< Poprzedni rozdział -
Spis treści -
Następny rozdział >
Jest to rozdział z "
ABC teorii muzyki", którego autorem jest Pan
Włodzimierz Królikowski.
Pan Włodzimierz zgodził się na opublikowanie poradnika na naszym forum
Jeżeli chcecie coś dodać w tym temacie lub macie jakieś pytania związane
z tematem tego rozdziału to śmiało piszcie posty poniżej.
ALIKWOTY, czyli tony składowe dźwiękuKto pamięta jeszcze coś z fizyki, z nauki o naturze światła, to wie, że światło białe jest "mieszaniną" różnych barw. Mało tego - oprócz światła widzialnego dla człowieka występują jeszcze światła (barwy) niewidzialne - podczerwień i ultrafiolet, które stanowią "początek i koniec" palety barw.
Podobnie jest z naturą dźwięków - też występują 3 zakresy :
infradźwięki (bardzo niskie, niesłyszalne dla człowieka),
dźwięki słyszalne (od niskich do wysokich) i
ultradźwięki (bardzo wysokie, niesłyszalne dla człowieka, słyszalne np. dla psów).
Przez analogię do światła białego, można powiedzieć, że
dźwięki są "mieszaniną" tonów składowych. Na czym to polega - wyjaśnia poniższe doświadczenie.
Jeśli zagramy na fortepianie (bo najłatwiej zauważyć to zjawisko) dowolny dźwięk (ale najlepiej odpowiednio niski - np. "C" w oktawie wielkiej), to po chwili stwierdzimy, że dźwięczy też struna "c" w oktawie małej (jeśli wcześniej ostrożnie podniesiemy z niej tłumik), bo została pobudzona do drgań na zasadzie rezonansu. Wynika z tego, że w dźwięku "C", jako dźwięku podstawowym, zawarty jest również ton "c" (wyższy o oktawę).
W wyniku dalszego takiego badania ustalono, że w podstawowym dźwięku "C" zawarte są jeszcze następujące
tony składowe, czyli
alikwoty: c, g, c1, e1, g1, b1, c2, d2, e2, f2, g2, a2, b2, h2, c3, które na pięciolinii oraz na klawiaturze fortepianu przedstawiają poniższe ilustracje :
02. Alikwoty, szereg harmoniczny
Innymi słowy, co widać z ilustracji, w skład dźwięku podstawowego C wchodzi jego oktawa, dalej następuje kwinta, kwarta, tercja wielka, tercja mała itd.
Skąd się biorą takie a nie inne tony składowe ?Wyjaśnienie daje mechanika ruchu drgającego na przykładzie drgania struny.
Poniższa ilustracja podaje różne postaci drgań struny :
Rysunek (niezbyt doskonały) pokazuje istotę zjawiska.
- Kropki oznaczają punkty zamocowania struny.
- Linia przerywana - strunę w stanie spoczynku.
- Linia gruba - pełne wychylenie w jedną stronę.
- Linia cienka - pełne wychylenie w drugą stronę.
Okazuje się, że struna wprowadzona w ruch drgający, oprócz drgań pełną długością (postać "a"), może równocześnie i niezależnie drgać dzieląc się na 2, 3, 4 itd. części (postacie "b, c, d" itd.).
Każde z tych drgań ma inną
częstotliwość (liczbę drgań na sekundę) i jest ona odwrotnie proporcjonalna do długości fali, jaka tworzy się na strunie w danej postaci drgań, czyli :
- w postaci "b" częstotliwość jest 2-krotna w stosunku do postaci "a",
- w postaci "c" częstotliwość jest 3-krotna w stosunku do postaci "a",
- w postaci "d" częstotliwość jest 4-krotna w stosunku do postaci "a",
- itd.
Taki szereg częstotliwości zwie się
szeregiem harmonicznym i określa wysokości tonów składowych (alikwotów) dźwięku podstawowego.
Zauważmy też, że :
- częstotliwość postaci "b" odpowiada oktawie dźwięku podstawowego,
czyli stosunek częstotliwości "b" do "a" jest taki jak 2 : 1 - częstotliwość postaci "c" odpowiada następnej kwincie,
czyli stosunek częstotliwości "c" do "b" wynosi 3 : 2 - częstotliwość postaci "d" odpowiada następnej kwarcie,
czyli stosunek częstotliwości "d" do "c" wynosi 4 : 3 - itd. (patrz na poprzednią ilustrację - kolejne alikwoty na pięciolinii)
< Poprzedni rozdział -
Spis treści -
Następny rozdział >
