Üst tonlar ve harmonikler genellikle ses kaynaklarıyla ilişkili olarak tartışılır. Bu iki kavram çoğu zaman birbiriyle karıştırılmakta ve bazen birbirinin yerine kullanılmaktadır.
Bu şaşırtıcı değil çünkü belirli durumlarda aynı frekans grubuna atıfta bulunuyorlar. Ancak harmoniklerin tını ve tınıların harmonik olması mümkün olduğu gibi, armoni olmayan armoniler ve harmonik olmayan tınıların olması da mümkündür.
Dalga Hızı, Dalga Boyu ve Frekans
Harmonikleri ve tonları tartışmadan önce, bir dalganın temellerini anlamak önemlidir.
Dalgalar, ortamdaki noktaların salınımları yoluyla bir yerden başka bir yere yayılan bir ortamdaki rahatsızlıklardır. Ses bunun sadece bir örneğidir, ancak okyanus dalgaları, sicimdeki dalgalar vb.
dalga boyuardışık dalga tepe noktaları arasındaki mesafedir.dalga frekansıdalganın saniyedeki döngü sayısıdır. Vedalga hızıdalga boyu ve frekansın ürünüdür.
Rezonans Frekansları
Yayılan bir bozulma bir ortam içinde sınırlıysa, geri yansıyabilir ve kendi kendine müdahale edebilir. Belirli frekanslarda, bu sürekli duran bir dalga oluşturur. Bu, bir gitar telini kopardığınızda, bir düdük çaldığınızda veya hatta bir İngiliz anahtarı yere düşürdüğünüzde olur – Düşüşün etkisi, anahtarın üzerinde kısa bir süre titreştiği için anahtarın belirli bir frekansta "boşmasına" neden olur etki.
Bu tür duran dalgaların oluşabileceği frekanslara denir.rezonans frekansları,ve belirli bir ortam için bu frekansların değerleri, o ortamın özelliklerine bağlıdır. Örneğin, bir ip üzerinde duran bir dalganın oluşma frekansı, ipin kütle yoğunluğuna, ipin gerilimine ve ipin uzunluğuna bağlıdır.
Bir sonraki bölümde göreceğiniz gibi, çoğu nesnenin titreşebilecekleri birkaç farklı frekansı vardır. doğal olarak ve bu farklı frekanslar genellikle birbirleriyle ve nesnenin geometrisiyle ilişkilidir. kendisi.
Overtone Nedir?
Rezonans frekansı, bir nesnenin doğal titreşim frekansıdır. Duran bir dalga deseni oluşturan bir şeyin titreştiği frekanstır. Herhangi bir nesne için, genellikle bunun meydana geldiği birkaç frekans vardır. Bu tür en düşük frekansa denir.temel frekansve genellikle olarak gösterilirf1.
biraşırı tontemel frekansın veya temel tonun üzerindeki herhangi bir rezonans frekansına verilen addır.
Bir nesne için art arda gelen tonların listesi denir.aşırı ton serisi. Serideki ilk ima ve sonraki tüm imalar, temelin tamsayı katı olabilir veya olmayabilir. Titreşen nesnenin özelliklerine ve geometrisine bağlı olarak bazen ilişki bu kadar basittir ve diğer zamanlarda daha karmaşıktır.
Örneğin, davul başlığı gibi dairesel bir zar üzerinde, 1.59'da imalar vardır.f1, 2.14f1, 2.30f1, 2.65f1, 2.92f1ve diğer birçok değer. Bu imalar, zar üzerinde iki boyutlu duran bir dalganın oluşabileceği frekanslarda meydana gelir. Tahmin edebileceğiniz gibi, bu değerleri türetmenin matematiği, bir dize üzerinde duran dalga modlarını belirlemekten çok daha az basittir!
Harmonikler nedir?
harmonik frekanslartemel frekansın veya en düşük titreşim frekansının tam sayı katlarıdır.
Titreşen bir ip düşünün. Titreşim modlarının tümü temelin katlarıdır ve ip uzunluğu ve dalga hızı ile ilgilidir. İlişki yoluyla daha yüksek frekanslar bulunur
f_n=nf_1
dalga boyu:
\lambda = \frac{2L}{n}
neredeLdize uzunluğudur.
Bundan alırsınızharmonik seri. ikinci harmonikf2 = 2f1ve üçüncü harmonikf3 = 3f1 ve benzeri. Ayrıca dalga hızının - dalga boyu ve frekansın ürünü - tüm değerler için aynı olduğuna dikkat edin.n.
