Будь-який періодич. коливання можна як суму осн. тони та обертонів, причому частоти та амплітуди цих О. визначаються як фіз. властивостями коливань. системи, і способом її порушення. Якщо частоти всіх О.- цілі, кратні основний частоті, то такі О. зв. гармонійними, чи гармоніками. Якщо частоти залежать від осн. частоти складнішим чином говорять про негармонич. О. У цьому випадку періодич. коливання також може бути представлене як сума гармонік, але це розкладання буде наближеним, тим більш точним, чим більше гармонік взято. Якщо частота осн. тони f (перший О.), то частота другого О. дорівнює 2f або близька до цього значення, частота третього - 3f і т.д.
Фізичний енциклопедичний словник. - М: Радянська енциклопедія. . 1983 .
ОБЕРТОН
(від нім. Oberton - високий тон, високий) - синусоїдальна складова періодич. коливання складної форми з частотою, вищою, ніж Основний тон.Будь-який періодич. f (перша ), то частота другої гармоніки дорівнює 2 fабо близька до цього значення, частота третьої 3 fі т. д. Склад ікол-во О. складного звуку визначає його якостей. забарвлення, або тембрзвуку.Аналіз коливань та виділення О. відноситься не тільки до акустичних,
Фізична енциклопедія. У 5-ти томах. - М: Радянська енциклопедія. Головний редактор А. М. Прохоров. 1988 .
Синоніми:
Дивитися що таке "ОБЕРТОН" в інших словниках:
Обертон … Орфографічний словник-довідник
Обертона, м. [нім. Oberton] (фіз. муз.). Звук, додатковий тон, що надає основному тону особливого відтінку або якості звучання; тембр. Великий словник іншомовних слів. Видавництво «ІДДК», 2007. обертона, м. (нім. Oberton … Словник іноземних слів російської мови
Флажолет, поклик Словник російських синонімів. обертон сущ., кількість синонімів: 2 звик (4) прапорець … Словник синонімів
ОБЕРТОН, зазвичай ГАРМОНІКА, складова музичної ноти, з частотою, кратної частоті основний ноти. У деяких музичних інструментів є негармонічні обертони. Науково-технічний енциклопедичний словник
ОБЕРТОН, обертона, чоловік. (Нім. Oberton) (фіз. муз.). Звук, додатковий тон, що надає основному тону особливого відтінку або якості звучання; тембр. Тлумачний словник Ушакова. Д.М. Ушаків. 1935 1940 … Тлумачний словник Ушакова
ОБЕРТОН, а, чоловік. (Спец.). Додатковий тон, що надає основному звуку особливого відтінку або тембру. | дод. обертонний, а, ое. Тлумачний словник Ожегова. С.І. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Тлумачний словник Ожегова
обертон- Власна частота, що перевищує основну частоту в неціле число разів. Одиниця виміру Гц [Система неруйнівного контролю. Види (методи) та технологія неруйнівного контролю. Терміни та визначення (довідковий посібник). Москва 2003 р.] Тематики … Довідник технічного перекладача
Коливання ідеальної струни. Реальні коливання складаються із зазначених. 1 основний тон, 2 5 друга п'ята гармоніки, що відповідають першому четвертому обертона … Вікіпедія
- (Нім. Oberton, від обіг верхній, головний і Топ тон) гармонійний. (синусоїдальна) складова складного негармоничу. коливання з лінійчастим спектром (див. Гармонійний аналіз), частота до рого більша за найменшу частоту v0 в спектрі цього коливання. Великий енциклопедичний політехнічний словник
Зробіть такий досвід: беззвучно натисніть клавішу фортепіано, а потім сильно вдарте і відразу відпустіть октавою клавішу нижче (наприклад, тримайте до другої октави, а вдарте до першої). Взятий вами тон швидко згасне, але ще довго чутиметься… Музичний словник
Книги
- Блакитна людина, Буссенар Л.. Санкт-Петербург, 1911 рік. Видавництво П. П. Сойкіна. Ілюстровані видання. Власницька обкладинка. Безпека хороша. Молодий французький комерсант Фелікс Обертон вирушає з...
