Klang

Tone og Klang

Der er forskel på tone og klang i fysik. Her nedenunder til højre ses et spektrum af en enktelt tone på 440Hz den kan nemt genereres med et program som audacity. Til venstre ses et spektrum af mig (mand) som synger samme tone. Det blev til en klang. Klangen gør at man kan genkende min stemme. Der er overtoner og undertoner som jeg "genererer" automatisk når jeg prøver at synge tonen på 440Hz. Overtonerne karakteriserer menneskestemmer, men også instrumenter. Et trompet lyder anderledes end en klarinet fordi den genererer et andet overtonemønster når den spiller samme "tone". 

Det er dette vi skal undersøge i det her lille forsøg. Du skal bruge programmerne audacity og loggerpro samt loggerpro udstyr til lydoptagelse. 

Toner

Her er der en hjemmeside med forskellige toner  fx  Klarinet. Du kan hente filen som du tager med musen og smider ind på audadity så kan du afspille den og analysere med loggerpro PÅ SAMME COMPUTER :-)
Du afspiller lyden i programmet audacity samtidig med at du har Loggerpro tændt og optager lyden. (Desværre kan man ikke få lydfilen direkte ind på Loggerpro) 

Du kan selvfølgelig også afspille det direkt fra hjemmesiden, men tonerne er lidt korte så det er smart at kopiere dem "længere" i audadicy og afspille dem der :-) 

Du  er selvfølgelig også velkommen til at spille nogle toner på nogle instrumenter som du optager og analyserer. 

Aflevering i toner og klang

Opgave 1 Audacity:

Generer en tone på 440Hz med audacity vis sammenhæng mellem frekvens (440Hz) og perioden T.  Perioden T kan du aflæse ned i bunden af audacity. Bestem perioden T gerne så nøjagtig som muligt ved at måle henover flere bølger. 

Opgave 2 Loggerpro forklaring af FFT:

Syng en tone på 440Hz og optag den med i loggerpro eller phyphox. Plot A(t) og A(f) grafen ved siden af hinanden og forklar hvad man ser. 

Opgave 3 Hypotese 1: Drenge og pigerstemmer er forskellige

Generer en tone på 440Hz på Audacity så du kan have den i øret når du synger!

• en dreng synger tone og du optager den med Loggerpro og viser FFT billedet (Insert --> Additional Graphs --> FFT Graph)

• gør det samme med en pigestemme

• plot nu begge FFT grafer under hinanden med samme x-akse dvs at de lodrette linjer matcher under hinanden med de rigtige frekvenser

• diskutér billederne. Og svar på spørgsmålet om man villle kunne fåen computer til at skelne mellem drenge og pigestemmer? 

Opgave 4 Hyoptese 2 Instrumenternes forskellige klang 

Instrumenternes forskellige lyd kan ses i overtonemønsteret. 

• Enten har du forskellige instrumenter til rådighed ellers kan du downloade tone fra denne hjemmeside hvis tonen er for kort så få audacity til at kopiere den så den bliver længere. 

• spil nu tonen i Audacity og optag med Loggerpro (kan gøres på samme computer) 

• generer FFT (overtonemønsteret) og sammenlign dem

• hvad er karakteristisk for de forskellige instrumenter? Prøv både streng og blæseinstrumenter. 

HINT: klarinetten har rent fysisk et meget specielt overtonemønster, kan du genkende det?