Física · Glossário

O que é Espectro e timbre?

Também chamado de: espectro · timbre

Definição 21.14 Física do ensino médio · Capítulo 21 — Som e acústica

O espectro de um som é o diagrama de barras dos seus harmônicos: uma barra por fnf_n, com altura igual à intensidade daquele harmônico. O ouvido escuta f1f_1 como a altura da nota e a mistura de intensidades como o timbre — a cor do som: instrumentos que tocam a mesma nota compartilham f1f_1 e diferem apenas nos espectros.

O mesmo lá (220\, Hz): formas de onda (em cima) e espectros (embaixo) — mesma fundamental e mesma altura; a escada de harmônicos do violino é o timbre dele.
O mesmo lá (220Hz220\,\mathrm{Hz}): formas de onda (em cima) e espectros (embaixo) — mesma fundamental e mesma altura; a escada de harmônicos do violino é o timbre dele.

Exemplos

Exemplo 21.15 (Por que você reconhece quem liga)

O lá de uma flauta é quase um som puro; um violino que toque com o arco os mesmos 220Hz220\,\mathrm{Hz} acrescenta harmônicos fortes em 440Hz660Hz and 880Hz440\,\mathrm{Hz}\text{, }660\,\mathrm{Hz}\text{ and }880\,\mathrm{Hz}. Mesma altura e mesma intensidade e, ainda assim, ninguém os confunde: uma voz também é um espectro que você conhece de cor.

Exemplo 21.19 (A corda lá de um violino)

A corda lá de um violino tem L=32.8cmL = 32.8\,\mathrm{cm} e soa f1=440Hzf_1 = 440\,\mathrm{Hz}: as ondas correm por ela a v=2Lf1=2×0.328×440289m/sv = 2Lf_1 = 2 \times 0.328 \times 440 \approx 289\,\mathrm{m}/\mathrm{s} — fixada pela tensão e pela massa, e afinada pela cravelha. Pressionar um dedo encurta LL e eleva todos os fnf_n de uma vez: o espectro inteiro desliza para cima.

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