Springen naar inhoud

Geluiden


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Onwetend

    Onwetend


  • >250 berichten
  • 337 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 16 augustus 2011 - 18:31

Hoe een geluid klinkt is bij mijn weet afhankelijk van 2 factoren, de amplitude en de frequentie, deze maken dus het geluid.

Dit is in principe wel voor te stellen, het geluid kan je haast voor je zien als een golf.

Maar waar ik meer moeite mee heb is: wat zijn twee geluiden samen? bijvooorbeeld in een muziekje.
is dit voor te stellen als twee golven die door elkaar lopen? dat zou betekenen dat een luchtdeeltje trilt op 2 manieren die onafhankelijk van elkaar zijn. moeilijk voor stellen. Is het dan 1 golf die een soort van combinatie is van de 2 'oorspronkelijke' golven? de 2 geluiden zijn toch duidelijk nog te onderscheiden, dus ook dat lijkt me lastig. De derde optie is nog dat je alleen de meest overheersende golf hoort, en de rest er zelf bij denkt, door de afwisseling van juist weeer achtereenvolgende verschillende geluiden, wat zou betekenen dat dit topic in psychologie thuishoort.

Hoe zit dit nu precies?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Mako

    Mako


  • >1k berichten
  • 1153 berichten
  • VIP

Geplaatst op 16 augustus 2011 - 18:57

Als een geluidsbron een harmonische trilling maakt, dan is het geluid een zuivere toon m.a.w. een enkelvoudige toon. Een zuivere toon wordt opgewekt door bv een stemvork. Een zuivere toon ziet er dus uit als een sinusfunctie.
Geplaatste afbeelding

Een geluid voortgebracht door een muziekinstrument zijn voorbeelden van samengestelde tonen. Dit zie je grafisch als een periodieke functie

Geplaatste afbeelding

Geritsel, knallen en medeklinkers worden voortgebracht door niet periodieke geluidsbronnen.
A word of encouragement during a failure is worth more than an hour of praise after success.
I hear, I know. I see, I remember. I do, I understand -Confucius-

#3

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2402 berichten
  • VIP

Geplaatst op 17 augustus 2011 - 15:00

Hoe een geluid klinkt is bij mijn weet afhankelijk van 2 factoren, de amplitude en de frequentie, deze maken dus het geluid.

Dit is in principe wel voor te stellen, het geluid kan je haast voor je zien als een golf.

Maar waar ik meer moeite mee heb is: wat zijn twee geluiden samen? bijvooorbeeld in een muziekje.

Fysisch is het eenvoudig: wat als trilling in de lucht verschijnt is op een bepaald punt gewoon de som van al die golven op elkaar. Men noemt dat superpositie (je telt gewoon die amplitudes op die zowel positief als negatief kunnen zijn op punt x). Dus meerdere golven samen worden één complexe golf, geen verschillende golven die autonoom bestaan.
Toch kan je die terug analyseren naar hun basis (Fourier methode, etc)

Ons gehoor en hersenen zijn echter VEEEEEEEEEEL complexer en reageert op veel meer dan alleen frequentie en amplitude als een soort meetapparaat, maar analyseert en interpreteert deze informatie.
Dit is een volledig vakgebied op zich dat behandeld wordt in psychoakoestiek:
http://www.google.be...psychoacoustics
http://nl.wikipedia....Psychoakoestiek
http://en.wikipedia....Psychoacoustics (Engels: iets completer).

Interessant klassiek boek met CD die effecten demonstreren:
Psychoacoustics: facts and models
Hugo Fastl, Eberhard Zwicker
http://books.google....id=eGcfn9ddRhcC

Nog een:
Acoustics and psychoacoustics ook met CD.
David Martin Howard, Jamie Angus
http://books.google....ok_similarbooks

Ik vind deze vraag zo breed dat ze amper te beantwoorden is. Gewoon met dit te schrijven komen er zoveel maar's en als'en in mijn hoofd, dat ik gevoel hou dat hier nog veel fouten of mogelijkheden tot misinterpretatie in mijn antwoord blijven.

