Гармонический

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Поиск источников:  "Harmonic"  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( август 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон )

В узлах колеблющейся струны являются гармоники.

Два разных обозначения естественных гармоник на виолончели. Сначала как звучащий (чаще), затем как пальчиковый (легче читать с листа).

Гармоника является любым членом гармонического ряда . Этот термин используется в различных дисциплинах, включая музыку, физику, акустику , электронную передачу энергии, радиотехнику и другие области. Обычно он применяется к повторяющимся сигналам, например синусоидальным волнам. Гармоника такой волны - это волна с частотой, которая является положительным целым числом, кратным частоте исходной волны, известной как основная частота . Исходная волна также называется 1-й гармоникой, следующие гармоники известны как высшие гармоники. Поскольку все гармоники периодическиена основной частоте сумма гармоник также является периодической на этой частоте. Например, если основная частота равна 50  Гц , это обычная частота источника питания переменного тока, частоты первых трех высших гармоник составляют 100 Гц (2-я гармоника), 150 Гц (3-я гармоника), 200 Гц (4-я гармоника) и любые дополнительные волн с этими частотами является периодическим с частотой 50 Гц.

В n- ^й характеристической моде при n > 1 узлы не будут вибрировать. Например, 3-я характеристическая мода будет иметь узлы в L и L , где L - длина строки. Фактически, каждая n- ^я характеристическая мода, для n, не кратного 3, не будет иметь узлов в этих точках. Эти и другие характерные режимы будут вибрировать в положениях L и L . Если игрок мягко касается${\ displaystyle {\ tfrac {1} {3}}}$${\ displaystyle {\ tfrac {2} {3}}}$${\ displaystyle {\ tfrac {1} {3}}}$${\ displaystyle {\ tfrac {2} {3}}}$одно из этих положений, то другие характерные режимы будут подавлены. Тональные гармоники из этих других характеристических режимов также будут подавлены. Следовательно, тональные гармоники от n- ^го характеристического режима, где n кратно 3, будут относительно более заметными. ^[1]

В музыке гармоники используются на струнных инструментах и ​​духовых инструментах как способ воспроизведения звука на инструменте, в частности, для воспроизведения высоких нот, а со струнами - для получения нот с уникальным качеством звука или «цветом тона». На струнах смычковые гармоники имеют «стеклянный» чистый тон. На струнных инструментах гармоники воспроизводятся путем касания (но не полного нажатия на струну) в точной точке струны во время звучания струны (щипание, поклон и т. это позволяет гармонике звучать, высота тона всегда выше основной частоты струны.

Терминология [ править ]

Гармоники также могут называться «обертонами», «частичными» или «верхними частичными». Разница между «гармоническим» и «обертонным» состоит в том, что термин «гармонический» включает в себя все ноты в серии, включая основную частоту (например, открытую струну гитары). Термин «обертон» включает только высоту звука выше основного тона. В некоторых музыкальных контекстах термины «гармонический», «обертонный» и «частичный» используются взаимозаменяемо.

Характеристики [ править ]

Свистящий, свистящий тональный характер отличает все гармоники, как естественные, так и искусственные, от прочно остановленных интервалов; поэтому их применение в связи с последним всегда следует тщательно рассматривать. ^[2]

Большинство акустических инструментов излучают сложные тона, содержащие множество отдельных составляющих (составляющих простых тонов или синусоидальных волн), но неподготовленное человеческое ухо обычно не воспринимает эти частичные сигналы как отдельные явления. Скорее, музыкальная нота воспринимается как один звук, качество или тембр этого звука является результатом относительной силы отдельных частей. Многие акустические осцилляторы , такие как человеческий голос или смычковая струна скрипки , производят сложные тона, которые являются более или менее периодическими., и, таким образом, состоят из частей, которые близки к целым числам, кратным основной частоте, и поэтому напоминают идеальные гармоники и для удобства называются «гармоническими частями» или просто «гармониками» (хотя называть частичные гармониками не совсем точно. (первый реален, а второй идеален).

Осцилляторы, которые производят гармонические частицы, ведут себя как одномерные резонаторы и часто бывают длинными и тонкими, такими как гитарная струна или столб воздуха, открытый с обоих концов (как в современной оркестровой поперечной флейте ). Духовые инструменты, воздушный столб которых открыт только с одного конца, такие как трубы и кларнеты , также производят частичные звуки, похожие на гармоники. Однако они производят только частичные гармоники, соответствующие нечетным гармоникам, по крайней мере, теоретически. Реальность акустических инструментов такова, что ни один из них не ведет себя так идеально, как предсказывают несколько упрощенные теоретические модели.

Частицы, частоты которых не являются целыми кратными основной гармонике, называются негармоническими частями . Некоторые акустические инструменты излучают смесь гармонических и негармонических составляющих, но все же производят на ухо эффект определенной основной высоты звука, например, пианино , струнные пиццикато , вибрафоны, маримбы и некоторые чисто звучащие колокольчики или куранты. Старинные поющие чаши известны тем, что воспроизводят несколько гармонических партий или многофонность . ^{[3] [4]} Другие осцилляторы, например тарелки., барабанные пластики и другие ударные инструменты, естественно, производят множество негармонических частичных звуков и не подразумевают какой-либо определенной высоты звука, и поэтому не могут использоваться мелодически или гармонически так, как это могут делать другие инструменты.

