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Wenn die Auslenkung von periodischen VibrationenGrafik als Funktion der Zeit angezeigt würde, dann kann man Wellenform die Schwingung ablesen. Eine Wellenform beschreibt den zeitlichen Verlauf der Auslenkung einer Periode einer periodischen Schwingung.
Die grundlegende Wellenform ist die Sinuswelle. Durch Fourier-Analyse jede andere Wellenform kann in eine Zahl zerlegt werden Nebenhöhlen jeder mit seinem eigenen Frequenz, Amplitude und Phase. Jede Wellenform hat ihre eigene spektral Eigenschaften. Der Sinus, dessen Frequenz der Wellenform selbst entspricht, wird als bezeichnet Wurzelnote erwähnt.
Obwohl beliebig viele Wellenformen möglich sind, gibt es einige grundlegende Wellenformen, die in der Praxis häufig verwendet werden:
Arten von Wellen
Sinus
EIN Sinus besteht per Definition aus nur einer Harmonischen, die auch die Wurzel ist. Ein Sinuston ähnelt dem des Vokals 'oo'.
Dreieckwelle
Hat alle ungeraden Harmonischen. Die Amplitude der Teiltöne ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Zahl der Harmonischen. Die erste Harmonische hat also die Amplitude 1, die dritte Harmonische hat die Amplitude 1/(3²) usw.
Sägezahn
Alle Oberwellen sind vorhanden. Die Amplitude der Harmonischen ist umgekehrt proportional zur Zahl der Harmonischen. Die erste Harmonische hat also die Amplitude 1, die zweite Harmonische hat die Amplitude 0,5 usw. Saiteninstrumente geben diesen charakteristischen, angenehmen Klang.
Rechteckschwingung
EIN Rechteckschwingung besteht aus allen ungeraden Obertönen und klingt daher hohl. Das Amplitudenspektrum der Rechteckwelle entspricht dem des Sägezahns, jedoch ohne die geraden Oberwellen. Die erste Harmonische hat die Amplitude 1, die dritte hat die Amplitude 1/3, die fünfte Amplitude 1/5 usw. Der charakteristische Klang einer übersteuerten E-Gitarre besteht aus einer Rechteckwelle (eine Sinuswelle wird stark verstärkt und abgeflacht).
Impuls
Wie bei einer Rechteckwelle, aber jetzt ist das Verhältnis zwischen den Längen des positiven und des negativen Teils nicht gleich 1:1. Der positive Teil wird Puls genannt. Jede Pulsbreite hat ihr eigenes Spektrum. Der Klang einiger Blasinstrumente, wie der Klarinette, kann mit einer Pulsform angenähert werden.
Lärm
Lärm ist das Gegenteil von allen oben genannten; die Wellenform ist immer zufällig. Dadurch entfällt der periodische Charakter und damit auch ein gewisser Ton. Alle möglichen Frequenzen sind im Spektrum vorhanden, ohne dass eine bestimmte Frequenz bevorzugt wird. Siehe auch farbiges Rauschen.
Siehe auch
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