \ bigg) \ cos \ bigg (2πt \ frac {f_1-f_2} {2} \ bigg) \ დასრულება {გასწორება}
განტოლება გვიჩვენებს, თუ რატომ ხდება ცემის სიხშირის ფენომენი.ცოდვატერმინი გვიჩვენებს, რომ კომბინირებული ტალღა ნაწილობრივ სინუსური ტალღაა, რომლის სიხშირეზე ნაჩვენებია ორი ორიგინალური ტალღების საშუალო სიხშირე.კოსterm არის ცემის სიხშირის განსაზღვრის ძირითადი ნაწილი, რადგან ეს დამოკიდებულია სიხშირის სხვაობაზე ორ თავდაპირველ ტალღასა და მიდგომას შორის 1, როდესაც ისინი ერთმანეთს უახლოვდებიან (ანუ, როდესაც კოსმოსის არგუმენტი მიდის 0). ასე რომ, ძირითადი ნაწილი ხშირად იწერება თავისთავად, როგორც:
f_ {სცემეს} = | f_1- f_2 |
სწორი ფრჩხილებით ნიშნავს, რომ იღებაბსოლუტური მნიშვნელობა(ანუ ნებისმიერი მინუს ნიშნის უგულებელყოფა იმ შემთხვევაში, თუვ2 > ვ1) დარტყმის სიხშირის დასადგენად. ამას აქვს აზრი, რადგან კონსტრუქციული ჩარევის რაოდენობა (ანუ ორიგინალური სინუსის ტალღებს შორის "გადახურვა") არ არის დამოკიდებული იმაზე, თუ რომელი პიკს აღწევს პირველ რიგში.
Beats– ის ფუნდამენტური ეფექტის დაკარგვა და მულტიფონიკა
მულტიფონიკა და დაკარგული ფუნდამენტური ეფექტი ორივე იმის მაგალითია, თუ როგორ იწვევს დარტყმის სიხშირეებისუბიექტური ტონებიდა ამ გავლენას მოახდენს მსმენელზე. თუ დარტყმის სიხშირე ადამიანის ყურის შუა სიხშირის დიაპაზონშია, თქვენ მას აიყვანთ ისე, როგორც ეს არის "მესამე ტონი" და ზოგჯერ ამას სხვაობის ტონიც უწოდებენ ამ მიზეზით. ფლეიტის მოთამაშეები ამ ეფექტს იყენებენ "ორი ფლეიტის სამეულის" შესაქმნელად, სადაც ორი მოთამაშე და მათი სუბიექტური ტონები წარმოქმნიან ხმას, თითქოს სამი ადამიანი რეალურად თამაშობს.
ზოგადად, მუსიკალურ ინსტრუმენტებს არ აქვთ ერთი სიხშირის "სუფთა ტონი"; ყოველთვის არიანელფერიასევე წარმოებულია, რომლებიც ფუნდამენტური სიხშირის მთლიანი რიცხვის ჯერადია. მაგალითად, ნოტს აქვს 220 ჰერცი სიხშირე, მაგრამ 440 ჰერცი, 660 ჰერცი, 880 ჰერცი და ა.შ.
მათ მიერ წარმოებული სუბიექტური ტონი უდრის თავდაპირველ 220 Hz- ს, ამიტომ იგი აძლიერებს ფუნდამენტურ სიხშირეს და აძლიერებს მსმენელის სიმაღლის აღქმას. ამასთან, მაშინაც კი, როდესაც ფუნდამენტური სიხშირე არ არის წარმოებული (მაგალითად, აუდიო აპარატურის ან სიხშირის გაფილტვრის ეფექტის გამო) თქვენისევმოისმინეთ ფუნდამენტური სიხშირის სიმაღლე ამ სიხშირის სიხშირის გამო, რომელსაც უწოდებენ ფუნდამენტურ ეფექტს.
მუსიკოსებს, რომლებიც უკრავენ სპილენძის ინსტრუმენტებზე, ასევე შეუძლიათ გამოიყენონ სუბიექტური სიხშირეები ისე, როგორც "ორი ფლეიტის ტრიო", განსხვავებით ნოტის დაკვრისას. ამ ორს შორის დარტყმის სიხშირე (ანუ სიხშირის სხვაობა) წარმოქმნის მესამე ნოტს. მულტიფონიკა არის ამ ეფექტის სახელი.
Beats– ის პროგრამები: დოპლერის პულსის გამოვლენა
ულტრაბგერითი პულსის ზონდი იყენებს დარტყმის სიხშირეებს დოპლერის ცვლის შედეგად მცირე ცვლილებების დასადგენად, რადგან ბგერითი ტალღები მოძრავი ობიექტიდან აისახება. ამ ტიპის ზონდები ხშირად გამოიყენება სისხლის ნაკადისთვის; ულტრაბგერითი ბგერითი ტალღები სისხლძარღვში ხვდება, მაგრამ სიმაღლეზე გადადის თანხით, რაც დამოკიდებულია სისხლის ნაკადის სიჩქარეზე.
განსხვავება თავდაპირველ და რეფლექსიურ სიმაღლეს შორის წარმოქმნის დარტყმის სიხშირეებს და ამის ანალიზით შეიძლება დადგინდეს სისხლის მიმოქცევის სიჩქარის ცვლილებები (მაგალითად, ბლოკირების გამო). ასევე შეგიძლიათ მოისმინოთ დარტყმის სიხშირეების პულსი, თუ სიგნალი გაძლიერებულია და ყურსასმენებით ითამაშებს.