Aynı sesi çalan iki kaynağın temel sesi, yani sesin yüksekliği aynıdır. Farklı olan tınıdır: hangi üst tonların güçlü çınladığı ve hangilerinin ancak duyulduğu. Üst tonlar, temel sesin aynı anda çınlayan tam katlarıdır, ve birlikte tek bir dalga oluştururlar. O karışım, kaynağın kendine özgü sesini belirler.
Bu videoyu English ve Türkçe olarak da dinleyebilirsin. Dilini oynatıcıdaki dişli simgesi altından, Ses parçası ve Altyazı bölümünden seç.
İki ünlüyü tam olarak aynı yükseklikte ve aynı gürlükte söylüyorum, ve yine de bunların iki farklı şey olduğunu hemen duyuyorsun. Bu fark nerede? Sesin yüksekliğinde değil, çünkü o aynı.
Önce titreşen bir telin en kalın sesinin neye bağlı olduğunu göreceksin: uzunluğa, kalınlığa ve gerginliğe; içine üflediğin bir çalgıda ise hava sütununun uzunluğuna. O en kalın ses temel sestir. Ama bir tel sadece temel sesinde titreşmez: aynı anda onun tam katlarında da titreşir, ve bunlar üst tonlardır. Saniyede iki yüz titreşimlik bir temel seste dört yüz, altı yüz ve sekiz yüz de birlikte çınlar, temel sesten zayıf olarak. Bütün bu titreşimler toplanarak tek bir dalga oluşturur, ve bu yüzden tek bir ses duyarsın. Hangi üst tonların güçlü çınladığı ve hangilerinin ancak duyulduğu tınıdır, ve fark oradadır.
Lise fiziği, ses konusu. Ortada bir soru ve bir sessizlik var: orada durdur ve önce kendin düşün.
Bu videoda
Anlatımın tamamı, yazılı olarak
Sorun
0:01Aynı yükseklik. Aynı gürlükte. Ve yine de bunların iki farklı şey olduğunu hemen duyuyorsun.
En kalın ses neye bağlıdır
0:13Baştan başlayalım. Gergin bir tele vur, titreşmeye başlar. Duyduğun ses, o telin titreşebileceği en düşük frekansa aittir, ve buna temel ses deriz. Temel sesin neye bağlı olduğunu üç adımda görebilirsin. Teli kısalt, temel ses incelir. Daha ince bir tel al, temel ses incelir.
0:35Onu daha gergin çek, temel ses yine incelir. İçine üflediğin bir çalgıda, aynı hikâye havanın kendisinde geçer. Orada temel sesi, titreşen hava sütununun uzunluğu belirler: hava sütunu ne kadar uzunsa, ses o kadar kalındır. Ve bu yüzden delikleri açıp kapatınca ses değişir, çünkü böylece o hava sütununu kısaltır ya da uzatırsın.
1:01Burada iki gergin tel var. Aynı uzunlukta ve aynı kalınlıkta, ama üstteki daha gergin. Hangisi daha ince ses verir?
Başka neler çınlar
1:15Şimdi neredeyse kimsenin beklemediği kısım. O tel sadece temel sesinde titreşmez. Aynı anda başka frekanslarda da titreşir, temel sesin tam katları olan frekanslarda, ve bunlara üst ton deriz. Saniyede iki yüz titreşimlik bir temel ses al. O zaman aynı tel, aynı anda dört yüzde de titreşir, ve altı yüzde, ve sekiz yüzde.
1:39Temel sesin iki katı, üç katı, dört katı. Aynı anda sözcüğüne dikkat. Bunlar peş peşe gelen sesler değildir, ve ayrı ayrı duyduğun sesler de değildir. Hepsi aynı anda oradadır. Ve temel sesten zayıftırlar: üst tonların genlikleri daha küçüktür.
