Was sind Oberschwingungen?

Im Bereich der Akustik besteht eine enge Verbindung zwischen Musik und Physik. Ausgangspunkt der Betrachtung ist die sogenannte Obertonreihe, die beschreibt, dass ein Ton aus mehreren Einzeltönen besteht, die in bestimmten physikalischen Zusammenhängen vorkommen.

Die wohl wichtigste Obertonreihe ist die natürliche Tonreihe der Obertöne, die aus Obertönen besteht, deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches des Grundtons ist. Dies ermöglicht in erster Linie die Schaffung einer Reihe von Instrumenten. Auch die Spieltechnik basiert darauf.

Obertöne sind die Grundlage der Klangfärbung. Ein Musikinstrument hat ein einzigartiges Timbre, das durch Obertöne erzeugt wird. Deshalb hören Menschen Unterschiede darin, wie das Klavier im Vergleich zur Gitarre und zum Saxophon klingt. Was Obertöne in der Musik sind, wird im Folgenden beschrieben.

Terminologie

Für eine möglichst vollständige Darstellung des Themas ist es notwendig, die Beschreibung einer Reihe von Grundbegriffen zu kennen. Obertöne in der Musik sind die Bezeichnung für jeden Ton im natürlichen Klangbereich. Der Ton unterscheidet sich von der Hauptkomponente des Klangbereichs.

Ein Oberton ist jede Frequenz, die die Grundfrequenz des Tons überschreitet. Die höchsten Töne, die aus dem tiefsten Ton oder Grundton entstehen, sind Obertöne.

Harmonische Verzerrung ist eine Verzerrung, die ein Vielfaches des Grundsignals ist. Eine harmonische Schwingung ist eine Schwingung, bei der die Bewegungsamplituden durch Sinus oder Kosinus variieren. Ein harmonischer Balancer ist ein einmaliges Klangintervall, und eine harmonische Reihe ist eine Reihe von Klängen, die in unterschiedlichen Verhältnissen zueinander stehen.

Eigenschaften von Obertönen

Obertöne werden bedingt nach ihren Eigenschaften in Typen unterteilt. Musiker teilen sie anhand der Seriennummer mit der musikalischen Frequenz und Sequenz. Nach den bekannten Eigenschaften:

1. Die Ordnungszahl der Harmonischen ist eine Zahl, die den Betrag der Frequenzüberschreitung gegenüber der harmonischen Basis angibt.
2. Die harmonische Frequenz bestimmt den Indikator, der durch Multiplikation der Seriennummer mit der Grundfrequenz von 50 Hertz ermittelt wird.

Entsprechend der Sequenz hat der Ton in jeder Klangreihe eine direkte, umgekehrte oder Null-Sequenz. Die vierte, siebte, zehnte und dreizehnte Klangfarbe bilden eine symmetrische Spannung der direkten Sequenz. Das heißt, sie stimmt mit der Sequenz der ersten harmonischen Phase überein. Die zweite, fünfte, achte, elfte und vierzehnte bilden eine Spannung der umgekehrten Sequenz relativ zur Hauptfrequenz. Die dritte, sechste, neunte und zwölfte stimmen mit der nullten Ordnung der Phasensequenz überein. Dadurch entsteht ein symmetrisches Nullsequenzsystem.

Harmonikendiagramm

Obertöne sind sinusförmige Schwingungen. Das Obertondigramm zeigt die Veränderung des Luftdrucks auf das Gehör eines Menschen. Der Luftdruck verändert sich nach oben, unten und periodisch. Die Luft drückt stärker und schwächer. Die Auswirkungen sind gering. Es kommt zu einer Reihe von schnellen Schwingungen: Hunderte von Schallschocks pro Sekunde. Aufgrund dieser periodischen Schwingungen nimmt ein Mensch Geräusche wahr.

Reihe harmonischer Obertöne

Harmonische Obertöne sind eine Reihe von zusätzlichen Tönen im oberen Bereich. Ihre Frequenz ist ein Vielfaches des Grundtons. Wenn die Frequenz der Obertonoszillationen über die Kürze des Grundtons hinausgeht, spricht man von einem nicht-harmonischen Oberton. Es handelt sich um einen starken Unterschied zwischen dem Hauptton und dem zusätzlichen Ton. Der Unterschied entsteht bei der Schwingung großer Saiten. Der harmonische Oberton ist eines der begehrtesten Konzepte in der Musik. Seine Vielfältigkeit wird als uneigene und eigene Bruchzahl ausgedrückt. Die Amplitude des Klangs wird ebenfalls berücksichtigt. Er wird oft mit einem Indikator für Lautstärke, Schwingungsfrequenz oder Resonanz verwechselt.

Teile, Obertöne und Harmonische

Ein Oberton ist jedes Teilchen, das höher ist als das niedrigste in einer komplexen Tonart. Die relative Stärke und das Frequenzverhältnis des Teilobertons bestimmen das instrumentale Timbre. Die Ähnlichkeit des Obertons und des harmonischen Teilchens der Klangreihe führt zu einer freien, austauschbaren Verwendung im musikalischen Kontext. Die Werte werden jedoch auf unterschiedliche Weise berücksichtigt. Bei vielen Musikinstrumenten dürfen obere Obertöne ohne Grundtöne gespielt werden. Bei Tonaufnahmen erhöht dies die Tonhöhe der Note um eine Oktave. In einer Reihe komplexerer Fälle werden andere Tonhöhen verwendet. In einigen Situationen verändert die Verwendung von Obertönen das musikalische Timbre.

Im Gegensatz zum Oberton wird die Harmonika verwendet, um die Stimmung der Saiten im Unisono zu testen. Beide Teile des Klangbereichs sind ein beliebtes Mittel zur Selbstdarstellung und zur Verzierung von Musikstücken. Ein Gitarrist bereichert beispielsweise ein Solo mit eigentümlichen kreischenden Obertönen. Harmonien sehen auch in Gitarrenriffs interessant aus. Sie ergänzen die harmonischen Kreischgeräusche am Ende der Phrasenquadrate wirkungsvoll.

Auf Saiteninstrumenten

Obertöne auf Saiteninstrumenten, auf Violinen, werden einmal erzeugt. Dazu ändert sich der Kontaktpunkt mit dem Bogen, die Saite wird an den Knotenpunkten oder Aliquotteilen leicht gedrückt und die Hauptnote gespielt. Dann wird die gesamte Obertonreihe nacheinander auf einem veralteten und stark resonanten Musikinstrument reproduziert, indem der Bogen von seiner üblichen Position wegbewegt wird. Die Verwendung dieser Technik wird als Sul Ponticello bezeichnet. Es ist besser, die Töne mit leichtem Fingerdruck auf einer offenen Saite zu spielen. Wenn sie durch leichten Druck auf die verschiedenen Knoten der offenen Saiten erzeugt werden, entstehen natürliche Obertöne. Geiger wissen, dass sie einen reichhaltigeren, ungewöhnlicheren Klang haben als Sul Ponticello. Sie sind sich bewusst, dass je dicker die Saite ist, desto größer ist die Ausbeute an Obertönen.

Manchmal erfordert der Part die Einbindung einer künstlichen Harmonika. Diese entsteht durch die Reproduktion von Obertönen auf der gespannten Saite. Für diese Technik werden mehrere Finger auf dem Griffbrett verwendet. Der erste wird benötigt, um die Saite auf die gewünschte Note zu verkürzen. Der zweite wird benötigt, um den Knoten zu berühren, der der harmonischen Taste entspricht.