Зробіть такий досвід: беззвучно натисніть клавішу фортепіано, а потім сильно вдарте і відразу відпустіть октавою клавішу нижче (наприклад, тримайте до другої октави, а вдарте до першої). Взятий вами тон швидко згасне, але ще довго чутиметься тихий, але виразний звук натиснутої вами клавіші. Можна беззвучно натиснути клавішу двома октавами вище, що ударяється. Відповідний їй звук теж буде чути, хоч і менш чітко. Давайте розберемося, чому це відбувається. Якщо ви прочитали, що розповідається про звук, то вже знаєте, що він виникає в результаті коливання пружного тіла, в даному випадку – струни. Висота звуку залежить від довжини струни. Ви вдарили, наприклад, до першої октави. Затремтіла, завібрувала струна, почувся звук. Але вагається струна не тільки вся цілком. Вібрують усі її частини: половина, третина, чверть тощо. Таким чином одночасно чується не один звук, а цілий багатозвучний акорд. Тільки основний тон, найнижчий, чути набагато краще за інших і сприймається вухом як єдиний. Інші ж, утворені частинами струни і тому вищі обертони (Oberton німецькою «верхній тон»), чи гармонійні призвуки, доповнюють звучання, впливають якість звуку -- його тембр. Всі ці гармонічні призвуки разом з основним тоном утворюють так званий натуральний звукоряд або шкалу обертонів, які нумеруються знизу вгору по порядку: перший звук - основний, другий октавою вище, третій - октава + чиста квінта, четвертий - октава + чиста квінта + чиста кварта (тобто на 2 октави вище за основне). Подальші призвуки розташовані на найближчій відстані один від одного. Цією властивістю – видавати не тільки основний звук, але й обертони – іноді користуються при грі на струнних інструментах. Якщо в момент вилучення звуку смичком злегка доторкнутися пальцем до струни в тому місці, де вона ділиться навпіл або на третю, четверту і т.д. струни) обертон. На струнних такий звук називається флажолетом. Він дуже ніжний, несильний, холодного тембру. Композитори користуються струнними флажолетами як особливою фарбою. Ну а зроблений нами досвід із беззвучно натиснутою кнопкою? Коли ми це зробили, то, не ударяючи по струні фортепіано, звільнили її від глушника, і вона почала вагатися в резонанс половині довшої - зачепленої нами струни. Та коли клавіша повернулася на місце, зупинилася, а коливання верхньої струни продовжилися. Її звучання ви й почули.
- - Зробіть такий досвід: беззвучно натисніть клавішу фортепіано, а потім сильно вдарте і відразу відпустіть октавою клавішу нижче...
Музичний словник
- - зазвичай ГАРМОНІКА, складова музичної ноти, з частотою, кратної частоті основний ноти. Деякі музичні інструменти мають негармонічні обертони.
Науково-технічний енциклопедичний словник
- - Гармоній. складова складного негармоничу. коливання з лінійчастим спектром, частота якого більше найменшої частоти v0 в спектрі цього коливання. Частоті v0 відповідає основний тон складного коливання.
Великий енциклопедичний політехнічний словник
- - складова складного коливання із частотою вищою, ніж основний тон. Співвідношення частот О. і основного тону виявляється при розкладанні складного коливання в ряд...
Велика Радянська Енциклопедія
- - складова складного коливання із частотою вищою, ніж основний тон. Мовний звук - це комплекс основного тону та О., або часткових тонів.
Педагогічне мовлення. Словник-довідник
- - додатковий, вищий тон, від співвідношення якого за висотою та силою з основним тоном залежить тембр звуку.
Тлумачний перекладознавчий словник
- - Тон, який вищий за основний тон. Виникаючи при звучанні основного тону, він надає звуку особливий відтінок або тембр, що дозволяє відрізняти один голос або звук від іншого Частота коливання а в 2, 3, 4 і більше разів більше, ніж...
Словник лінгвістичних термінів Т.В. Жеребило
- - ; мн. оберто/ни, Р....