Neden sadece birini duyarsın
2:00O dört titreşim aynı andaysa, neden sadece birini duyuyorsun? Çünkü onlar toplanır. Her anda temel sesin yer değiştirmesini toplarsın, ve bütün üst tonlarınkini. ve elinde kalan tek bir dalgadır. Girintili çıkıntılı tek bir dalga, o düzgün ayrı dalgalara hiç benzemeyen.
2:22İşte bu bileşik sestir. Kulağına o tek dalga girer. Ve sen de tek bir ses duyarsın, temel sesin yüksekliğinde. Üst tonları ayrı sesler olarak duymazsın. Onları sesin karakterinden duyarsın.
Kendine özgü ses
2:39Ve şimdi başa dönelim. Peki az önceki o iki sesi ayıran nedir? Her üst ton aynı güçte güçlenmez. Bu, titreşimin nereden geçtiğine bağlıdır: malzemeye, biçime, çevresindeki boşluğun büyüklüğüne. Bazı üst tonlar güçlenerek çıkar, bazıları pek güçlenmez.
3:01Hangileri güçlü, hangileri zayıf, o sesin kendine özgü halini belirler. Buna tını deriz. "Aa" ile "uu"da değiştirdiğim tek şey ağzımın biçimi. Ses tellerimin titreşimi değişmiyor, yani temel ses tam olarak aynı kalıyor. Ama üstteki boşluğun biçimi değişiyor, ve onunla hangi üst tonların güçlendiği.
3:25Aynı temel ses, başka karışım, başka ses.
Oktav, üst ton değildir
3:30Bir kelimeye daha ihtiyacın var, ve o sık sık üst tonla karıştırılır. Bir müzik sesinin frekansını iki katına çıkarırsan, yine aynı müzik sesini alırsın, sadece daha ince. O sesin bir oktav yukarıda olduğunu söylersin. Yani iki yüzden dört yüze bir oktavdır.
3:50Ve karışıklık işte burada. Dört yüz aynı zamanda tam olarak iki yüzlük temel sesin birinci üst tonudur. Yine de bunlar çok farklı iki şeydir. Oktav, peş peşe çaldığın iki ses arasındaki bir aralıktır. Üst ton ise aynı sesin içinde, aynı anda, sen bir şey yapmadan birlikte çınlar.
4:12Ayrı ayrı, ya da aynı anda. Fark budur. Hatırlanacak üç şey. Bir: temel ses en kalın sestir, titreşen bir telde ya da hava sütununda, ve uzunluğa bağlıdır, telde ayrıca kalınlığa ve gerginliğe. Daha kısa, daha ince, daha gergin: üçü de daha ince.
4:32İki: temel sesle aynı anda üst tonlar da çınlar, temel sesin tam katlarında ve daha küçük genliklerle. Toplandıklarında tek bir bileşik ses oluştururlar. Üç: hangi üst tonların güçlü, hangilerinin zayıf olduğu, işte o tınıdır. Bu yüzden aynı ses, iki farklı kaynakta aynı duyulmaz.
4:54İki soru. Birinci soru: bir temel ses saniyede yüz elli titreşim. İlk iki üst ton nedir? İkinci soru: iki kaynak tam aynı sesi, aynı gürlükte çalıyor, ve yine de farkı hemen duyuyorsun. Peki farklı olan ne? Birincisi: üst tonlar tam katlardır, yani iki çarpı yüz elli, üç yüz eder, ve üç çarpı yüz elli, dört yüz elli eder.
5:24Üç yüz ve altı yüz bulursan, sürekli ikiye katlamışsındır, her seferinde temel sesi eklemek yerine. Ve ikincisi: tını. Temel ses ikisinde de aynı, çünkü sesin yüksekliği aynı. Farklı olan, hangi üst tonların güçlü çınladığı ve hangilerinin ancak duyulduğu.
5:45Artık temel sesin neye bağlı olduğunu, üstünde üst tonların çınladığını, ve bunların karışımının o kendine özgü sesi yaptığını biliyorsun. Hangi sesi hesaplamayı, belirli uzunlukta bir boru için, kanalda ayrı bir video var.