Veranderd door E.Desart, 17 augustus 2011 - 15:15

Eric

#4

299792.458

    299792.458


  • >250 berichten
  • 379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 augustus 2011 - 21:41

Bedankt voor de opgegeven literatuur E.Desart

Hieronder vind je de link van een aantal zeer intuitieve/ludieke applicaties( is applet nota bene het juiste woord ?). De programmatjes stellen je in staat de superpositie in actie te zien.

http://phet.colorado...sound-and-waves


Met vriendelijke groeten

#5

vlaaing peerd

    vlaaing peerd


  • >100 berichten
  • 114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 september 2011 - 14:22

wat zijn twee geluiden samen? bijvooorbeeld in een muziekje.


dat noemt men harmonie.

is dit voor te stellen als twee golven die door elkaar lopen? dat zou betekenen dat een luchtdeeltje trilt op 2 manieren die onafhankelijk van elkaar zijn. moeilijk voor stellen. Is het dan 1 golf die een soort van combinatie is van de 2 'oorspronkelijke' golven?


Zoals je het in deze quote beschrijft is het correct. Hier gebeurt juist het tegenovergestelde van wat je stelt, hoe complexer de golfvorm, des te herkenbaarder het geluid juist is. vandaar dat men het verschil tussen een pianotoon en een viool makkelijk tegelijkertijd onderscheidbaar kan waarnemen maar tussen 2 sinus-achtige tonen vrijwel niet.

Er gebeurt dan ook nog iets anders; de gezamelijke harmonischen worden versterkt. Daarom klinkt harmonie als meer dan alleen de optelling van de 2 tonen an sich.

de 2e grafiek van Mako is daarom geen correcte uitleg. Als je deze bekijkt zie je dat de 2 sinusoide golven steeds op dezelfde afstand zitten van elkaar wat betekend dat dit op eenzelfde toonhoogte een losse instrumenttoon is en niet 2 verschillende tegelijkertijd.

#6

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2402 berichten
  • VIP

Geplaatst op 09 september 2011 - 14:53

Een geluid voortgebracht door een muziekinstrument zijn voorbeelden van samengestelde tonen. Dit zie je grafisch als een periodieke functie

Geplaatste afbeelding

de 2e grafiek van Mako is daarom geen correcte uitleg. Als je deze bekijkt zie je dat de 2 sinusoide golven steeds op dezelfde afstand zitten van elkaar wat betekend dat dit op eenzelfde toonhoogte een losse instrumenttoon is en niet 2 verschillende tegelijkertijd.

Wat mako liet zien is een basistoon met één of meerdere harmonischen die dus wel degelijk verschillen in frequentie, maar resulteren in de golf zoals hij deze laat zien. Dit zijn dus wel degelijk 2 (of meer) verschillende frequenties tegelijk, met één grondtoon en met een klankkleur resulterend uit de relatieve verhouding van de harmonischen.
 

Veranderd door E.Desart, 09 september 2011 - 15:00

Eric

#7

vlaaing peerd

    vlaaing peerd


  • >100 berichten
  • 114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 september 2011 - 10:26

Afgezien van het gegeven dat de TS waarschijnlijk werkelijke harmonie bedoeld met meerdere tonen en niet de harmonischen van een klankleur, is deze golfvorm schijnbaar opgesteld uit 2 sinusoide vormen die allebei dezelfde golflengte hebben. Als er sprake was van een boventoon dan zou dat een meervoud van de dominante golfvorm moeten zijn en niet compleet dezelfde frequentie.

Het lijkt me dus meer dat dit de complete golfvorm is van een klank zonder zichtbare boventonen, al dan op z'n minst een niet erg sprekend voorbeeld om een punt mee te maken.

