Πώς σχετίζονται με τον θεμελιώδη τόνο;

Οι αρμονικές είναι αρμονικές με συχνότητες που είναι ακέραιοι πολλαπλάσια της θεμελιώδους συχνότητας και διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ποιότητα του ήχου και το στύλο ενός μουσικού σημειώματος. Η κατανόηση της σχέσης που μοιράζονται με το θεμελιώδες είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της φυσικής και της αντίληψης του ήχου.

1. Πολλαπλό της θεμελιώδους συχνότητας:

Κάθε overtone έχει μια συχνότητα που είναι ένα πλήρες αριθμό πολλαπλών της θεμελιώδους συχνότητας. Για παράδειγμα, το πρώτο overtone είναι διπλάσια συχνότητα του θεμελιώδους, το δεύτερο είναι τρεις φορές, το τρίτο είναι τέσσερις φορές και ούτω καθεξής.

2. Harmonic Series:

Η θεμελιώδης συχνότητα και οι εκθέσεις της αποτελούν την αρμονική σειρά. Κάθε overtone αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη αρμονική, που χαρακτηρίζεται ως το δεύτερο αρμονικό, τρίτο αρμονικό, τέταρτο αρμονικό και ούτω καθεξής, το θεμελιώδες είναι το πρώτο αρμονικό.

3. Timbre και ποιότητα ήχου:

Η παρουσία και η σχετική ένταση των παραγόντων καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό τη μοναδική ποιότητα ήχου ή το timbre, ενός μουσικού οργάνου μιας φωνής. Διαφορετικά όργανα και φωνές παράγουν μοναδικά φάσματα υπερκάλυψης, συμβάλλοντας στους διακριτικούς χαρακτήρες τους και τους αναγνωρίσιμους ήχους.

4. Μήκος συντονισμού και συμβολοσειράς:

Στα συμβαλλόμενα όργανα, οι παραμέτρους δημιουργούνται από τη δόνηση διαφορετικών τμημάτων της συμβολοσειράς. Οι αρμονικοί κόμβοι (σημεία των ελάχιστων δονήσεων) εμφανίζονται σε συγκεκριμένα σημεία κατά μήκος της συμβολοσειράς, διαιρώντας το σε δονητικά τμήματα με διαφορετικά μήκη. Τα βραχύτερα τμήματα δημιουργούν τις υψηλότερες παραμέτρους.

5. Συντονιστικά σώματα και κοιλότητες:

Τα όργανα όπως η κιθάρα και το βιολί έχουν ένα soundboard ή ένα σώμα αντήχησης. Αυτό λειτουργεί ως ένα φυσικό φίλτρο που ενισχύει ορισμένους τόνους, ενώ η υγρασία των άλλων για να δημιουργήσει ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό ήχου.

6. Helmholtz Resonance:

Μια ειδική περίπτωση συντονισμού είναι ο συντονισμός του Helmholtz, ο οποίος εμφανίζεται σε κλειστές κοιλότητες. Αυτές οι κοιλότητες, που βρίσκονται σε όργανα όπως τα αιολικά όργανα και τα κλειστά θάλαμο συντονισμού, δημιουργούν διακριτικές συχνότητες μορφών που σχετίζονται με τη σειρά overtone.

7. Αρμονία και δυσαρέσκεια:

Η αρμονική σειρά παρέχει μια αίσθηση αρμονίας λόγω των απλών αναλογιών ολόκληρου αριθμού μεταξύ των συχνότητας. Ωστόσο, οι συχνότητες που δεν είναι ακέραιοι πολλαπλάσια των θεμελιωδών παραγόμενων διστακτικών ή αντιφατικών, ήχων.

Η κατανόηση της σχέσης μεταξύ των παραγόντων και της θεμελιώδους συχνότητας είναι το κλειδί για την κατανόηση της επιστήμης πίσω από την ποιότητα και την αντίληψη του ήχου. Ενώ αυτό το άρθρο κάλυψε κάποιες θεμελιώδεις πτυχές, ο τομέας της ακουστικής και της ψυχοακουστικής καταδύεται πολύ βαθύτερα στην πολυπλοκότητα του ήχου και την αλληλεπίδρασή του με το ανθρώπινο αυτί και τον εγκέφαλο.