Guitar - Rapport i fysik

Formål/problemformulering

I dette forsøg skulle vi se nærmere på et strenginstrument, som altså i dette tilfælde var guitaren. Vi havde til formål at undersøge guitarens tonedannelse, samt dens overtonestruktur. Denne rapport bygger på det tilhørende forsøg om guitaren, hvor vi bl.a. ser lidt nærmere på nabobåndenes placeringer, og hvilken betydning dette har for svingningsfrekvensen. Dertil måler vi grundtonernes 4 første overtoner og deres tilhørende frekvens. Vi skal altså undersøge to ting i dette forsøg, det gør vi på to forskellige måder, den ene er vha. Fourier-analyse, mens den anden måler vi strengene og beregner forholdene. Alt i alt skal vores resultater helst ikke have den store afvigelse fra den veltempererede skala som er  , da det er dette forhold der beskriver om guitaren er stemt veltempererede, og dermed kan spille alle tonearterne rene.

Teori

”God musik” kan være svært at definere, for enhver person har sin egen opfattelse af hvad god musik er, men vha. fysikkens metodik, kan man nogenlunde fastlægge hvilke toner der behager det menneskelige øre. For at noget kan blive kaldt for musik skal det sammensættes af en række toner, disse toner består af en grundfrekvens samt flere overtoner. For at kunne forstå alt dette, må man først have en grundlæggende viden om lyd.

Lyd og bølger: Lyd kan forplante sig i mange materialer, såsom glas, træ samt jern, men når det gælder musik, vil der oftest være tale om at lyden forplanter sig gennem luften i form af gentagne trykbølger. Da lyden udbredes i bølgeform, vil den derfor også have en tilhørende frekvens [Hz] (Antal svingninger pr. tidsenhed), mennesket høretærskel som er 0 dB, kan høre frekvenser mellem 20 Hz og 20.000 Hz. Lydbølger beskrives ligesom lysbølger mv., dvs. at der er tale om en bølgetop og bølgedal, hvor afstanden mellem disse betegnes med begrebet bølgelængde [λ]. Amplituden derimod beskriver så lydens styrke, der normalt betegnes med dB (decibel). Lydens hastighed afhænger meget af hvilket medium lydbølgerne forplanter sig i, men gennem luften bevæger lyden sig med en hastighed på ca. 343 m/s og dette er i stu etemperatur (20 °C).

Højtaleren: Når vi hører musik, kommer lyden oftest fra en højtaler, højtaleren består af en membran som bevæger sig frem og tilbage, alt efter hvilken frekvens den udsender. I det me mbranen svinger fremad, skubber den luftmolekylerne lige foran højtalerene frem, luftmolekylerne bliver derfor presset sammen og der skabes dermed et lille overtryk.