基本周波数は、周期的な波形がその最低点で発生する周波数として定義されます。
アイテムまたは楽器によって生成される各固有周波数には、固有の振動モードまたは定在波パターンがあります。これらの周波数は、科学界では高調波周波数、または単に高調波と呼ばれています。媒体の存在下で、高調波周波数以外の周波数が適用されると、結果として生じる妨害は不規則であり、本質的に非反復的です。
高調波の意味
振動は、並進 (外部)、回転 (内部)、および振動 (内部) という 3 つの運動形式のうちの 1 つです。二原子分子には単一の運動しか含まれていませんが、多原子分子には構造全体に存在する通常モードと呼ばれるより複雑な振動があります。
基本モードと高調波
可聴基本周波数を超えて聞こえる聴覚成分の上昇する連続は、高調波と呼ばれます。基音よりも高い周波数の高調波は、サウンドの高調波スペクトルを構成します。高調波は、個別のコンポーネントとして検出することは困難ですが、存在します。引き伸ばされた弦の振動の最も基本的な説明は、共鳴周波数のコレクションのパターンを明らかにします。弦の重さ、張力、長さを調整して最低 (または基本) 周波数が決定されると、その後のすべての周波数は整数倍になります。最初の周波数が f、2 番目が 2f、3 番目が 3f、n 番目がnfです。固有周波数または倍音は周波数であり、倍音列はそれらを接続する単純な数値パターンです。伸びた弦には、倍音である固有周波数があります。高調波の音量は、基本モードの音量よりもはるかに小さくなっています。基本周波数が 50 Hz (第 1 高調波とも呼ばれる) の場合、第 2 高調波は間違いなく 100 Hz (50 * 2 =100 Hz) になり、第 3 高調波は間違いなく 150 Hz (50 * 3 =150 Hz) になります。 .
波長と長さの関係
楽器の基本周波数は、第 1 高調波と呼ばれることがあります。ギター弦の最も基本的な高調波の例は、腹が 1 つしかない定在波に関連する高調波です。
定在波パターンは波ではなく、何度も繰り返される波のパターンです。山と谷はなく、波形の上部に節と腹があります。山と谷という用語は、パターンを説明するためにのみ使用され、繰り返される波のサイクルの長さを決定することを意図したものではありません.
パターンは、2 つの波の干渉の結果として生成され、ストリング内にこれらの節と腹が形成されます。このデザインの紐の内側に見えるのは、ちょうど波の半分です。
音楽におけるハーモニクス
基音と呼ばれる、音楽に存在する最も低い部分音として認識されるのは、音符の音楽的なピッチです。基音は、弦または気柱をその全長にわたって振動させることによって生成される場合もあれば、ミュージシャンが選択した高調波によって生成される場合もあります。基音は高調波の 1 つと見なされます。共通の基本周波数の正の整数倍である周波数の理想的な集合である高調波級数のメンバーは、高調波と呼ばれます。基音も高調波と見なされる理由は、それがその値の 1 倍であるためです。
基本ピッチと呼ばれる、音楽に存在する最も低い部分音として認識されるのは、音符の音楽ピッチです。これは、弦または気柱をその全長に沿って振動させるか、ミュージシャンが開始点として使用したい高調波を選択することによって達成できます。 2次高調波、3次高調波と並ぶ高調波の1つです。共通の基本周波数の正の整数倍である周波数の理想的な集合である高調波級数のメンバーは、高調波周波数と呼ばれます。基本波は、その大きさの 100 分の 1 であるため、ハーモニクスとも呼ばれます。
高調波の発生源
鉄心インダクタ、整流器、蛍光灯の電子バラスト、スイッチング トランス、放電照明、飽和磁気デバイス、および本質的に非常に誘導性の他の同様の負荷などの非線形負荷は、システム内で高調波を発生させます。
交流電源のピーク値で動作する場合、これらのスイッチング回路には電流が流れます。スイッチング電流は非線形の挙動を示すため、負荷電流は高調波成分を含む非正弦波特性を持ちます。
結論
基本周波数は、特定の機器によって生成される最低周波数または基本周波数です。楽器の基本周波数は電源周波数とも呼ばれ、楽器の第 1 高調波とも呼ばれます。ギターの弦の長さは、弦の内部で生成されるさまざまな倍音の定在波パターンの波長によって決まります。これらの長さ-波長の方程式は、弦楽器によって生成されるさまざまな高調波の波長と周波数の比率の関係、および周波数と波長の比率の関係を構築するために使用されます (ギターの弦など)。 ).