Орфографічний словник російської мови
- - оберто/н,...
Добре. Окремо. Через дефіс. Словник-довідник
- - Обертон, -а, чоловік. . Додатковий тон, що надає основному звуку особливий відтінок або тембр.
Тлумачний словник Ожегова
- - Обертон, обертона, чоловік. . Звук, додатковий тон, що надає основному тону особливого відтінку або якості звучання; тембр...
Тлумачний словник Ушакова
- - обертон м. Додатковий, більш високий тон, що супроводжує основний і надає йому особливий відтінок, тембр; призвук...
Тлумачний словник Єфремової
Струна, відтягнута посередині, буде здійснювати коливання, показані на рис. 8.3. Через кожну стать періоду вся струна виявляється по різні боки від положення рівноваги. При цьому на кінцях струни утворюються вузли, а посередині - пучність усунення, так що на довжині струни укладається рівно половина довжини хвилі (не звукової, а поперечної хвилі в струні!). Частота таких коливань визначає висоту звуку, створюваного струною. Це так званий основний тонструни.
Але це єдина можливість. Можна збудити і такі стоячі хвилі, при яких струна ніби розділяється на дві, три і більше частини (рис. 2), кожна з яких коливається з частотою, вдвічі, втричі і т. д. більшою, ніж частота, що відповідає основному тону. Такі коливання теж передаються навколишньому повітрі і сягають слухача разом із основним тоном. Називаються вони обертонами. Інтенсивність звуків обертонів набагато менше інтенсивності основного звуку, але обертони хіба що забарвлюють звук основного тону, надають йому особливу якість, зване тембром. Він і дозволяє відрізнити звук одного музичного інструменту від іншого. Залежить тембр від кількості збуджуваних обертонів та їх відносної інтенсивності.
Коливання повітряного стовпа
У духових музичних інструментах (різних трубах) джерелом звуку є стовп повітря, що коливається, в якому, як і в струні, виникають стоячі хвилі. Його коливання збуджуються вдуванням повітря через вузький отвір одному кінці труби. При такому вдування виникає стиснення повітря, що і дає початок коливанням, а потім і хвилях (аналогічно відтягування струни). Щоправда, на відміну від струни, у повітряному стовпі виникають не поперечні, а поздовжні пружні хвилі.
Труба може бути короткою або довгою, прямою або вигнутою. Інший її кінець може бути відкритим чи закритим. Іноді повітря, що вдметься, змушує вібрувати тонкий пружний язичок, який передає коливання повітря в трубі (кларнет), іноді вібрують губи виконавця, викликаючи вібрації повітря в трубі (корнет).
Висота звуку тут, як і у разі струни, залежить від лінійних розмірів. У відкритій трубі основний тон виникає, коли на довжині труби укладається 1/2 довжини хвилі, а в закритій - 1/4 довжини хвилі (рис. 8.5). Висота тону залежить також від того, наскільки сильно вдується повітря, подібно до того, як у струні вона залежить від сили натягу струни.
Поряд з основним тоном, у трубі виникають і обертони з частотами, кратними основною частотою. При цьому у відкритій трубі можливі тільки такі обертони, частоти яких є парними кратними частотами основного тону, а в закритих трубах - непарними кратними. Ці особливості пов'язані з тим, що на відкритих кінцях труби (а один із них завжди відкритий) можливі лише пучності усунення стоячої хвилі.
Музикант може змінювати довжину труби, що діє, закриваючи і відкриваючи отвори, зроблені вздовж труби, за допомогою клапанів або просто затискаючи їх пальцями (флейта, кларнет, дудка). У тромбоні, наприклад, довжина труби, а водночас і висота звуку, змінюється за допомогою ковзної U-Образної приставки. В органі ж довжини труб незмінні, зате число труб з різними довжинами надзвичайно велике - до кількох тисяч.
Відтягнувши струну посередині і відпустивши, ми порушимо в ній вагання, зображене на рис. 99, а. На кінцях струни виходять вузли, посередині – пучність.
