Diferencialni ton

• steklenice,voda

• piščali (cevi, ustniki)

• detektor zvoka

• program za frekvenčno analizo sprejetega zvočnega valovanja.

Kot je natančno razloženo v poglavju teorija, se diferencialni ton pojavi vsakič, ko sočasno sprejemamo dve sinusni zvočni nihanji. Če frekvenca prejetih zvočnih nihanj sovpada s frekvenco tonov glasbene lestvice, bo v posameznih primerih tudi diferencialni ton ustrezno nižji lestvični ton. V primeru, da zaigrana tona predstavljata interval čiste kvinte, pa leži njun diferencialni ton natanko dve oktavi nižje od spodnjega tona v intervalu.

Naš zastavljeni cilj je bil torej izdelati dve glasbili, s katerima bi lahko zaigrali interval čiste kvinte. Frekvenčni razpon glasbil naj bi bil dovolj velik, da bi lahko dodatno zaigrali še precej nižji diferencialni ton.

Za uspešno izvajanje eksperimenta, je bilo prvotno potrebno razmisliti, kako kar najlažje izdelati preprosta glasbila, na katera bi bili sposobni igrati tudi kot glasbeni laiki. Za oddajanje dveh glede barve in jakosti čim bolj enakih zvočnih signalov, se je bilo najbolj smiselno odločiti za izdelavo dveh enakih glasbil.

Želeli smo, da bi z izdelanim glasbilom lahko zaigrali še diferencialni ton obeh prej zaigranih frekvenc, vendar smo kaj kmalu prišli do ugotovitve, da je to takorekoč neizvedljivo, glasbilo s tako širokim frekvenčnim razponom je bilo nemogoče izdelati.

Naša prva ideja je bila zaigrati dva različna tona s pomočjo dveh steklenic, ki smo ju različno napolnili z vodo. A že samo igranje (pihanje v steklenice) nam je povzročalo preveč težav, zato smo raje poskusili z drugimi “glasbili”.

Pri izdelavi novih glasbil smo se po pomoč obrnili k mojstru iz mehanske in mizarske delavnice. Ta nam je naredil več različno dolgih cevi in njim prilagajoče se bate, s katerimi bi spreminjali dolžino votlega dela piščali in s tem frekvenco (višino) tona. Vendar smo tudi to idejo kmalu opustili, saj bat ni dovolj dobro tesnil in posledično so se višine tonov spreminjale preveč nekonsistentno.

Nazadnje smo se odločili izdelati glasbili po vzoru flavte, torej smo v dve palici primerne dolžine navrtali po 8 lukenj v enakih razmakih. Izdelovanje glasbil je bilo daleč od tega, da bi bilo natančno. Vseeno smo dobili kar lep razpon frekvenc, približno od 400 do 1100 Hz na posamezni flavti.

Na podlagi dobljenega frekvenčnega razpona, smo se v prvem delu eksperimenta odločili za igranje glasbenih tonov c₂ in g₂, za katere smo iz tabele tonskih frekvenc odčitali frekvenci 523,25 Hz in 783,99 Hz. Teoretična napoved za diferencialni ton določa mali c (c_(m)) s frekvenco 130,81 Hz.

Zgornji graf je zgolj teoretičen. Prikazuje, kako izgleda graf vsote sinusov tonov c₂ in g₂. Tej vsoti se grafično prilega sinus njunega diferencialnega tona mali c, ki smo ga na graf tudi naknadno narisali. Na x osi je označen čas trajanja tonov (zgolj teoretičen), ki je seveda zelo majhen, saj so frekvence nihanja več sto hercev. Na y osi pa je teoretična amplituda nihanja, številke pa so zgolj rezultat seštevka obeh sinusov.

V drugem delu eksperimenta smo želeli uresničiti zastavljeni cilj in na naše inštrumente skušali zaigrati tako dva visokofrekvenčna tona, kot tudi njun diferencialni ton. Zaradi praktične izvedbe vaje smo se oddaljili od standardne glasbene lestvice. Prav tako nismo več dokazovali obstoja diferencialnega tona dve oktavi nižje (torej v primeru zaigrane čiste kvinte), temveč smo se osredotočili na dokazovanje diferencialnega tona v splošnem pri poljubnnem sinusnem zvočnem nihanju. Zaigrali smo najnižjo in najvišjo frekvenco, ki sta jo zmogli oddati prva oziroma druga flavta. Tako smo dobili razmeroma visok diferencialni ton, ki smo ga lahko zaigrali tudi s steklenico.