โอเวอร์โทนกับฮาร์โมนิก
Overtone และ harmonic เป็นสองหัวข้อที่กล่าวถึงภายใต้คลื่นนิ่งในกลศาสตร์คลื่น สองหัวข้อนี้มีบทบาทสำคัญในด้านต่างๆ เช่น อะคูสติก วิศวกรรมเสียง และแม้แต่วิศวกรรมเครื่องกล เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องมีความเข้าใจที่ถูกต้องในแนวคิดเหล่านี้เพื่อที่จะเป็นเลิศในสาขาดังกล่าว ในบทความนี้ เราจะพูดถึงว่าโอเวอร์โทนและฮาร์โมนิกคืออะไร ความคล้ายคลึงกัน คำจำกัดความของโอเวอร์โทนและฮาร์โมนิก และสุดท้ายคือความแตกต่างระหว่างโอเวอร์โทนและฮาร์โมนิก
ฮาร์มอนิกคืออะไร
เพื่อให้เข้าใจแนวคิดของฮาร์โมนิกอย่างถูกต้อง ก่อนอื่นต้องเข้าใจแนวคิดของคลื่นนิ่งและความถี่พื้นฐานลองนึกภาพคลื่นที่เหมือนกันสองคลื่นที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม เมื่อคลื่นทั้งสองมาบรรจบกัน (ซ้อน) ผลลัพธ์เรียกว่าคลื่นนิ่ง สมการของคลื่นที่เคลื่อนที่ในทิศทาง +x คือ y=บาป (ωt – kx) และสมการของคลื่นที่คล้ายกันซึ่งเดินทางในทิศทาง –x คือ y=A บาป (ωt + kx) โดยหลักการของการทับซ้อน รูปคลื่นผลลัพธ์จากการทับซ้อนกันของทั้งสองคือ y=2A sin (kx) cos (ωt) นี่คือสมการของคลื่นนิ่ง x คือระยะห่างจากจุดกำเนิดสำหรับค่า x ที่กำหนด บาป 2A (kx) จะกลายเป็นค่าคงที่ บาป (kx) แตกต่างกันระหว่าง -1 ถึง +1 ดังนั้นแอมพลิจูดสูงสุดของระบบคือ 2A ความถี่พื้นฐานเป็นคุณสมบัติของระบบ ที่ความถี่พื้นฐาน ปลายทั้งสองของระบบจะไม่สั่น และเรียกว่าโหนด ศูนย์กลางของระบบสั่นด้วยแอมพลิจูดสูงสุด และเรียกว่าแอนติโนด ฮาร์มอนิกคือการคูณจำนวนเต็มใดๆ ของความถี่พื้นฐาน ความถี่พื้นฐาน (f) เรียกว่าฮาร์มอนิกแรก และ 2f เรียกว่าฮาร์มอนิกที่สอง เป็นต้นการประยุกต์ใช้ฮาร์โมนิกที่มีประโยชน์อย่างสูงคือการวิเคราะห์ฟูริเยร์ ในการวิเคราะห์ฟูริเยร์ ฟังก์ชันคาบต่างๆ สามารถสร้างได้โดยใช้ฮาร์โมนิกของคลื่นธรรมดา เช่น คลื่นไซน์
Overtone คืออะไร
Overtone ถูกกำหนดให้เป็นความถี่ใดๆ ที่มีค่ามากกว่าความถี่พื้นฐานของระบบ เมื่อโอเวอร์โทนรวมกับความถี่พื้นฐานจะเรียกว่าบางส่วน ฮาร์มอนิกเป็นส่วนที่มีการคูณจำนวนเต็มของปัจจัยพื้นฐาน บางส่วนดังกล่าวผลิตขึ้นในเครื่องดนตรีทุกชนิด บางส่วนเหล่านี้เป็นสาเหตุที่ทำให้เครื่องดนตรีแต่ละชิ้นมีเสียงที่แตกต่างกัน หากเครื่องดนตรีสร้างฮาร์โมนิกที่บริสุทธิ์ เครื่องดนตรีเหล่านี้ทุกชิ้นจะมีเสียงเหมือนกันทุกประการ ในการตั้งชื่อเสียงหวือหวา ฮาร์โมนิกที่สองเรียกว่าโอเวอร์โทนแรก เป็นต้น
overtone กับ harmonic ต่างกันอย่างไร
• ฮาร์โมนิกคือการคูณจำนวนเต็มที่แน่นอนของความถี่พื้นฐาน แต่โอเวอร์โทนสามารถใช้ค่าใดๆ ก็ได้ที่สูงกว่าความถี่พื้นฐาน
• ความถี่พื้นฐานเองถือเป็นฮาร์โมนิกแรก แต่ไม่ได้จัดประเภทเป็นโอเวอร์โทน ไม่หวือหวาทั้งหมดเป็นคลื่นนิ่ง เฉพาะเสียงหวือหวาที่ตรงกับความถี่ของฮาร์โมนิกเท่านั้นที่ทำหน้าที่เป็นคลื่นนิ่ง ฮาร์โมนิกทั้งหมดเป็นคลื่นนิ่ง