Een uit meerdere harmonischen bestaande composiete golfvorm zou er dus meer als dit uit moeten zien:

Geplaatste afbeelding

#8

317070

    317070


  • >1k berichten
  • 4839 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 september 2011 - 10:41

Afgezien van het gegeven dat de TS waarschijnlijk werkelijke harmonie bedoeld met meerdere tonen en niet de harmonischen van een klankleur, is deze golfvorm schijnbaar opgesteld uit 2 sinusoide vormen die allebei dezelfde golflengte hebben.

2 sinusoïden met dezelfde golflengte vormen samen steeds een exacte sinusoïde... Er bestaat helemaal geen 'typische' beeld van composiete golfvormen.

1) Iedere periodieke golfvorm is te splitsen in een som van de golftoon en zijn harmonischen
2) Zijn er geen harmonischen, dan heb je een zuivere sinus
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#9

vlaaing peerd

    vlaaing peerd


  • >100 berichten
  • 114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 september 2011 - 15:57

2 sinusoïden met dezelfde golflengte vormen samen steeds een exacte sinusoïde... .


- niet als de amplitude verschilt en/of beide golfvormen niet in dezelfde fase zijn. Zoals de afbeelding ook doet vermoeden.

1) Iedere periodieke golfvorm is te splitsen in een som van de golftoon en zijn harmonischen


theoretisch, ja. Maar geen enkele werkelijke blokgolf is terug te brengen naar een hoopje sinussen. Verder kan geen enkele combinatie een perfecte blokgolf creeeren terwijl die wel bestaan.

2) Zijn er geen harmonischen, dan heb je een zuivere sinus


- Strikt theoretisch ja maar als je toch bezig bent, hoe kan een enkelvoudige oscillator dan toch zaag, blok en triangelgolfvormgeluiden maken?
- en hoe zit het met 1 bit digitaal geluid? Dat kan niet anders als een blokvorm zijn (de amplitude is 100% of 0)

- Plus dat ik al eerder vermeld dat de TS refereert naar 2 tonen tegelijk als in een harmonie en niet 1 toon met door harmonischen gegenereerde klankkleur
- het voorbeeld niet nadrukkelijk een harmonische weergeeft maar een dubbele sinus in dezelfde frequentie, uit fase.

Is het dus niet een fantastisch voorbeeld om uit te leggen wat er gebeurt als harmonie plaatsvind.

#10

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2402 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 september 2011 - 17:24

2 sinusoïden met dezelfde golflengte vormen Bericht bekijken

- niet als de amplitude verschilt en/of beide golfvormen niet in dezelfde fase zijn. Zoals de afbeelding ook doet vermoeden.

3 mogelijkheden (jouw als en/of) uitgaande van 2 golven met dezelfde golflengte:
  • Amplitude verschilt: Je bent fout: dit blijft een mooie sinus
  • Beide golven niet in dezelfde fase: Je bent fout: dit blijft een mooie sinus
  • Amplitude verschilt en beide golven niet in dezelfde fase: Je bent fout: dit blijft een mooie sinus
Ik heb eerder de indruk dat jij het moeilijk hebt fout inzicht toe te geven ....
Als bovendien 317070 wat zegt, en bovendien onderbouwt, is het steeds nuttig om 2 x na te denken.
En mako zijn opmerking was wel juist. Hij had hier dieper op in kunnen gaan, maar was geen directe noodzaak in functie van de originele vraag. Hij wou gewoon een samengestelde toon laten zien, niets meer.
 

