Takter

Beats - ett fenomen som uppstår när två periodiska oscillationer överlagras , till exempel harmonisk , nära i frekvens, uttryckt i en periodisk minskning och ökning av amplituden för den totala signalen. Frekvensen för förändring i amplituden för den totala signalen (slagfrekvens) är lika med skillnaden i frekvenserna för de ursprungliga signalerna (mer exakt, modulen för denna skillnad).

Beskrivning

Slagen uppstår från det faktum att en av de två signalerna är linjär i tiden bakom den andra i fas , och i de ögonblick då svängningarna inträffar i fas , är den totala signalen maximal, och i de ögonblick då de två signalerna är ute av fas tar de bort varandra. Dessa ögonblick avlöser med jämna mellanrum varandra när eftersläpningen växer.

Matematiskt kan detta övervägas genom exemplet att lägga till två svängningar med samma amplituder.

x(t)=x_{0}(\cos \omega _{1}t+\cos \omega _{2}t)=

=2x_{0}\cos \left({\frac {\omega _{1}-\omega _{2}}{2}}t\right)\cdot \cos \left({\frac { \omega _{1}+\omega _{2}}{2}}t\right)=

=A(t)\cdot \cos \left({\frac {\omega _{1}+\omega _{2}}{2}}t\right).

Vi kan anta att svängningar med frekvenserna ω 1 och ω 2 ersätts av svängningar med en frekvens som är lika med deras aritmetiska medelvärde, och amplituden för denna svängning ändras långsamt, med frekvensen, från +2 x 0 till −2 x 0 . Tidsberoendet för slagamplituden uttrycks som $\cos \left({\frac {\omega _{1}+\omega _{2}}{2}}t\right)$ ${\frac {\omega _{1}+\omega _{2}}{2)),$ ${\frac {\omega _{1}-\omega _{2}}{2}}$

A(t)=2x_{0}\cos \left({\frac {\omega _{1}-\omega _{2}}{2}}t\right).

Denna lågfrekventa oscillation är enveloppen för den högfrekventa oscillationen. Eftersom enveloppens modul ändras från noll till maximalt två gånger per period, är slagfrekvensen lika med två gånger enveloppfrekvensen , det vill säga skillnaden i frekvenserna för de ursprungliga signalerna. $2\cdot {\frac {\omega _{1}-\omega _{2}}{2}}=\omega _{1}-\omega _{2},$

Applikation

Beateffekten används för att jämföra frekvenserna för två signalkällor för att justera en källa (reglerad) till frekvensen för den andra (referens). Under stämningsprocessen ändras frekvensen för den reglerade källan så att taktperioden ökar, tills slagen försvinner kommer detta att innebära att frekvenserna är desamma.

Stämma ett musikinstrument med en stämgaffel , ett annat instrument eller en elektronisk stämmare . I det första och andra fallet plockar musikern (tunern) upp fluktuationer i volymen av det totala ljudet (från instrumentet och stämgaffeln eller referensinstrumentet) direkt med örat. I det tredje fallet görs frekvensjämförelsen elektroniskt.

Om instrumentets frekvens skiljer sig något från stämgaffelns frekvens kan du höra att ljudet pulserar - det här är takten. Strängen för stämning i samklang med stämgaffeln måste dras åt eller lossas så att slagfrekvensen minskar. När tonhöjden sammanfaller med referensen försvinner slagen helt. Ljudslag kan också höras när man spelar musikinstrument, som piano eller gitarr, när ljud med olika tonhöjd skapar intervaller och polyfonier ( ackord ).

I moderna dragspel och knappdragspel (där ett tryck på en knapp eller tangent öppnar en luftventil och ljudet av motsvarande ton av samma tonhöjd extraheras med hjälp av tre metallrör som oscillerar i luftflödet), de andra två rören, vid tillverkning av instrumentet, är avsiktligt något avstämt i frekvens i förhållande till röret stämda unisont med noten för att producera det karakteristiska ljudet av instrumentet, kallat spill , till följd av takteffekten [1] .

Frekvensmätning med heterodynmetoden - eftersom höga frekvenser används matas summasignalen till dioddetektorn för att extrahera enveloppen . De lågfrekventa svängningarna som är isolerade på dioden matas till en indikatorenhet - en pekare, en glödlampa eller hörlurar. Med denna metod är det möjligt att mäta frekvenser till och med flera gånger högre än den lokala oscillatorns maximala frekvens , eftersom på grund av det olinjära elementet - dioden, bildas harmoniska komponenter, med frekvenser som är multiplar av lokaloscillatorns frekvens.

Beateffekten används inom elektronik för att subtrahera signalernas frekvenser. Till exempel, i superheterodyna radiomottagare omvandlas slagen mellan lokaloscillatorns frekvenser och den mottagna signalen till en mellanfrekvens , vars signal förstärks ytterligare.

Anteckningar

↑ Gazaryan S. I musikinstrumentens värld: En bok för gymnasieelever. - 2:a uppl. - M .: Utbildning, 1989. - 192 s: ill., s.43. . Hämtad 11 mars 2021. Arkiverad från originalet 3 mars 2022. (obestämd)

Se även

Litteratur

[bse.sci-lib.com/article116414.html Beats] // Great Soviet Encyclopedia

Ordböcker och uppslagsverk	Stor ryss Musikal Riemann Britannica (online)