За допомогою цього приладу, змінюючи масу вантажу, що натягує струну, і довжину струни (переміщуючи додатковий затискач з боку закріпленого кінця), нескладно встановити експериментально, чим визначається власна частота коливання струни. Ці досліди показують, що частота коливання струни прямо пропорційна кореню квадратному із сили натягу струни і обернено пропорційна довжиніструни, тобто.
Що стосується коефіцієнта пропорційності, то він залежить, як виявляється, тільки від щільності того матеріалу, з якого зроблена струна, і від товщини струни, а саме він дорівнює. Таким чином, власна частота коливань струни виражається формулою
У струнних інструментах сила натягу створюється, звичайно, але підвішуванням вантажів, а розтягуванням струни при накручуванні одного з її кінців ні стрижень (колок, що обертається). Поворотом колка, тобто зміною сили натягу, здійснюється і налаштування струни на потрібну частоту.
Вчинимо тепер таким чином. Відтягнемо одну половинку струни вгору, а іншу – вниз з таким розрахунком, щоб середня точка струни не змістилася. Відпустивши одночасно обидві відтягнуті точки струни (віддалені від кінців струни на чверть її довжини), ми побачимо, що в струні порушиться коливання, що має, крім двох вузлів на кінцях, ще вузол посередині (рис. 99, б) і, отже, дві пучності . При такому вільному коливанні звук струни виходить у два рази вище (на октаву вище, як заведено говорити в акустиці), ніж при попередньому коливанні з однією пучністю, тобто частота дорівнює тепер. Струна ніби розділилася на дві коротші струни, натяг яких колишній.
Можна збудити далі коливання з двома вузлами, що ділять струну на три рівні частини, тобто коливання з трьома пучностями (рис. 99, в). Для цього потрібно відтягнути струну у трьох точках, як показано стрілками на рис. 99, ст. Частота цього коливання дорівнює. Відтягуючи струну в кількох точках, важко отримати коливання ще з більшим числом вузлів і пучностей, але такі коливання можливі. Їх вдається порушити, наприклад, проводячи по струні смичком у тому місці, де має вийти пучність, і злегка притримуючи пальцями найближчі вузлові точки. Такі вільні коливання з чотирма, п'ятьма пучностями і т.д. мають частоти і т.д.
Отже, струна має цілий набір коливань і відповідно цілий набір власних частот, кратних найнижчій частоті . Частота називається основний, коливання з частотою називається основним тоном, а коливання з частотами і т. д. - обертонами (відповідно першим, другим і т. д.).
У струнних музичних інструментах коливання струн збуджуються або щипком або ривком платівкою (гітара, мандоліна), або ударом молоточка (рояль), або смичком (скрипка, віолончель). Струни роблять при цьому не одне якесь зі своїх коливань, а відразу кілька. Однією з причин того, чому різні інструменти мають різні тембри, є саме те, що обертони, що супроводжують основне коливання струни, виражені у різних інструментів неоднаковою мірою. (Інші причини відмінності тембру пов'язані з пристроєм самого корпусу інструменту - його формою, розмірами, жорсткістю тощо)
Наявність цілої сукупності своїх коливань і відповідної сукупності своїх частот властиво всім пружним тілам. Однак, на відміну від випадку коливання струни, частоти обертонів, взагалі кажучи, не обов'язково в ціле число разів вище за основну частоту.
На рис. 100 схематично показано, як коливаються при основному коливанні і двох найближчих обертонах пластинка, затиснута в лещата, камертон. Зрозуміло, на закріплених місцях завжди виходять вузли, але в вільних кінцях - найбільші амплітуди. Чим вище обертон, тим більше додаткових вузлів.
8.6. Вільні коливання на частоті основного тону та двох перших обертонів: а) платівки, затиснутої в лещата; б) камертону
Говорячи раніше про одну власну частоту пружних коливань тепа, ми мали на увазі його основну частоту і просто замовчували існування більш високих власних частот. Втім, коли йшлося про коливання вантажу на пружинці або про крутильні коливання диска на дроті, тобто про пружні коливання систем, у яких майже вся маса зосереджена в одному місці (вантаж, диск), а деформації та пружні сили - в іншому (Пружина, дріт), то для такого виділення основної частоти були всі підстави. Справа в тому, що в таких випадках частоти обертонів, починаючи вже з першого, набагато вище основної частоти, і тому в дослідах з основним коливанням обертони практично не виявляються.