Veranderd door E.Desart, 12 september 2011 - 17:29

Eric

#11

317070

    317070


  • >1k berichten
  • 4839 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 september 2011 - 17:32

[quote name='vlaaing peerd' post='688891' date='12 September 2011, 16:57']- niet als de amplitude verschilt en/of beide golfvormen niet in dezelfde fase zijn. Zoals de afbeelding ook doet vermoeden.[/quote]
Zelfs dan! Zolang sinussen dezelfde golflengte hebben, mag je er zoveel van gelijk welke fase of amplitude bij elkaar optellen, je zult altijd opnieuw een zuivere sinus van die golflengte bekomen.
Probeer het anders zelf eens: Bericht bekijken
theoretisch, ja. Maar geen enkele werkelijke blokgolf is terug te brengen naar een hoopje sinussen. Verder kan geen enkele combinatie een perfecte blokgolf creeeren terwijl die wel bestaan.[/quote]
In werkelijkheid toch ook? Waarom zou dat in werkelijkheid niet kunnen? Maak anders eens een blokgolf en stuur hem door een perfecte smalle bandpass filter, wat hoor je? Een perfecte sinus...

[quote name='vlaaing peerd' post='688891' date='12 September 2011, 16:57']- Strikt theoretisch ja maar als je toch bezig bent, hoe kan een enkelvoudige oscillator dan toch zaag, blok en triangelgolfvormgeluiden maken?[/quote]
Omdat je die geluiden niet maakt door sinussen bij elkaar op te tellen, maar omdat je die rechtstreeks maakt met je elektronische circuit? ;)
Bericht bekijken
- en hoe zit het met 1 bit digitaal geluid? Dat kan niet anders als een blokvorm zijn (de amplitude is 100% of 0)[/quote]
Inderdaad, maar ik zie je punt hierbij niet?
[quote name='vlaaing peerd' post='688891' date='12 September 2011, 16:57']- het voorbeeld niet nadrukkelijk een harmonische weergeeft maar een dubbele sinus in dezelfde frequentie, uit fase.[/quote]
Wel, DAT is dus zeker NIET het geval. Het voorbeeld MOET harmonischen bevatten, want anders zou het ofwel een zuivere sinus zijn, ofwel geen periodieke golf...

Edit: sniped by Eric :P
Edit2: en bedankt voor het complimentje!
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#12

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2402 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 september 2011 - 17:57

Deze figuren zijn uitgewerkt in Excel:

Rood is het resulterend totaal (gecombineerde golf = samengestelde toon) van beide basisgolven
Blauw en violet zijn de basisgolven van 100 Hz

Geplaatste afbeelding

Geplaatste afbeelding

Geplaatste afbeelding
Eric

#13

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2402 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 september 2011 - 18:40

En als ik die basistoon van 100 Hz terug gebruik, en daar de eerste boventoon (harmonische) van 200 Hz aan toevoeg, zal je daar al zeer duidelijk de figuur van de samengestelde toon van maco in herkennen (juist zoals ik beschreef in mijn eerste reactie aan jou)

Geplaatste afbeelding

Tussen haakjes: In al deze figuren is de 3de en 4de golf uitgeschakeld of beter, niet gebruikt in de berekeningen (zoals je kan zijn aan de checkboxen).

Veranderd door E.Desart, 12 september 2011 - 18:51

Eric

#14

vlaaing peerd

    vlaaing peerd


  • >100 berichten
  • 114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 september 2011 - 11:09

3 mogelijkheden (jouw als en/of) uitgaande van 2 golven met dezelfde golflengte:

  • Amplitude verschilt: Je bent fout: dit blijft een mooie sinus
  • Beide golven niet in dezelfde fase: Je bent fout: dit blijft een mooie sinus
  • Amplitude verschilt en beide golven niet in dezelfde fase: Je bent fout: dit blijft een mooie sinus


1. amplitude verschilt maar fase is in lijn zoals figuur A, klopt, dit zou een sinus moeten blijven maar wel met opgetelde amplitude.
2. beide golven uit fase zoals figuur B. hieronder aangeeft; wou je beweren dat dat een mooie sinus oplevert? Als ik een testje met een synth doe en de gecombineerde wavevorm uitlees dan is het zeker geen "mooie" sinus meer. Als je wilt maak ik er in de studio wel een filmpje/screenshot van.
3. zelfde als punt2.

