Обертон

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Гармоника (колебания)»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
Колебания струны: 1 — колебание по всей длине образует основной тон, 2 — колебание половинок образует первый обертон, 3 — колебание третей — второй обертон и т. д.
15 обертонов от ноты До большой октавы (16 гармоник), озвученные как нажатие клавиш фортепиано

Оберто́ны (нем. ober — высокий, Ton — звук[1]) в акустике — призвуки, входящие в спектр музыкального звука; высота обертонов выше основного тона (отсюда название). Наличие обертонов обусловлено сложной картиной колебаний звучащего тела (струны, столба воздуха, мембраны, голосовых связок и т. д.): частоты обертонов соответствуют частотам колебания его частей.

Обертоны бывают гармоническими и негармоническими. Частоты гармонических обертонов больше частоты основного тона в 2, 3, 4, 5 и т. д. раз (кратность равна натуральному числу). Гармонические обертоны вместе с основным тоном называются гармониками и образуют натуральный звукоряд:

Гармонические обертоны от ноты До большой октавы[2]
Обертон 0 1 2 3 4 5 6 7
Гармоника 1 2 3 4 5 6 7 8
Нотация Music ClefF.svgMusic 1a0.svg
C
Music 1a1.svg
c
Music 1e2.svg
g
Music ClefG.svgMusic 1c1.svg
c1
Music 1e1.svg
e1
Music 1g1.svg
g1
Music 1b1-.svg
h1
Music 1c2.svg
c2
Частота
гармоники, Гц
65.4064 130.813 196.219 261.626 327.032 392.438 457.845 523.251
Отклонение от темпер., Цент +1.96 −13.69 +1.96 −31.17
Темперированная
частота
, Гц
65.4064 130.813 195.998 261.626 329.628 391.995 466.164 523.251
Обертон 8 9 10 11 12 13 14 15
Гармоника 9 10 11 12 13 14 15 16
Нотация Music ClefG.svgMusic 1d2.svg
d2
Music 1e2.svg
e2
Music 1f2+.svg
f2
Music 1g2.svg
g2
Music 1a2-.svg
a2
Music 1a2.svg
a2
Music 1b2-.svg
h2
Music 1b2.svg
h2
Music 1c3.svg
c3
Частота
гармоники, Гц
588.658 654.064 719.470 784.877 850.283 915.690 981.096 1046.50
Отклонение от темпер., Цент +3.91 −13.69 −48.68 +1.96 +40.53 −59.47 −31.17 −11.73
Темперированная
частота, Гц
587.330 659.255 739.989 783.991 830.609 880.000 932.328 987.767 1046.50

В реальных физических ситуациях (например, при колебаниях массивной и жесткой струны) частоты обертонов могут заметно отклоняться от величин, кратных частоте основного тона — такие обертоны называются негармоническими. Присутствие негармонических обертонов в колебаниях струн музыкальных инструментов приводит к феномену неточного равенства между рассчитанными частотами равномерно темперированного строя и реальными частотами правильно настроенного фортепиано (см. Кривые Рейлсбека).

Ввиду исключительной важности для музыки именно гармонических обертонов (и относительной малозначимости негармонических) вместо «гармонический обертон» в музыкально-теоретической (но не в физической) литературе часто пишут «обертон» без каких-либо уточнений.

Обертон может быть колебанием частей звучащего тела, выраженных как аликвотными дробями (1/2, 1/3, 1/4 и т. д.), так и неаликвотными (например, при колебании звучащего элемента ударного инструмента с неопределённой высотой звука, такого как там-там). Количество и характер обертонов влияют на тембр инструмента. Каждый обертон имеет порядковый номер, обозначающий, какая часть струны колеблется. Звукоряд, состоящий из основного тона и его гармонических обертонов, называется натуральным (обертоновым) звукорядом.

Начальные 10 обертонов прослушиваются по высоте и сливаются друг с другом в аккорды. Остальные прослушиваются плохо или не прослушиваются вообще.

Использование обертонов в музыке[править | править код]

Обертоны (как гармонические, так и негармонические) стали основным звуковым материалом для ряда экспериментальных сочинений (чаще электронных «реализаций») последней трети XX века, обобщённо именуемых тембральной, или спектральной музыкой.

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Обертоны // Музыкальная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1976. — Т. 3. — С. 1066—1067. — 1104 с.
  • Обертоны // Музыкальный энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — С. 389. — 672 с.