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Harmonische werden immer dann erzeugt, wenn eine Schwingung auftritt, beispielsweise wenn ein Funksender aktiviert oder eine Saite auf ein Musikinstrument geschlagen wird. Während es Zeiten gibt, in denen dies für Musik wünschenswert sein kann, müssen bei Funkübertragungen die Oberschwingungen auf ein Minimum beschränkt werden, da starke Oberschwingungen den Ausgang auf der Grundfrequenz schwächen und die Übertragung auf anderen Frequenzen stören können.
Oberschwingungen lassen sich leicht bestimmen, da sie in ganzzahligen Vielfachen der Betriebsfrequenz oder der Frequenz einer Note auftreten, die ein Instrument spielt.
Harmonische bestimmen
Ermitteln Sie die Grundfrequenz durch Beobachtung oder Messung. Zum Beispiel hat Sally, eine lizenzierte Amateurfunkerin, ihren Sender aktiviert und sendet auf 3,77 MHz, was auf dem digitalen Display ihres Radios bestätigt wird. Dies ist die Grundfrequenz für ihren Sender während ihrer Sendesitzung.
Brad verwendet ein elektronisches Gerät, um festzustellen, ob sein Klavier gestimmt ist, und bestätigt, dass C über dem mittleren C seines Klaviers korrekt auf die Konzerttonhöhe abgestimmt ist und mit 523,3 Hz vibriert. Dies ist die Grundfrequenz, mit der er die richtige Frequenz für die anderen C-Noten ermittelt, die er prüfen muss.
Wählen Sie eine ganze Zahl aus, um eine Harmonische zu bestimmen. Sally entscheidet sich für die Nummer 2, damit sie die zweite Harmonische bestimmen kann. Sie könnte 3 für die dritte Harmonische oder größere ganze Zahlen für höhere Harmonische wählen, aber Harmonische schwächen an Stärke, je weiter sie von der Grundfrequenz entfernt sind. Wenn auf der zweiten Harmonischen kein Signal oder ein relativ schwaches Signal erkannt wird, muss sie sich nicht um die höheren Harmonischen kümmern.
Brad am Klavier möchte alle C-Noten über Mitte C überprüfen. Er hat bereits festgestellt, dass C über Mitte C bei 523,3 Hz korrekt ist, und wählt die Ganzzahlen 2, 3 und 4 aus.
Multiplizieren Sie die Grundfrequenz mit der gewählten ganzen Zahl und notieren Sie Ihre Antwort. Sally multipliziert 3,77 MHz mit 2 und sieht, dass die zweite Harmonische ihrer Grundfrequenz 7,54 MHz beträgt. Sally ruft ihre Freundin Denise an, die ungefähr drei Kilometer entfernt wohnt, um zu sehen, ob Denise ihre Übertragung auf 7,54 MHz hören kann. Denise sagt Sally, dass sie ein schwaches Signal von ihrer Übertragung hört. Sally beschließt dann, die dritte Harmonische zu überprüfen. Sie multipliziert 3,77 MHz mit 3, was 11,31 MHz ergibt, und bittet Denise, dies zu überprüfen. Denise berichtet, dass sie auf der dritten Harmonischen nichts hört und Sally beschließt, dass sie sich nicht zu viele Sorgen um ihren Sender machen muss.
Für das Klavier multipliziert Brad die Grundfrequenz von C über Mittel-C (523,3 Hz) mit 2, um das zweite C über Mittel-C zu bestimmen, und sein Ergebnis ist 1.046,6 Hz. Für die verbleibenden Harmonischen betragen seine Antworten jeweils 1.569,9 und 2.093,2 Hz.