Se hai studiato qualsiasi disciplina di acustica, tecnologia dei segnali radio o ingegneria elettronica, potresti ricordare di aver trattato il tema della frequenza armonica. È parte integrante di come la musica viene ascoltata e percepita. La frequenza armonica è un componente che ci aiuta a determinare con precisione la qualità unica del suono prodotto da diversi strumenti, anche quando suonano la stessa nota.
Definizione della frequenza armonica
Una frequenza armonica è un multiplo regolare e ripetuto di un modello d'onda originale, noto come frequenza fondamentale. Se l'onda fondamentale è impostata su 500 Hertz, essa sperimenta una frequenza di prima armonica a 1000 Hz, o raddoppia la frequenza fondamentale. La frequenza della seconda armonica si verifica a 1500 hertz, che è il triplo della frequenza fondamentale, e la frequenza della terza armonica è di 2000 hertz, che è quadrupla della frequenza fondamentale, e così via.
In un altro esempio, la prima armonica della frequenza fondamentale 750 hertz è 1500 hertz, e la seconda armonica di 750 hertz è 2250 hertz. Tutti gli armonici sono periodici alla frequenza fondamentale e possono essere suddivisi in una serie di nodi e antinodi.
Effetti della frequenza armonica
Quasi tutti gli strumenti musicali producono un caratteristico modello di onde stazionarie che contiene sia le frequenze fondamentali che quelle armoniche. L'esatta composizione di queste frequenze consente all'orecchio umano di distinguere le differenze tra due cantanti che cantano le note all'unisono allo stesso livello (frequenza) e volume (ampiezza). Questo è anche il modo in cui sappiamo che una chitarra suona come una chitarra e non un oboe o una tromba o un pianoforte o un tamburo. Altrimenti, tutti e tutti sembrerebbero lo stesso. Musicisti esperti possono accordare istintivamente gli strumenti ascoltando e confrontando le frequenze armoniche tra le regolazioni.
Armoniche versus Overtones
Il termine "sovratoni" è spesso usato nelle discussioni relative alle frequenze armoniche. Sebbene simile - la seconda armonica è la prima armonica, la terza armonica è la seconda armonica, e così via - i due termini sono in effetti separati e unici. Gli Overtones contribuiscono alla qualità o al timbro generale del suono strumentale.
Distorsione della frequenza armonica negli altoparlanti
Gli oratori hanno il compito di fornire rappresentazioni armoniche accurate degli strumenti che proiettano. Per quantificare la differenza tra i suoni in entrata e l'uscita dei diffusori, a ciascun diffusore viene assegnata una specifica per Total Harmonic Distortion (THD): più basso è il punteggio, migliore è l'erogazione del suono da parte degli oratori. Ad esempio, un THD di 0,05 significa che lo 0,05 percento del suono proveniente dall'altoparlante è distorto o contaminato.
THD è importante per gli acquirenti di case perché sono in grado di utilizzare il punteggio THD elencato per un oratore per valutare la qualità del suono che possono aspettarsi di ottenere da quel diffusore. Realisticamente, le differenze nelle armoniche sono piccole e la maggior parte delle persone probabilmente non noterà una differenza di mezzo punto percentuale in THD da un altoparlante all'altro.
Tuttavia, quando la frequenza armonica è distorta anche dell'1%, gli strumenti di una registrazione suonano in modo innaturale, quindi è consigliabile stare lontano dagli altoparlanti all'estremità superiore della scala THD.
