تن خالص

چپ|بندانگشتی|شکل‌موج فشار یک تُن خالص برحسب زمان به این شکل است؛ فرکانس آن مقیاس محور x را تعیین می‌کند؛ دامنه آن مقیاس محور y را تعیین می‌کند؛ و فاز آن مبدأ x را تعیین می‌کند.
در علم روان‌صوت‌شناسی، یک **تُن خالص**  صدایی با شکل‌موج سینوسی است؛ یعنی موج سینوسی با فرکانس، تغییر فاز و دامنه ثابت. به‌طور گسترده‌تر، در پردازش سیگنال، یک تُن تک فرکانس یا تُن خالص، یک سیگنال سینوسی خالص (مثلاً ولتاژ) است. یک تُن خالص این ویژگی را دارد - که در بین شکل‌موج‌هابی با مقدار حقیقی منحصر به فرد است - که شکل موج آن توسط سیستم‌های خطی تغییرناپذیر با زمان بدون تغییر می‌ماند؛ یعنی فقط فاز و دامنه بین ورودی تُن خالص چنین سیستمی و خروجی آن تغییر می‌کند.

امواج سینوسی و کسینوسی می‌توانند به عنوان بلوک‌های سازنده‌ی امواج پیچیده‌تر مورد استفاده قرار گیرند. با ترکیب امواج سینوسی اضافی با فرکانس‌های مختلف، شکل‌موج از شکل سینوسی به شکل پیچیده‌تری تبدیل می‌شود. هنگامی که به‌عنوان بخشی از یک طیف کامل در نظر گرفته شود، یک تُن خالص را می‌توان یک *مؤلفهٔ طیفی* نیز نامید.

در شنوایی‌شناسی بالینی، از تُن‌های خالص برای شنوایی‌سنجی با تُن‌خالص و تعیین آستانه‌های شنوایی در فرکانس‌های مختلف استفاده می‌شود. مکان‌یابی صدا با تُن‌های خالص اغلب دشوارتر از سایر صداها است.

## ارتباط با زیر و بمی صدا و تُن‌های موسیقایی
فیزیکدانان قرن نوزدهم مانند گئورگ اُهم و هرمان فون هلمهولتز از تُن‌های خالص برای پشتیبانی از نظریه‌هایی استفاده می‌کردند که ادعا می‌کردند گوش به روشی معادل تحلیل فرکانس فوریه عمل می‌کند. در قانون آکوستیک اهم، که بعدها توسط هلمهولتز بیشتر توضیح داده شد، تُن‌های موسیقایی به عنوان مجموعه‌ای از تُن‌های خالص درک می‌شوند. درک زیر و بمی صدا به فرکانس برجسته‌ترین تُن بستگی دارد و فازهای مولفه‌های منفرد کنار گذاشته می‌شوند. این نظریه اغلب به دلیل ایجاد سردرگمی بین زیر و بمی صدا، فرکانس و تن‌های خالص مورد انتقاد قرار گرفته است.

برخلاف تُن‌های موسیقایی که از مجموع تعدادی مؤلفه‌های سینوسی مرتبط با هارمونیک تشکیل شده‌اند، تُن‌های خالص فقط شامل یک شکل‌موج سینوسی از این دست هستند. تُن‌های خالص وقتی به صورت جداگانه ارائه می‌شوند و فرکانس آنها در محدوده خاصی قرار دارد، یک درک زیر و بمی واحد ایجاد می‌کنند که می‌توان آن را با فرکانس آن مشخص کرد. در این شرایط، فاز لحظه‌ای تُن خالص به صورت خطی با زمان تغییر می‌کند. اگر یک تُن خالص منجر به یک درک ثابت و پایدار شود، می‌توان نتیجه گرفت که فاز آن بر این درک تأثیری ندارد. با این حال، هنگامی که چندین تُن خالص به‌طور همزمان ارائه می‌شوند، مانند تُن‌های موسیقی، فاز نسبی آنها در درک حاصل نقش دارد. در چنین شرایطی، زیر و بمی درک شده توسط فرکانسِ هیچ مؤلفه جداگانه‌ای تعیین نمی‌شود، بلکه توسط رابطه فرکانسی بین این مؤلفه‌ها تعیین می‌شود (به گُمشدگی فرکانس پایه مراجعه کنید).
پرونده:Middle_C,_or_262_hertz,_on_a_virtual_oscilloscope.png|جایگزین=Pure tone oscillogram of middle C (262 Hz). (Scale: 1 square is equal to 1 millisecond)| نوسان‌نمای تُن خالص C میانی (۲۶۲&nbsp;هرتز). (مقیاس: ۱ مربع برابر با ۱ میلی‌ثانیه است)
پرونده:C3_131_Hz_oscillogram.png|جایگزین=Pure tone for C3, an octave below middle C. The frequency is half that of middle C (131 Hz).| تُن خالص برای C3، یک اکتاو پایین‌تر از C میانی. فرکانس آن نصف C میانی (131 &nbsp;هرتز) است .
پرونده:C5_523_Hz_oscillogram.png|جایگزین=Pure tone oscillogram of C5, an octave above middle C. The frequency is twice that of middle C (523 Hz).| نوسان‌نمای تُن خالص C5، یک اکتاو بالاتر از C میانی. فرکانس دوبرابر C میانی (523&nbsp;هرتز) است.


## جستارهای وابسته
* صدا
* زیر و بمی صدا (موسیقی)
* تُن موسیقایی
* کمشدگی فرکانس پایه
* تخت‌شدگی طیفی

## منابع

رده:پردازش سیگنال
رده:سایکواکوستیک
رده:شنوایی
رده:صوت
رده:صوت‌شناسی
رده:طیف (علوم فیزیکی)