Geplaatste afbeelding

Ik heb geen probleem om fouten toe te geven, jij ook niet hoop ik? Wat je hier nl zegt strookt niet met mijn praktische ervaringen met synthoscillators en gezien ik met betrouwbare uitleesapparatuur werk, ben ik inderdaad geneigd die te geloven. Ik geloof uiteraard dat je meer verstand hebt van Fourier en kornuiten maar als ik dan scheef zit zul je op z'n minst moeten aantonen waar ik fout ga of waarom de praktijk andere gegevens toont. Gewoon zeggen dat ik fout zit is niet erg constructief.

Figuur B is dan ook wat er aan de hand lijkt te zijn met de afbeelding van Mako, ik zie 2 golven die van elkaar verschillen in fase en amplitude en er is geen harmoische aanwezig want dat zou een 2 of 3voud van de frequentie moeten zijn. Er is daar optisch gezien werkelijk geen harmonische te bekennen.

En nogmaals ondanks dit alles, de TS vraagt te verklaren wat er gebeurt bij harmonie, dus 2 of meer instrumenten tegelijk en dus niet harmonischen op een grondtoon die de klankkleur van een losse noot op een instrument beschrijft.

@317070
met de blokgolf op 1 bit bedoel ik dat die in zijn omgeving niet meer "vereenvoudigd" kan worden naar een sinus. Ik geef inderdaad wel een extra randvoorwaarde, maar het is een omgeving waar golfvormen ook voorkomen.

edit:
@E.Desart

hmmm...ik overlas je post van het excel bestand. Volgens mij kan ik 'm niet lezen door websense, maar zal het thuis nog eens nalezen.

Veranderd door vlaaing peerd, 13 september 2011 - 11:12


#15

317070

    317070


  • >1k berichten
  • 4839 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 september 2011 - 11:30

2. beide golven uit fase zoals figuur B. hieronder aangeeft; wou je beweren dat dat een mooie sinus oplevert? Als ik een testje met een synth doe en de gecombineerde wavevorm uitlees dan is het zeker geen "mooie" sinus meer. Als je wilt maak ik er in de studio wel een filmpje/screenshot van.

Ik heb geen probleem om fouten toe te geven, jij ook niet hoop ik? Wat je hier nl zegt strookt niet met mijn praktische ervaringen met synthoscillators en gezien ik met betrouwbare uitleesapparatuur werk, ben ik inderdaad geneigd die te geloven. Ik geloof uiteraard dat je meer verstand hebt van Fourier en kornuiten maar als ik dan scheef zit zul je op z'n minst moeten aantonen waar ik fout ga of waarom de praktijk andere gegevens toont. Gewoon zeggen dat ik fout zit is niet erg constructief.

@317070
met de blokgolf op 1 bit bedoel ik dat die in zijn omgeving niet meer "vereenvoudigd" kan worden naar een sinus. Ik geef inderdaad wel een extra randvoorwaarde, maar het is een omgeving waar golfvormen ook voorkomen.

Ik wil graag aangeven waar je fout zit, maar a.d.h.v. de argumenten die je nu geeft kan ik dat niet doen. Je beschrijft vaag een of ander experiment met oscillators, of je gebruikt een term ("vereenvoudigd") waar ik eigenlijk niets aan kan vastknopen.

Om te kunnen aanwijzen waar iemand fout zit, moet je in de eerste plaats zijn argumenten begrijpen. ;)

En inderdaad, ook in figuur B gaat dat een mooie sinus opleveren...

Ik weet niet of je daar ergens de mogelijkheden voor hebt, maar stuur die blokgolf eens door een steile bandpassfilter, met een band smaller dan de frequentie van je blokgolf. Als je door het hele frequentiegebied gaat, zie/hoor je enkel sinussen, en als je al die sinussen zou optellen, zou je opnieuw je blokgolf bekomen.
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers


Vacatures