Inharmonicitet

fra Wikipedia, den gratis encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning
Harmonisering , en række partielle toner

Harmonisering , inharmonik eller delvis afstemning beskriver et fænomen af ​​vibrerende strenge . Men det er også et generelt kendetegn for akustiske signaler af monofonisk , polyfonisk eller kompleks karakter.

Harmoni beskriver, hvordan præcist frekvenserne de harmoniske af en lyd ved multipel af grundfrekvensen ligge. Hvis harmonikken er høj, lyder det akustiske signal meget rent og beskrives som "statisk"; hvis harmonikken er lavere, indeholder lyden mere beat og beskrives som "livlig".

Nær beslægtet med dette er inharmonicitet som kan beregnes direkte ud fra harmonien. Harmonicitet og inharmonitet giver gode oplysninger om harmonikernes indre struktur - det gælder generelt lyde. Denne funktion kan godt bruges til identifikation af musikinstrumenter. Tæt forbundet med dette er rusen. [1]

Fysisk oprindelse

Vibrerende snor

Hvis du får en streng til at vibrere, er strengens bevægelse meget kompleks: den vibrerer både i hele sin længde og i sektioner, nemlig i halvdelen af ​​sin længde, i sin tredje længde, i sin kvartlængde osv. Disse sektioner vibrerer hurtigere end hele strengen, dobbelt så hurtigt, tre gange så hurtigt, fire gange så hurtigt osv. Svingningen af ​​hele dens længde genererer den grundlæggende eller 1. del , de respektive sektioner overtonerne , dvs. 2. del, 3. del, 4. delvis osv.

Partialernes frekvenser opfører sig som hele tallene, dvs. 1: 2: 3: 4 ...

I praksis støder man dog på fænomenet, at overtonerne vibrerer hurtigere og dermed lyder højere, end de teoretisk set burde. Dette fænomen, kaldet inharmonicitet eller delvis afstemning, blev kendt i slutningen af ​​1800 -tallet.

Inharmoniciteten afhænger af diameteren, længden, frekvensen og elasticitetsmodulet af strengmaterialet. Dens værdi er proportional med kvadratet af strengens diameter, omvendt proportional med den 4. effekt af ændringen i længden og omvendt proportional med kvadratet af ændringen i frekvens.

I praksis betyder det, at inharmonicitetsværdien stiger, jo kortere, tykkere og mindre spændt snoren er, jo "stivere" er den. En høj værdi for det inharmoniske betyder, at selve strengen lyder "forkert" eller i det mindste "dårlig". Klaverstrenge viser betydelige inharmoniske værdier, især i bas og diskant . Det faktum, at de laveste klaveres dybeste basnoter - med relativt korte, men tykke basstrenge - lyder hørbart “værre” for lægmanden end på et langt koncertflygel, skyldes hovedsageligt inharmonismen.

Vibrerende organer generelt

Den akustiske resonansanalyse af vibrerende legemer viser, at hvert legeme genererer sit eget vibrationsmønster, som i det enkleste tilfælde hovedsageligt domineres af en fundamental vibration eller naturlig vibration. Kroppe kan være begejstrede for forskellige naturlige vibrationer, idet forholdet mellem vibrationerne bestemmes individuelt af den vibrerende krops natur. Normalt er disse naturlige vibrationer ikke i et heltal forhold til hinanden. [2] I dette tilfælde består lydmønsteret normalt af en hovedsageligt mærkbar svingning, den grundlæggende svingning og mange andre svingninger, der også kan ses som overtoner , selvom disse ikke behøver at være i et harmonisk forhold til det fundamentale. Hver naturlig svingning har imidlertid sit eget individuelle overtonespektrum, hvilket fører til et komplekst lydbillede.

Musikalsk betydning

Til en vis grad er inharmonien imidlertid også ansvarlig for klaverlydens livlighed. Et gunstigt forløb af inharmonicitet kan opnås gennem den passende konstruktion eller den optimale beregningsmæssige bestemmelse af skalaens længde (længde, diameter og spænding af de enkelte strenge). Klavertuneren skal være i stand til at vurdere et klavers inharmoniske lyd i en sådan grad, at instrumentet endelig lyder godt trods disse "forkerte partialer". Af det, der er blevet sagt hidtil, følger det også, at en nøjagtig hundrede procent nøjagtig matchning af to klaverer, der ikke er strukturelt identiske, ikke er mulig.

Enkle elektronisk genererede toner har ingen inharmonicitet og lyder derfor unaturlige. Dette høringsindtryk kan forbedres betydeligt ved yderligere genererede inharmoniske frekvenser.

Tilstandskobling

Med strengeinstrumenter i pizzicato viser de plukkede strenge stærk inharmonicitet. Dette forsvinder med bøjede strenge, fordi bøjningsbevægelsen og den ikke-lineære stick-slip-effekt fremkalder en tilstandskobling på strengen, strengbevægelsen er praktisk talt nøjagtig periodisk. Der er også modekobling med sivinstrumenter som klarinet. For at beskrive overtonespektret er en enkel model med overtoner i nøjagtigt heltalsforhold tilstrækkelig.

Matematisk beskrivelse

Et afgrænset tidsinterval på Harmoniske . Amplitude af -th af Harmoniske . er det samlede antal filterbånd og indekset for et enkelt frekvensbånd opnået ved kort tid Fourier-transformering og genkendt som korrelerede prøver. Selv ekstraktionen af ​​disse bånd kræver imidlertid ekstremt komplekse processer.

Harmonisering:

Inharmonicitet:

Området dækket af harmoni er mindre end 0,1.

Se også

Individuelle beviser

  1. Identifikation og klassificering af musikinstrumentlyde i monofonisk og polyfonisk musik, Gunnar Eisenberg, 2008, ISBN 3-86727-825-3 . ( begrænset eksempel i Google Bogsøgning)
  2. Thomas Górne: Lydteknik: hørelse, lyd transducere, impuls respons og foldning, digitale signaler, multi-kanal teknologi, god teknisk praksis. 2014, ISBN 3-446-44149-2 , s.   54 ( begrænset forhåndsvisning i Google Bogsøgning).