تن خالص

شکل‌موج فشار یک تُن خالص برحسب زمان به این شکل است؛ فرکانس آن مقیاس محور x را تعیین می‌کند؛ دامنه آن مقیاس محور y را تعیین می‌کند؛ و فاز آن مبدأ x را تعیین می‌کند.

در علم روان‌صوت‌شناسی، یک تُن خالص (به انگلیسی: pure tone) صدایی با شکل‌موج سینوسی است؛ یعنی موج سینوسی با فرکانس، تغییر فاز و دامنه ثابت.[۱] به‌طور گسترده‌تر، در پردازش سیگنال، یک تُن تک فرکانس یا تُن خالص، یک سیگنال سینوسی خالص (مثلاً ولتاژ) است. یک تُن خالص این ویژگی را دارد - که در بین شکل‌موج‌هابی با مقدار حقیقی منحصر به فرد است - که شکل موج آن توسط سیستم‌های خطی تغییرناپذیر با زمان بدون تغییر می‌ماند؛ یعنی فقط فاز و دامنه بین ورودی تُن خالص چنین سیستمی و خروجی آن تغییر می‌کند.

امواج سینوسی و کسینوسی می‌توانند به عنوان بلوک‌های سازنده‌ی امواج پیچیده‌تر مورد استفاده قرار گیرند. با ترکیب امواج سینوسی اضافی با فرکانس‌های مختلف، شکل‌موج از شکل سینوسی به شکل پیچیده‌تری تبدیل می‌شود. هنگامی که به‌عنوان بخشی از یک طیف کامل در نظر گرفته شود، یک تُن خالص را می‌توان یک مؤلفهٔ طیفی نیز نامید.

در شنوایی‌شناسی بالینی، از تُن‌های خالص برای شنوایی‌سنجی با تُن‌خالص و تعیین آستانه‌های شنوایی در فرکانس‌های مختلف استفاده می‌شود. مکان‌یابی صدا با تُن‌های خالص اغلب دشوارتر از سایر صداها است.[۲][۳]

ارتباط با زیر و بمی صدا و تُن‌های موسیقایی

فیزیکدانان قرن نوزدهم مانند گئورگ اُهم و هرمان فون هلمهولتز از تُن‌های خالص برای پشتیبانی از نظریه‌هایی استفاده می‌کردند که ادعا می‌کردند گوش به روشی معادل تحلیل فرکانس فوریه عمل می‌کند.[۴][۵] در قانون آکوستیک اهم، که بعدها توسط هلمهولتز بیشتر توضیح داده شد، تُن‌های موسیقایی به عنوان مجموعه‌ای از تُن‌های خالص درک می‌شوند. درک زیر و بمی صدا به فرکانس برجسته‌ترین تُن بستگی دارد و فازهای مولفه‌های منفرد کنار گذاشته می‌شوند. این نظریه اغلب به دلیل ایجاد سردرگمی بین زیر و بمی صدا، فرکانس و تن‌های خالص مورد انتقاد قرار گرفته است.[۶]

برخلاف تُن‌های موسیقایی که از مجموع تعدادی مؤلفه‌های سینوسی مرتبط با هارمونیک تشکیل شده‌اند، تُن‌های خالص فقط شامل یک شکل‌موج سینوسی از این دست هستند. تُن‌های خالص وقتی به صورت جداگانه ارائه می‌شوند و فرکانس آنها در محدوده خاصی قرار دارد، یک درک زیر و بمی واحد ایجاد می‌کنند که می‌توان آن را با فرکانس آن مشخص کرد. در این شرایط، فاز لحظه‌ای تُن خالص به صورت خطی با زمان تغییر می‌کند. اگر یک تُن خالص منجر به یک درک ثابت و پایدار شود، می‌توان نتیجه گرفت که فاز آن بر این درک تأثیری ندارد. با این حال، هنگامی که چندین تُن خالص به‌طور همزمان ارائه می‌شوند، مانند تُن‌های موسیقی، فاز نسبی آنها در درک حاصل نقش دارد. در چنین شرایطی، زیر و بمی درک شده توسط فرکانسِ هیچ مؤلفه جداگانه‌ای تعیین نمی‌شود، بلکه توسط رابطه فرکانسی بین این مؤلفه‌ها تعیین می‌شود (به گُمشدگی فرکانس پایه مراجعه کنید).

جستارهای وابسته

منابع

  1. ↑ ANSI S1.1-1994 Acoustical Terminology
  2. ↑ Stanley Smith Stevens and Edwin B. Newman (1936). "The localization of actual sources of sound". The American Journal of Psychology. 48 (2): 297–306. doi:10.2307/1415748. JSTOR 1415748.
  3. ↑ Hartmann, W. M. (1983). "Localization of sound in rooms". The Journal of the Acoustical Society of America. 74 (5): 1380–1391. Bibcode:1983ASAJ...74.1380H. doi:10.1121/1.390163. PMID 6643850.
  4. ↑ von Helmholtz, Hermann L. F.; Ellis, Alexander J. (1875). On the sensations of tone as a physiological basis for the theory of music. London, UK: Longmans, Green, and Co.
  5. ↑ Ohm, Georg (1843). "Ueber die Definition des Tones, nebst daran geknupfter Theorie der Sirene und ahnlicher tonbildenden Vorrichtungen". Poggendor's Annalen der Physik und Chemie. 59: 513–565.
  6. ↑ W. Dixon Ward (1970). "Musical Perception". In Jerry V. Tobias (ed.). Foundations of Modern Auditory Theory. Vol. 1. Academic Press. p. 438.
This article is issued from ویکی‌پدیا. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.