Обертон звуку, зведення аудіо
Обертон звуку - його складова частина. Коливання високих частот зливаються в один звук з основним тоном називають обертонами. Обертони краще один раз почути.
Зазвичай вони виникають в двох випадках: фільтруються з більш складного і синтезуються з простого:
- Обертони фільтруються з більш складного по спектру шуму. Уявіть себе між двома дзеркалами, ваші відображення повторяться на рівних відстанях один від одного. Звук так само зустрічає свої відображення усередині трубки або струни. Тільки на відміну від Вас, звук довгий. За одну секунду він встигає розтягнутися на 330-340 метрів. А якщо він тягнеться кілька секунд. Де йому поміститися між своїми відображеннями? Він починає сам з собою складатися. Якщо кожна западина, і кожен гребінь хвилі точно співпаде зі своїм відображенням, то звук посилить сам себе. Якщо немає, то звук сам себе погасить. Виходить фільтр, який залишить ті звуки, довжина хвилі яких укладається між «дзеркалами» ціле число раз. Послухайте як будуть звучати тон 100 Гц (звук такий частоти виникне при відстані приблизно в 3,4 метра) і його обертони.
Хвиля укладається між відбивають світло 1 раз:
Звук частотою 100 Гц (коливань в секунду) - основний тон:
Хвиля укладається між відбивають світло 2 рази:
Звук частотою 200 Гц - 2 гармоніка (так званий октавний обертон):
Основний тон 100 Гц разом з обертоном 200 Гц. Чути один світліший звук, а не два звуки:
Хвиля укладається між відбивають світло 3 рази:
Звук частотою 300 Гц - 3 гармоніка (так званий квінтовий обертон):
Основний тон 100 Гц разом з обертонами 200 і 300 Гц. Чути один світліший звук, а не три звуку:
Хвиля укладається між відбивають світло 4 рази:
Звук частотою 400 Гц - 4 гармоніка (так званий двухоктавний обертон):
Основний тон 100 Гц зливається з обертонами 200, 300 і 400 Гц. Чути один світліший звук, а не чотири звуку:
Хвиля укладається між відбивають світло 5 разів:
Звук частотою 500 Гц - 5 гармоніка (так званий терцовий обертон):
Основний тон 100 Гц зливається з обертонами 200, 300, 400 і 500 Гц. Чути один світліший звук, а не п'ять:
Тон і його обертони у вигляді хвиль
Скільки б звук не додалося, якщо їх частоти в ціле число разів більше основного тону, вони не будуть чутні окремо, а будуть тільки освітлювати основний тон. Більш того, наш слух на стільки звик саме завдяки обертонам чути основний тон, що продовжує його чути, навіть якщо його вже зовсім немає.
Згадаймо, як звучить чистий тон частотою 100 Гц:
Порівняємо зі звучанням його обертонів 200 + 300 + 400 + 500 Гц.
Здається, що це один і той же звук, тільки перший м'якший, а другий більш різкий за тембром. У реальності ці набори частот не перетинаються по спектру:
Спектр звуку 100 Гц
Спектр обертонів звуку 100 Гц без основного тону
Обертони можна почути на струнних інструментах (гітарі, скрипці і т. П.), Приглушивши основний тон пальцем. Навіть існує такий виконавський прийом гри, який називається флажолет.
Для того щоб почути парні обертони (другий, четвертий, шостий і т. Д.) Потрібно в момент вилучення звуку доторкнутися (не притиснула до грифу) до струни точно в її середині, приглушивши основний тон і непарні обертони. На гітарі центр струни розташовується точно над 12-м ладом.
Якщо приглушити коливання в точці розташованої на 1/3 довжини струни (над 7 ладом гітари), то можна почути 3-й, 6-й, 9-й і т. Д. Обертони.
Якщо на роялі беззвучно натиснути одну з клавіш, то можна почути відгомони обертонів після коротких різких ударів по іншим клавішах. Відгомін буде не від усіх нот, а тільки від тих, частоти яких рівно в 2, 3, 4 і т. П. Раз більше беззвучно утримуйте:
У прикладі чутні відгомони обертонів після 2, 4, і 6 звуків.
У висновку слід зазначити, що, хоча слова обертон і гармоніка - синоніми, але зрідка зустрічається вираз «негармоніческое обертон». Тому, точніше буде гармоніками називати саме гармонійні обертони, а під «негармоническими обертонами» слід розуміти призвуки з частотами не кратна основного тону.
Тон 100 Гц з гармонійними обертонами 200 і 300 Гц:
Тон 100 Гц з негармоническими призвуками 217 і 282 Гц: