Гармоника - это любой член 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 называются высшими гармониками. Поскольку все гармоники периодичны на основной частоте, сумма гармоник также периодична на этой частоте. Например, если основная частота составляет 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.

Характеристики
Свистящий, свистящий тональный характер отличает все гармоники, как естественные, так и искусственные, от жестко остановленных интервалов; поэтому их применение в связи с последним всегда должно быть тщательно продумано.
Большинство акустических инструментов излучают сложные тона, содержащие множество отдельных составляющих (составляющие простые тона или синусоидальные волны), 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 кратным основной частоте и, следовательно, напоминают идеальные гармоники и являются называемые «гармоническими частичками» или просто «гармониками» для удобства (хотя называть частичными гармониками не совсем точно, первая из которых является реальной, а вторая - идеальной).

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 партиалы, напоминающие 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 издают смесь гармонических и негармонических составляющих, но все же производят на ухо эффект определенной основной высоты звука, например, пианино, струнные пиццикато, виброфоны, маримбы и некоторые чисто звучащие колокольчики или куранты. Старинные поющие чаши известны тем, что воспроизводят несколько гармонических партиалов или мультифоники. Другие осцилляторы, такие как тарелки, барабанные пластики и другие ударные инструменты, естественно, производят множество негармоничных партиалов и не подразумевают какой-либо определенной высоты звука, и поэтому не могут использоваться мелодически или гармонично так же, как и другие инструменты.

Частичные, обертоны и гармоники
Обертон - это любая часть сложного тона, которая выше самой нижней части. Относительные силы и частотные отношения компонентных составляющих определяют тембр инструмента. Сходство между терминами «обертон» и «партиал» иногда приводит к тому, что их в музыкальном контексте используют как взаимозаменяемые, но они считаются по-разному, что приводит к некоторой возможной 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 (поскольку 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 приводит к увеличению 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 перебором. Расширенная техника игры на мультифонике также дает гармоники. На струнных инструментах можно 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. Например, легкое прикосновение к узлу, найденному на полпути вниз по самой высокой струне виолончели, дает такую же высоту звука, как и легкое прикосновение к узлу на 1⁄3 пути вниз по второй по высоте струне. Что касается человеческого голоса, см. Пение обертонов, в котором используются гармоники.

Хотя верно то, что генерируемые электроникой периодические тона (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 настоящими 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, колокольчиков и т. Д., Где не все обертоны имеют простое целочисленное соотношение с основной частотой. Основная частота обратно пропорциональна периоду периодического явления.

Вы также может понравиться:

>>Радиостанция USC создает шоу, приглашающее артистов LA Philharmonic

>>Avid представляет новые плагины серии Pro; Pro Multiband Dynamics и Pro Subharmonic

>>Как построить более эффективные усилители мощности RF путем завершения гармоник в пакете

Предыдущая:Что такое предварительный акцент？

Далее:Как работает радиочастота?