Лаборатория звука

Это условная одномерная схема продольной волны. Точки обозначают небольшие объёмы воздуха, а не отдельные молекулы; их число и размеры не в масштабе. Звук 220 Гц, движение схемы замедлено в 220 раз. Точки движутся вдоль распространения волны, не летят вместе с ней.

На графике всегда один и тот же отрезок — 10 миллисекунд. Более частые колебания означают большую частоту. Амплитуда меняет высоту волны, но не число колебаний. Восприятие громкости зависит также от частоты, тембра и слушателя.

Все кривые используют одну шкалу времени 0–10 мс и одинаковую фазу в начале. Вертикаль — относительное отклонение от −3 до +3 условных единиц; каждая отдельная волна имеет амплитуду не больше 1. Пунктир различает составляющие; толстая линия показывает сумму. Пересечения сами по себе не объясняют благозвучие интервала.

Для двух одинаковых амплитуд частота биений равна разнице частот. У пары 440 и 442 Гц — два усиления в секунду. Верхний график показывает настоящие быстрые колебания за 10 мс; нижний — модуль амплитудной огибающей за 2 секунды. Это не график субъективной громкости.

Первые шесть гармоник — кратные основной частоте. Первая — сам основной тон, остальные — обертоны. Все фазы начинаются с нуля. Спектр здесь рассчитан из заданных амплитуд: это не запись микрофона и не анализатор входящего звука. Мы не имитируем настоящий музыкальный инструмент.

В этой модели равномерная темперация использует отношение 2^(n/12), где n — число полутонов. Например, чистая квинта — 3/2, темперированная — 2^(7/12): они близки, но не равны. Октава 2/1 совпадает в обеих настройках. Это сравнение двух моделей; не правило, какой строй всегда лучше.