Tel ile ilgili bu özel örnekte, tüm tonlar harmoniktir ve tüm harmonikler tonlardır. Ancak, davul kafası örneğinde görüldüğü gibi ve bir sonraki bölümde de göreceğiniz gibi durum her zaman böyle değildir.
Üst Tonlar ve Harmonikler Arasındaki Fark
Daha önce tartışıldığı gibi, harmonikler temel frekansın tamsayı katlarıdır. Bu frekanslarda, nesne rezonans yaşayabilir veya yaşamayabilir. Buna karşılık, üst tonlar, rezonansın temelin üzerinde gerçekleştiği herhangi bir frekanstır. Bunlar sadece harmoniklerde veya sadece belirli harmoniklerde veya tamamen diğer değerlerde olabilir.
Açık bir boruda (veya titreşen telde) duran ses dalgaları örneğini ele alalım: Bu durumda harmonikler ve tonlar aynıdır. Bununla birlikte, kapalı bir boru ile, imalar sadece tek harmoniklerde meydana gelir.
Davul başlığı gibi dikdörtgen veya dairesel bir zar üzerinde, her şeyden biraz alırsınız. Dikdörtgen bir zarda, bazı imalar aynı zamanda harmoniktir, ancak bazıları değildir.
Örneğin, genişliğinin 1,41 katı uzunluğundaki dikdörtgen bir zarda, üst tonlar 1,41'de meydana gelir.f1, 1.73f1, 2.00f1, 2.38f1, 2.71f1, 3.00f1, 3.37f1 ve benzeri. Dairesel bir zar üzerinde, harmoniklerin çoğu veya tamamı, üst tonlarla sonuçlanmaz.
Bir davul kafasının titreşim modları, harmonik olmayan veya harmonik olmayan tonlara örnektir. Bunlar ayrıca zillerde ve diğer vurmalı çalgılarda da görülür.
Müzik Enstrümanları
Nefesli çalgılar, üflemeli çalgılar, yaylı çalgılar ve diğerleri dahil olmak üzere müzik aletleri. Rezonans uygulamalarına ve tonlar ile harmonikler arasındaki ayrımın örneklerine yer verirler.
Bazı enstrümanlar harmoniklerde not alma eğilimindedir, diğerleri tek harmoniklerde ve diğerleri harmonik olmayan tonlara sahiptir. Piyanoda farklı tuşlar, gitarda farklı teller kullanarak veya flütte parmakları değiştirerek, olası tonlar ve harmonikler de değişir.
Bu nedenle belirli enstrümanları periyodik olarak akort etmek önemlidir. Koparılmış bir gitar telinin çaldığı nota, telin kütle yoğunluğuna ve aynı zamanda gerilime bağlıdır. Bir süre oynadıktan sonra ip biraz gerilebilir ve tansiyon değişebilir. Gerginliği yeniden ayarlayarak doğru temel titreşim frekansı geri yüklenebilir.
Tını ve Ses Kalitesi
tınımüzikte bir notanın algılanan ses kalitesidir. Aynı notayı gitarda da piyanoda çalabiliyor olsanız da, kulağınız farkı anlayabilir. Frekans aynı olmasına rağmen neden böyle? Cevap üst tonlarla ilgilidir.
Gitar teli çekildiğinde, temel frekansında titreşerek belirli bir nota üretir. aynı anda yüksek ton değerlerinde de titriyor, ancak çok daha küçük genlikle (daha düşük Ses). Yakınlaştırdığınızda “dalgalı” görünen veya kendine ait çok daha küçük bir işaret eğrisi ile kaplı bir işaret dalgası hayal edin.
Aynı şey piyano tuşu çalındığında da olur ve bu enstrümanların fiziksel özelliklerindeki farklılıklar farklı kombinasyonlara katkıda bulunur. ve ikisi arasında ayrım yapmanıza izin veren farklı tını veya ses kalitesi yaratan tınıların göreceli güçleri enstrümanlar.
Nota kalitesini de etkileyebilecek diğer faktörler, saldırı, bozulma, sürdürme ve bırakma süresidir. Bir nota çalındıkça genlik bir zirveye çıkar, bir süre sabit bir seviyeye iner ve nota bittiğinde sıfıra düşer.
saldırınotanın en yüksek genliğe kadar çalınmaya başladığı zaman arasındaki zamandır.çürümetepe genliği ile notanın çalındığı sürekli genlik arasındaki zamandır.Sürdürmeknotanın sabit bir genlikte çalındığı süredir.Serbest bırakmaknota sona erdiğinde sürekli genlikten sıfıra gitmek için geçen süredir.