Lo que estoy haciendo
Construí un circuito usando un chip de temporización 555 en modo astable que produce una onda cuadrada. Hay un potenciómetro que me permite ajustar la frecuencia producida.
Un aspecto de este circuito es que la onda cuadrada siempre es desigual, es decir, los tiempos alto y bajo son diferentes:
time_high = 0.693 * (r1 + r2) * c1
time_low = 0.693 * r2 * c1
fequency = 1 second / (time_high + time_low)
Esta diferencia es menor cuando R2 es significativamente más alto que R1.
Lo que estoy observando
Cuando usé un micrófono de audio para grabar la salida del circuito. Generé gráficos de frecuencia para diferentes secciones de la grabación. Noté que en una posición R2 dada hay dos picos y en otras posiciones R2 a veces hay muchas más (picos que significa que el circuito está produciendo una onda en esa frecuencia).
Inicialmente, no pude explicar esto, sin embargo, ahora estoy sospechando que estos armónicos se producen a partir de la relación entre la carga del altavoz y la onda cuadrada. (Es por esto que los armónicos no aparecen en un simulador de circuito).
En otras palabras, cuando el voltaje se mueve de alto a bajo, el cono del altavoz no puede cambiar a la misma velocidad debido a su resistencia y masa de aire. Si la onda cuadrada tuvo un efecto perfecto Ciclo de trabajo del 50% Este efecto de "redondeo" se equilibraría entre cada empuje y tracción. Como mi circuito es asimétrico, tal vez el cono del altavoz nunca se empuja hacia afuera cuando el voltaje es alto antes de que el voltaje baje y comience a tirar del cono del altavoz. Esto, en mi cabeza, parece que crearía pequeñas jorobas en las olas.
Mi pregunta:
Yo solo quiero algunas ideas sobre esto. ¿Tiene sentido lo que digo? Si es así, ¿hay un nombre para este efecto? Si estoy en lo cierto, ¿podría alguien indicarme un artículo sobre esto?
Actualización:
Aquí están los gráficos de espectro uno al lado del otro en dos posiciones diferentes de mandos. Puede ver que a la izquierda (238 Hz) hay algunos armónicos, pero son modestos en relación con los picos cuando el circuito está generando una onda de mayor frecuencia (771 Hz).
Además, considerando las fórmulas, la onda de frecuencia más baja es más simétrica que la onda de frecuencia más alta. Esto se debe a que R2 es > 100 veces la diferencia de R1.
Otrapregunta:
Entiendoqueelnerviosismoenlaondacuadradaproducirá"armónicos", sin embargo, ¿la carga del altavoz lo afecta? ¿Alguien puede hablar de eso?
Esta forma de onda no se parece en nada a una onda cuadrada. Parece un montón de ondas de signos. Lo que tiene sentido porque un orador no puede hacer una "onda cuadrada", ¿verdad?
Además, ¿por qué hay diferencias tan fuertes entre la gráfica de 238 Hz y 771 Hz?