Партии, обертоны и гармоники [ править ]

Обертон любая частичная выше , чем самая низкая парциальное в составном тона. Относительные силы и частотные отношения компонентных составляющих определяют тембр инструмента. Сходство между терминами «обертон» и «частичный» иногда приводит к тому, что в музыкальных произведениях они взаимозаменяемы.контекст, но они подсчитываются по-разному, что может привести к некоторой путанице. В особом случае инструментальных тембров, составные части которых близко соответствуют гармоническому ряду (например, с большинством струнных и духовых), а не являются негармоническими частями (например, с большинством ударных инструментов), также удобно называть компонентные части гармониками "но не совсем правильно (потому что гармоники нумеруются одинаково, даже если они отсутствуют, а частичные и обертоны учитываются только при их наличии). На этой диаграмме показано, как подсчитываются три типа имен (частичное, обертонное и гармоническое) (при условии, что гармоники присутствуют):

На многих музыкальных инструментах можно играть верхние гармоники без присутствия основной ноты. В простом случае (например, в записывающем устройстве ) это дает эффект повышения высоты звука ноты на октаву , но в более сложных случаях получается много других вариаций высоты тона. В некоторых случаях он также изменяет тембр ноты. Это часть обычного метода получения более высоких нот в духовых инструментах , где это называется переувеличением . Расширенная техника игральных multiphonics также производит гармонику. На струнных инструментахможно воспроизводить очень чистые звуки, которые струнные исполнители называют гармониками или флаголетами , которые имеют жуткое качество, а также имеют высокий тон. Гармоники могут использоваться для проверки в унисон настройки струн, которые не настроены на унисон. Так , например, слегка теребя узел найдено на полпути вниз самая высокая строка из виолончели производит тот же шаг , как слегка перебирает узел ¹ / ₃ части пути вниз , вторые по высоте колонны. Что касается человеческого голоса, см. Пение обертонов , в котором используются гармоники.

Хотя верно то, что генерируемые электроникой периодические тоны (например, прямоугольные волны или другие несинусоидальные волны) имеют «гармоники», которые являются целыми числами, кратными основной частоте, практические инструменты не все имеют эту характеристику. Например, более высокие «гармоники» нот фортепиано не являются истинными гармониками, но являются «обертонами» и могут быть очень резкими, то есть более высокой частотой, чем дана чистой гармонической серией . Это особенно верно для инструментов, отличных от струнных или медных / деревянных духовых инструментов, например, ксилофона, барабанов, колоколов и т. Д., Где не все обертоны имеют простое целочисленное отношение к основной частоте. Основная частота является обратной от периода периодического явления.^[5]

На струнных инструментах [ править ]

Гармоники могут быть однократно произведены [на струнных инструментах] (1) путем изменения точки контакта с луком, или (2), слегка нажав на строку в узлах, или его подразделений аликвотных частей ( , , и т.д.). (1) В первом случае, продвигая смычок от обычного места, где воспроизводится основная нота, к мосту, можно последовательно воспроизвести всю гамму гармоник на старом и сильно резонирующем инструменте. Применение этого средства дает эффект, называемый « sul ponticello».${\ displaystyle {\ tfrac {1} {2}}}$${\ displaystyle {\ tfrac {1} {3}}}$${\ displaystyle {\ tfrac {1} {4}}}$. ' (2) Более полезно воспроизведение гармоник легким нажатием пальца на открытую струну. Когда они производятся легким нажатием на различные узлы открытых струн, они называются «естественными гармониками». ... Скрипачам хорошо известно, что чем длиннее струна по отношению к ее толщине, тем большее количество верхних гармоник она может выдавать.

-  Словарь музыки и музыкантов Гроув (1879 г.) ^[6]

В следующей таблице показаны точки остановки струнного инструмента, в которых легкое прикосновение к струне переводит ее в гармонический режим при вибрации. Гармоники струн (тона флажолета) описываются как имеющие «флейтовое, серебристое качество», которое может быть очень эффективным в качестве особого цвета или цвета тона ( тембра ) при использовании и прослушивании в оркестровке . ^[7] Необычно встретить естественные гармоники выше пятой части на любом струнном инструменте, кроме контрабаса, из-за его гораздо более длинных струн. ^[8]

Искусственные гармоники [ править ]

Иногда партитура требует искусственной гармоники , создаваемой воспроизведением обертона на уже остановленной струне. В качестве техники исполнения это достигается с помощью двух пальцев на грифе, первый для укорочения струны до желаемой основной гармоники, а второй касается узла, соответствующего соответствующей гармонике.

Другая информация [ править ]

Гармоники могут использоваться в интонационных системах или считаться их основой . Композитор Арнолд Дрейблатт способен выявить различные гармоники на одну строку его модифицированном контрабаса , слегка изменяя его уникальную кланяясь технику на полпути между ударять и кланяясь струны. Композитор Лоуренс Болл использует гармоники для создания музыки в электронном виде.

См. Также [ править ]

	Гармоники скрипки Точки остановки естественной гармонии скрипки на струне А Гармоники 110x16 Демонстрация 16 гармоник с использованием электронных синусоид, начиная с основной частоты 110 Гц, по 0,5 с каждая. Обратите внимание, что каждая гармоника представлена ​​на том же уровне сигнала, что и основная; сэмплы звучат громче по мере увеличения частоты
Проблемы с воспроизведением этих файлов? См. Справку по СМИ .

• Аристоксен
• Электронный тюнер
• Formant
• Ряд Фурье
• Гитарная гармоника
• Гармонический анализ
• Гармоники (электрическая мощность)
• Гармонический осциллятор
• Гармонический ряд (музыка)
• Гармония
• Чистый тон
• Пифагорейский тюнинг
• Шкала гармоник
• Сферические гармоники
• Растянутая октава
• Субгармоника
• Ксенгармоническая музыка

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Гармоники, частичные и обертоны от основной частоты
• Обсуждение скрипичных этюдов и нотной грамоты Скьяррино.
• Чисхолм, Хью, изд. (1911). «Гармоника»  . Британская энциклопедия (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
• Гармоники
• Слушайте и смотрите гармоники на фортепиано