Музичний звук; висота обертонів вище основного тону (звідси назва). Наявність обертонів обумовлена складною картиною коливань тіла, що звучить (струни, стовпа повітря, мембрани, голосових зв'язок і т. д.): частоти обертонів відповідають частотам коливання його частин.
Обертони бувають гармонійними та негармонічними. Частоти гармонійних обертонів кратні частоті основного тону (гармонічні обертони разом із основним тоном також називаються гармоніками); у реальних фізичних ситуаціях (наприклад, при коливаннях масивної та жорсткої струни) частоти обертонів можуть помітно відхилятися від величин, кратних частоті основного тону – такі обертони називаються негармонічними. Присутність негармонічних обертонів у коливаннях струн музичних інструментів призводить до феномену неточної рівності між розрахованими частотами рівномірно-темперованого строю і реальними частотами правильно налаштованого фортепіано (див. Криві Рейлсбека).
Через виняткову важливість для музики саме гармонійнихобертонів (і відносної малозначущості негармонійних) замість «гармонічний обертон» у музично-теоретичній (але не у фізичній) літературі часто пишуть «обертон» без будь-яких уточнень.
Обертон може бути коливанням частин звучного тіла, виражених як аліквотними дробами (1 / 2 , 1 / 3 , 1 / 4 і т. д.), так і неаліквотними (наприклад, при коливанні звучного елемента ударного інструменту з невизначеною висотою звуку, такого там Там). Кількість та характер обертонів впливають на тембр інструменту. Кожен обертон має порядковий номер, який означає, яка частина струни коливається. Звукоряд, що складається з основного тону та його гармонійнихобертонів, називається Натуральним (обертоновим) звукорядом .
Початкові 10 обертонів прослуховуються по висоті та зливаються один з одним у акорди. Інші прослуховуються погано або не прослуховуються взагалі.
Енциклопедичний YouTube
1 / 3
Чарівні обертони Секрети краси тембру
Урок вокалу. Регістри, обертони, грудний резонатор. Вправа на розширення діапазону -2
Що таке: вимір | густина| підплан | обертон| октава - Землі та людини
Субтитри
Використання обертонів у музиці
Обертони (як гармонійні, так і негармонічні) стали основним звуковим матеріалом для ряду експериментальних творів (частіше електронних «реалізацій») останньої третини XX-століття, узагальнено іменованих тембральної, або спектральної музикою.
Обертонзвуку – його складова частина. Коливання високих частот, що зливаються в один звук з основним тоном, називають обертонами. Обертоникраще один раз почути.
Зазвичай вони виникають у двох випадках: фільтруються з більш складного та синтезуються із простого:
- Обертони фільтруються збільше складногоза спектром шуму. Уявіть себе між двома дзеркалами, ваші відображення повторяться на рівних відстанях один від одного. Звук також зустрічає свої відображення всередині трубки або струни. Тільки на відміну від Вас звук довгий. За одну секунду він встигає розтягнутися на 330-340 метрів. А якщо він триває кілька секунд. Де йому поміститися між своїми відображеннями? Він починає сам із собою складатися. Якщо кожна западина, і кожен гребінь хвилі точно співпаде зі своїм відображенням, звук підсилить сам себе. Якщо ні, звук сам себе погасить. Виходить фільтр, який залишить ті звуки, довжина хвилі яких укладається між дзеркалами ціле число разів. Послухайте як звучатимуть тон 100 Гц (звук такої частоти виникне на відстані приблизно 3,4 метра) та його обертони.
