 |
Тембр звука. Основной тон и обертоны
|
|
|
|
Наиболее сложным качеством певческого голоса является его тембр.
Музыкальные тоны, как и большинство окружающих нас звуков, являются тонами сложными, состоящими из
6 Основы вокальной методики
многих колебаний разной частоты и силы. В сложном звуке различают основной тон, который определяет высоту звучания сложного звука, и частичные тоны, или обертоны, сумма звучания которых создает совершенно определенный
|
тембр, то есть характер звучания..
| Рис. 9. Сила различных звуков в децибелах. |
Как мы уже упоминали,
источниками звуковых коле
баний в музыкальных инст
рументах являются, как
правило, какие-либо ' упру
гие тела: струны, язычки,
трости, губы. Когда колеб
лется какое-либо упругое
тело, то оно совершает ко
лебания не только длиной,
но 'и всеми своими ' частя
ми. Каждая колеблющая
ся часть толкает окружаю
щий воздух со свойственной
ей частотой, что и рождает
обертоны. Так, например,
колеблющаяся струна со
вершает колебания с наи
большим [ размахом всей
своей длиной. Но, как по
казывают наблюдения,
струна совершает еще и
внутренние, частичные ко
лебания— половиной, тре
тями, четвертями и т. д. сво
ей длины. Частота этих ко
лебаний будет в 2, 3, 4 и
т. д. раз больше, чем часто
та колебания всей струны.
Эти частичные колебания струны передаются воздуху и входят в общее звучание, 'придавая ему определенный тембр. Амплитуда частичных колебаний уменьшается с увеличением порядка обертона.
Такие частичные колебания, которые в несколько раз выше основного тона, называются гармоническими или просто гармониками. Это название дано им потому, что они звучат гармонично основному тону. Обертон, частота которого в два раза выше основного тона, звучит октавой к нему и именуется октавной гармонией. Тот, что в три раза выше основного тона — звучит квинтой через октаву и т. д. Если все эти звуки взять на фортепиано разом, будет слышно гармоничное звучание.
|
|
|
|
Представим себе, что колеблется неровная струна, что одна ее половина толще другой. В этом случае частичные колебания будут совершаться неравными половинками и соответственно рождать звуки не в два, три, четыре и т. д. раза чаще основного тона, а, например, в 2,1 раза, в 3,2 раза и т. д. Если послушать на фортепиано звучание таких тонов, то они будут звучать диссонансами к основному тону. Например, обертон, который в 2,1 раза выше основного тона, звучит немного выше, А чем октава, как увеличенная октава или нона и т. п. Поэтому такие обертоны называются негармоническими.
| Рис. 10. Колебание упругого тела —• струны (вверху) металлического стержня и камертона (внизу) — порождает сложный звук. Эти тела колеблются не только всей длиной но.и своими частями. Основной тон и обертоны — следствие этих колебаний. Колебание всей струны А—В дает основной тон; А—с, с—В — октаву основного тона (колебания в 2 раза чаще); А—а, а—в, в—В — квинта октавы (колебания в 3 раза чаще). Внизу: 1—основной тон; 2 — октава; 3 — квинта от октавы. |
Когда колеблется уп
ругое тело, то все его
частичные колебания осу
ществляются одновре
менно, и каждое из них
создает звуковые волны
присущей ему частоты.
Таким образом, от ко
леблющейся струны рас
пространяется серия
волн i— обертонов, вос
принимающихся ухом как
определенная окраска
звучания, как тембр. Ко
личество этих обертонов
может быть очень велико. В исходном ! тембре, возникающем в голосовой щели человека, их несколько десятков.
Если графически по порядку, в виде столбиков, изобразить все обертоны сложного звука так, что высота столбика будет отражать величину амплитуды соответствующего обертона, — мы получим спектр сложного звуйа (см. рис. 11). Следовательно, рассматривая спектр какого-либо звука, мы как бы видим его обертоновый состав, т. е. видим его тембр. Крайний левый столбик соответствует величине основного тона, а остальные обертоны расположены в порядке увеличения их частоты.
|
|
|
Если изобразить спектр колеблющейся струны, то амплитуда обертонов будет убывать по мере повышения их частоты, а наиболее сильно будет выражен основной тон. Это происходит потому, что струна в целом колеблется с большим размахом,
6* 163
чем ее части. Размах больших частей — половинок, третей — соответственно больше, чем мелких частей. Поэтому спектр ее имеет вид серии убывающих по силе обертонов.
|
| Рояль |
Однако если записать и проанализировать сложный звук. музыкальных инструментов или человеческого голоса, то на спектре не.получается того частокола убывающих амплитуд,
инструмента, о котором идет речь. Анализ спектра сложного звука музыкальных инструментов в настоящее время делается при помощи различных аппаратов.
|
|
|
