Hangtechnika és akusztika

Rezgő húr: a kétszeres hangmagassághoz miért négyszeres feszítőerő kell?

Az ideális húr alapfrekvenciája a feszítőerő négyzetgyökével arányos. A hossz felezése és az erő kétszerezése ezért eltérő változást okoz.

Dajka Gábor2 perc olvasás

A modell három bemenete

Két végén rögzített, egyenletes húrra az alapfrekvencia f = √(T/μ)/(2L). Itt T a feszítőerő newtonban, μ a húr hosszúságegységre jutó tömege kg/m-ben, L pedig a rezgő hossz méterben. A képlet az ideális, kis kitérésű húr modellje; a tényleges hangszer merevsége és végpontjai eltérést okozhatnak.

Saját számpélda

Legyen L = 0,65 m, μ = 0,005 kg/m és T = 80 N. A hullámsebesség √(80/0,005), körülbelül 126,49 m/s. Az alapfrekvencia 126,49/1,3, körülbelül 97,3 Hz. Ha az erőt 160 N-ra duplázzuk, a frekvencia csak √2-szeresre, körülbelül 137,6 Hz-re nő.

Két út a kétszeres frekvenciához

Azonos hossz és vonalsűrűség mellett a frekvencia kétszerezéséhez az erő négyszerezése kellene: a példában 320 N. Azonos erő és vonalsűrűség mellett a rezgő hossz felezése is kétszeres frekvenciát ad. A számok modellösszehasonlítások, nem egy hangszer tényleges hangolására vonatkozó terhelési utasítások.

A mértékegységnél könnyű hibázni

Az 5 g/m vonalsűrűség 0,005 kg/m. Ha 5-öt írsz kg/m mezőbe, ezerszer nagyobb tömegsűrűséget adsz meg. A hosszhoz a ténylegesen rezgő szakaszt használd. A hangszeren megengedett húrtípust és feszítést a gyártói adatok korlátozzák; a képlet nem vizsgálja a szakítást vagy a szerkezet teherbírását.

Források

Tudáspróba

Válaszolj a három kérdésre, majd ellenőrizd a megoldókulcsot. Minden helyes válasz 1 pont.

1. Mennyivel kell szorozni az erőt kétszeres frekvenciához?

  • A) Nyolccal
  • B) Néggyel
  • C) Kettővel

2. Mennyi 5 g/m kg/m-ben?

  • A) 0,005
  • B) 5
  • C) 0,05

3. Mit okoz a rezgő hossz felezése azonos egyéb adatoknál?

  • A) Fele frekvenciát
  • B) Változatlan frekvenciát
  • C) Kétszeres frekvenciát

Megoldókulcs és visszajelzés

1. B) Néggyel A frekvencia az erő négyzetgyökével arányos.

2. A) 0,005 Ezer gramm egy kilogramm, ezért ezerrel osztunk.

3. C) Kétszeres frekvenciát A frekvencia a hosszal fordítottan arányos.

Mit jelent az eredmény?

  • 3 pont: mindhárom ellenőrzött összefüggést helyesen alkalmaztad. Változtass meg egy bemeneti adatot a példában, és számold újra az eredményt.
  • 1–2 pont: a hibás válaszokhoz tartozó magyarázat alapján vezesd végig újra az érintett számítási lépést.
  • 0 pont: olvasd el újra a cikk levezetését, majd próbálkozz a kérdésekkel a megoldókulcs nélkül.

Hiányzó válasszal a próba még nincs lezárva. Ez a rövid önellenőrzés kizárólag a cikkben bemutatott összefüggésekre vonatkozik.

További cikkek

Kapcsolódó olvasnivalók

Gyorskereső

Kalkulátorok és útmutatók keresése

↑↓ választásEnter megnyitásEsc bezárás