Хвиля укладається між поверхнями, що відбивають 1 раз:
Звук частотою 100 Гц (коливань за секунду) - основний тон:
Хвиля укладається між поверхнями, що відбивають 2 рази:
Звук частотою 200 Гц - 2 гармоніки (так званий октавний обертон):
Основний тон 100 Гц разом із обертоном 200 Гц. Чути один світліший звук, а не два звуки:
Звук частотою 300 Гц - 3 гармоніки (так званий квінтовий обертон):
Основний тон 100 Гц разом із обертонами 200 і 300 Гц. Чути один світліший звук, а не три звуки:
Звук частотою 400 Гц - 4 гармоніка (так званий двооктавний обертон):
Основний тон 100 Гц зливається з обертонами 200, 300 та 400 Гц. Чути один світліший звук, а не чотири звуки:
Звук частотою 500 Гц - 5 гармоніка (так званий терцевий обертон):
Основний тон 100 Гц зливається з обертонами 200, 300, 400 та 500 Гц. Чути один світліший звук, а не п'ять:
Скільки б звуків не додалося, якщо їх частоти в ціле число разів більше основного тону, вони не будуть чути окремо, а лише освітлюватимуть основний тон. Більш того, наш слух настільки 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 із звучанням його обертонів 200+300+400+500 Гц.
Здається, що це той самий звук, тільки перший м'якший, а другий різкіший по тембру. Насправді ці набори частот не перетинаються за спектром:
- Синтезуються збільше простогозвуку. Уявіть гирю на пружині. Якщо гиря масою один кілограм розтягує пружину на деяку відстань, а гиря в кілька разів масивніше розтягує пружину в ті ж кілька разів сильніше, то таку пружину можна назвати пружиною з лінійною характеристикою залежності розтягування від прикладеної сили. Лінійна пружина зустрічається лише у підручнику з фізики. Реальні пружини нелінійні. Якщо простий звук пропустити через нелінійний пристрій, у ньому з'являться нелінійні спотворення. Оскільки повітря і всі предмети певною мірою є пружинами, то неспотвореного звуку мало буває. Ці спотворення також є обертонами.
Спектр чистого тону 100 Гц до спотворень:
Внесені спотворення у вигляді графіка, де величина звукового тиску вихідного сигналу відкладена горизонтальною осі, а спотвореного - вертикальною.
Специфікою спотворень, графік яких симетричний щодо центру координат є відсутність парних гармонік (обертонів). Це видно у наведеному нижче прикладі.
Видно нові синтезовані спотвореннями обертони:
Звучить це так:
Початковий чистий тон 100 Гц:
Спотворений сигнал з новими гармоніками 300, 500, 700, 900 і т. д. Гц:
Зміна форми хвилі:
А так виглядає сама хвиля до і після спотворення:
Відмінною рисою гармонік є їхня частота. Вона завжди в ціле число разів більша за частоту коливань основного тону. Тобто для звуку з частотою 1000 Гц (коливань в секунду) частоти гармонік становитимуть 2000 Гц, 3000 Гц, 4000 Гц і т.д.
Обертони можна почути на струнних інструментах (гітарі, скрипці тощо), приглушивши основний тон пальцем. Навіть є 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 притиснути до грифа) до струни точно в її середині, приглушивши основний тон і непарні обертони. На гітарі центр струни знаходиться точно над 12-м ладом.
Якщо приглушити коливання в точці розташованої на 1/3 довжини струни (над 7 ладом гітари), можна почути 3-ї, 6-ї, 9-ї і т. д. обертони.
Якщо на роялі беззвучно натиснути одну з клавіш, можна почути відгуки обертонів після коротких різких ударів по інших клавішах. Відлуння буде не від усіх нот, а тільки від тих, частоти яких рівно в 2, 3, 4 і т. п. разів більше беззвучно натиснутою
У прикладі чути відгомони обертонів після 2, 4, і 6 звуків.
Наприкінці слід зазначити, що, хоча слова обертон і гармоніка — синоніми, зрідка трапляється вираз «негармонічний обертон». Тому, точніше називатиметься гармоніками саме гармонійні обертони, а під «негармонічними обертонами» слід розуміти призвуки з частотами не кратними основному тону.
Тон 100 Гц з гармонійними обертонами 200 та 300 Гц:
Тон 100 Гц з негармонійними пригуками 217 та 282 Гц.