نغمة نقية

في علم النفس الصوتي ومعالجة الإشارات ، تُعرَّف النغمة النقية بأنها صوت أو إشارة أخرى ذات شكل موجي جيبي ؛ أي موجة جيبية ذات تردد ثابت ، وإزاحة طور ثابتة ، وسعة ثابتة . ^{[ 1 ]} تتميز النغمة النقية بخاصية فريدة بين أشكال الموجات ذات القيم الحقيقية، وهي أن شكل موجتها لا يتغير في الأنظمة الخطية الثابتة زمنيًا ؛ أي أن الطور والسعة فقط هما اللذان يتغيران بين مدخل النغمة النقية ومخرجها في هذا النظام.

يمكن استخدام الموجات الجيبية وموجات جيب التمام كعناصر أساسية لبناء موجات أكثر تعقيدًا. عند دمج موجات جيبية إضافية بترددات مختلفة ، يتحول شكل الموجة من شكل جيبي إلى شكل أكثر تعقيدًا. وعند اعتبارها جزءًا من طيف كامل ، يمكن أيضًا تسمية النغمة النقية بالمكون الطيفي .

في علم السمع السريري ، تُستخدم النغمات النقية في قياس السمع بالنغمات النقية لتحديد عتبات السمع عند ترددات مختلفة. غالبًا ما يكون تحديد مصدر الصوت أكثر صعوبة مع النغمات النقية مقارنةً بالأصوات الأخرى. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

استخدم علماء الفيزياء في القرن التاسع عشر، مثل جورج أوم وهيرمان فون هيلمهولتز، النغمات النقية لدعم نظريات تؤكد أن الأذن تعمل بطريقة مكافئة لتحليل تردد فورييه . ^{[ 4 ] [ 5 ]} في قانون أوم الصوتي ، الذي طوره هيلمهولتز لاحقًا، تُدرك النغمات الموسيقية كمجموعة من النغمات النقية. يعتمد إدراك درجة الصوت على تردد النغمة الأبرز، ويتم تجاهل أطوار المكونات الفردية. غالبًا ما تُلام هذه النظرية على إحداث خلط بين درجة الصوت والتردد والنغمات النقية. ^{[ 6 ]}

على عكس النغمات الموسيقية التي تتكون من مجموع عدد من المكونات الجيبية المتوافقة، فإن النغمات النقية تحتوي على شكل موجي جيبي واحد فقط. عند تقديمها منفردة، وعندما يقع ترددها ضمن نطاق معين، تُنتج النغمات النقية إدراكًا صوتيًا واحدًا، يمكن تمييزه بترددها. في هذه الحالة، يتغير طور النغمة النقية اللحظي خطيًا مع الزمن. إذا أنتجت النغمة النقية إدراكًا صوتيًا ثابتًا ومستقرًا، فيمكن الاستنتاج أن طورها لا يؤثر على هذا الإدراك. مع ذلك، عند تقديم عدة نغمات نقية في آن واحد، كما هو الحال في النغمات الموسيقية، يلعب طورها النسبي دورًا في الإدراك الصوتي الناتج. في هذه الحالة، لا يتحدد الإدراك الصوتي بتردد أي مكون منفرد، بل بعلاقة التردد بين هذه المكونات (انظر: التردد الأساسي المفقود ).

• 
  رسم بياني للترددات الصوتية النقية لنغمة دو الوسطى (262  هرتز). (المقياس: مربع واحد يساوي 1 مللي ثانية )
• 
  نغمة نقية لـ C3، وهي أوكتاف أسفل C الوسطى. التردد هو نصف تردد C الوسطى (131  هرتز).
• 
  رسم بياني للتردد النقي لـ C5، وهو أوكتاف أعلى من C الوسطى. التردد هو ضعف تردد C الوسطى (523  هرتز).

• صوت
• درجة الصوت (الموسيقى)
• النغمة الموسيقية
• أساسيات مفقودة
• استواء طيفي