tono seno

Un tono seno , chiamato anche semplicemente tono in acustica , è un evento sonoro la cui oscillazione generatrice può essere descritta matematicamente (tranne che all'inizio e alla fine) da un seno infinito .

A rigor di termini, è un costrutto teorico che nella sua forma perfetta non si verifica in natura né può essere tecnicamente implementato. I toni "naturalmente" generati, ad esempio da strumenti musicali, non sono toni (sine) in senso acustico, ma suoni perché coinvolgono sempre più frequenze naturali ( armonici ) del corpo vibrante ( corda , colonna d'aria , ecc.). Tuttavia, il diapason e la canna dell'organo ferma in una scala molto ampia producono suoni con poco armonico, che si avvicinano al tono sinusoidale puro.

sentimento umano

Il suono del tono sinusale è generalmente percepito come sterile o vuoto:

Tono seno 440Hz ^{? / io}

Sembra "fischiare" perché i tubi ( flauti ) sono relativamente poveri di armonici .

Blocco base dei suoni

Il suono caratteristico di uno strumento musicale si crea come somma di diversi toni sinusoidali ( tono fondamentale + armonici), le cui ampiezze e fasi a volte cambiano durante l'esecuzione del tono.

Il concetto di tono sinusoidale è importante per l'analisi spettrale perché i toni sinusoidali rappresentano gli elementi costitutivi di base di ogni evento sonoro. Con l'aiuto dell'analisi di Fourier , qualsiasi segnale dipendente dal tempo può essere rappresentato come la somma di segnali sinusoidali di diversa frequenza e fase.

Sfondo di matematica

Funzione Sin nel tempo (sopra) e nel display spettrale (sotto)

Un'oscillazione può essere descritta descrivendo la deflessione istantanea y (t) come una funzione in qualsiasi momento  t . Nel caso di un tono seno, questa funzione di oscillazione ha la forma  

${\ displaystyle y (t) = y_ {0} \ cdot \ sin (2 \ pi f \ cdot t)}$.

è

• ${\ displaystyle y_ {0}}$l' ampiezza
• f è la frequenza dell'oscillazione.

La deflessione  e l'ampiezza sono distanze (lunghezze). Si possono invece utilizzare varie altre grandezze che descrivono lo stato attuale del corpo vibrante, come la pressione sonora o la velocità del suono ; l'ampiezza è quindi il valore massimo che questa variabile assume. ${\ stile di visualizzazione y (t)}$${\ displaystyle y_ {0}}$

Produzione tecnica e applicazione

A seconda delle richieste poste sul fattore di distorsione consentito , lo sforzo richiesto per generare un tono sinusoidale aumenta: basso fattore di distorsione significa alto sforzo.

Il tono sinusoidale viene utilizzato ad es. B. nella calibrazione e misurazione delle risposte in frequenza di apparecchiature audio , ma anche nei test dell'udito o come miscela di più toni sinusoidali nel processo di selezione multifrequenza .

letteratura

• Herbert Eimert : Der Sinus-Ton , in: Melos 6 (1954), pp. 168-172 ( testo completo )
• Dieter Zastrow: Elettronica. 2a edizione, Friedrich Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig Wiesbaden, 1984, ISBN 3-528-14210-3
• Gregor Häberle, Heinz Häberle, Thomas Kleiber: Competenza in radio, televisione e elettronica radiofonica. 3a edizione, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 1996, ISBN 3-8085-3263-7

Evidenze individuali

1. ↑ Dieter Meschede: Fisica Gerthsen . Springer-Verlag, 2015, ISBN 978-3-662-45977-5 , pp. 207 ( anteprima limitata in Google Ricerca Libri).