Sık sorulan sorular
Üst ton ile oktav arasındaki fark nedir?
Oktav, peş peşe çaldığın iki ses arasındaki aralıktır: frekansın iki katına çıkması. Üst ton ise aynı sesin içinde, aynı anda, sen bir şey yapmadan birlikte çınlar. Dört yüz hem iki yüzün bir oktav üstüdür hem de onun birinci üst tonudur, ve karışıklık buradan gelir.
150 hertzlik bir temel sesin ilk iki üst tonu nedir?
Üç yüz ve dört yüz elli. Üst tonlar tam katlardır, yani temel sesin iki katı ve üç katı. Üç yüz ve altı yüz bulursan, her seferinde temel sesi eklemek yerine sürekli ikiye katlamışsındır.
Üst tonları neden ayrı sesler olarak duymazsın?
Çünkü her anda onların yer değiştirmeleri temel sesinkine eklenir, yani kulağına tek bir dalga girer. Temel sesin yüksekliğinde tek bir ses duyarsın, ve üst tonları sesin karakterinden duyarsın.
Bir telin temel sesi neye bağlıdır?
Uzunluğa, kalınlığa ve gerginliğe. Daha kısa, daha ince ve daha gergin olması temel sesi inceltir. İçine üflediğin bir çalgıda ise titreşen hava sütununun uzunluğudur; delikleri açıp kapatmanın sesi değiştirmesinin nedeni budur.
Aynı notayı çalan iki çalgı neden farklı duyulur?
Çünkü her üst ton aynı güçte güçlenmez. Bu, malzemeye, biçime ve titreşimin çevresindeki boşluğun büyüklüğüne bağlıdır. Hangi üst tonların güçlü, hangilerinin ancak duyulur çıktığı tınıdır.
Üst tonları ayrı sesler olarak duymazsın. Onları sesin karakterinden duyarsın.
Physics with Thomas lise öğrencileri için fizik anlatıyor. Ekranda hiç kelime yok, bu yüzden gördüğün her dilde çalışıyor.
Hakkımda
Adım Thomas Schuurmans; fiziğe ve şeylerin neden böyle çalıştığını anlamaya karşı bir tutkum var. İstediğim şey, gençlerin daha sık “bu neden böyle?” ve “bu nasıl çalışıyor?” diye sorması ve fiziğin araçlarını onlara kolay ve görülebilir bir biçimde vermek.
2003 yılında Delft Teknik Üniversitesi'nde uygulamalı fizik alanından mezun oldum. Sonrasında yirmi yılı aşkın süre eğitim dışında çalıştım: önce TNO adlı uygulamalı araştırma enstitüsünde, sonra bir tasarım ajansında ve nihayet Proportion Global'i kurarak; onunla Afrika, Latin Amerika ve Güney Asya'da inovasyon sorularına çalışıyorum. Bu iş fiziğe sandığınızdan çok benziyor: çözümden başlama, önce neyin olup bittiğini anla, bir şey dene, yanıl ve yeniden bak.
2026'dan beri hem alt hem üst sınıflarda fizik öğretiyorum ve tam öğretmenlik yetkim için Amsterdam Üniversitesi'nde yüksek lisansa başladım. Orada öğrendim ki bir lise öğrencisinin yeni bir konuya gerçek dikkati yaklaşık yedi dakika sürüyor. Benim zaafım ise tam da konunun etrafında fazla hikâye anlatmak.
Fikir buradan doğdu: tek bir konuyu net ve görsel biçimde, o yedi dakikanın içinde anlatan videolar. Onları kendi öğrencilerim için yapıyorum. Sonra herkese açık hale getiriyorum, çünkü iyi bir anlatım, nerede yaşarsan yaşa ve hangi dilde düşünüp konuşursan konuş, ona ihtiyacı olan herkesin erişebileceği yerde olmalı.