Mis on harmoonikad? Harmooniline seeria ja muusikalised harmooniad
Avasta harmoonikad: kuidas harmooniline seeria loob pillide ja hääle erilise kõla — harmonikud, sagedused, suhted ja praktilised näited viiuli- ja klaverimängus.
Harmoonikad muusikas on noodid, mis tekivad erilisel viisil. Need on noodid, mis tekivad "harmoonilise seeria" osana.
Mis on harmooniline seeria?
Füüsikas on harmooniline laine laine, mis on lisatud põhilainele. Muusikas tähendab see, et iga heli, mille me kuuleme, koosneb põhifrekventsist (põhihelist) ja sellest kõrgematest korrutatavatest sagedustest ehk harmoonikatest. Harmooniliste sageduste arv ja tugevus määravad heli kõlava iseloomu ehk timbri.
Kuidas see töötab pillidel ja vokaalselt
Kui viiuldaja mängib viiulikeelel noodi, hakkab keel kiiresti vibreerima. See vibratsioon paneb õhu vibreerima ja helilained jõuavad meie kõrva, nii et me kuuleme seda. Kui noot oleks täiesti puhas, oleks see ühe sinusoidi kujuline ja tekitaks ainult ühe sageduse. Reaalses instrumenthelis tekib aga põhisagedusele lisaks mitu kõrgemat sagedust, mis kõlavad samaaegselt.
Need kõrgemad sagedused ehk harmoonilised on tavaliselt täisarvulised kordsed põhisagedusest: kui põhisagedus on f, siis harmoonilised on 2f, 3f, 4f jne. Näiteks, kui mängime A=440 Hz:
- 1. harmoonik (põhiheli): 440 Hz
- 2. harmoonik: 880 Hz (2 × 440) — oktaav kõrgem
- 3. harmoonik: 1320 Hz (3 × 440) — see vastab oktaavile ja puhtale viiendale kõrgemal põhihelist
- 4. harmoonik: 1760 Hz (4 × 440) — kaks oktaavi kõrgem
- 5. harmoonik: 2200 Hz (5 × 440) — kaks oktaavi + suur terts (ligikaudu)
Mida suurem harmoonika number, seda tavaliselt nõrgem (vaiksem) on tema amplituud ja seda peenemalt ta timbrit mõjutab. Samas sõltub täpne tugevuse-kõver instrumenti ehitusest: näiteks klaveri keelpinge jäikus tekitab väikeseid kõikumisi harmoonikute täisarvulises olemuses (seda nimetatakse inharmoonilisuseks).
Miks need harmooniad on olulised?
- Timbri eristamine: erinevad instrumendid annavad erineva hulga ja tugevusega harmoonikaid — see võimaldab eristada näiteks klarneti, inimhääle ja viiulikõla.
- Tuunimine ja harmooniad: harmooniline seeria selgitab, miks teatud intervallid kõlavad omavahel eriti puhtalt (näiteks oktaav ja puhas kvint). See on ka põhjus, miks ajalugu kasutatud õigustoonimist (just intonation) toetab väikeste täisarvuliste suhteteelist.
- Praktiline mängutehnika: keelpillidel ja puhkpillidel saab tekitada nn loomulikke harmoonikaid, koputades või sulgedes keelt kindlas kohas, et kuuldaks ainult mõnda kõrgemat harmoonikat (see moodustab harmoonikad ehk naturaalharmooniad).
Praktiline näide: viiul ja klaver
Viiulikeel vibreerib keerulisel viisil: on olemas põhinoot, aga sellele lisandub palju ületoonide komplekt. See annab viiulile tema iseloomuliku, "särava" kõla. Kui soovite harmoonikate printsiipi proovida kodus, toimige nii: mängige klaveril kõige madalamat C-d ja hoidke järgmist ülemist C-d peaaegu alla (et see ei kõlaks selgelt). Seejärel lööge madalat C-d lühidalt ja tugevalt. Kui hoitud C on väga nõrgalt all, hakkab see veidi vibreerima — see on tingitud alumise C harmoonikast, mis vastab sellele ülemisele C-le. Sama trikki saab teha teiste nootidega (G, C, E jne).
Terminoloogia ja täpsustused
- Harmooniline tähendab siin täisarvulist kordset sagedust põhisagedusest.
- Ületoon on mis tahes kõrgem toon põhiheli suhtes; paljudel instrumentidel on ületoonid enam-vähem harmoonilised, kuid mõnel — näiteks löökpillidel või jäikadel klaverikeeltel — võivad osad ületoonid olla inharmoonilised (mittetäisarvulised suhted).
- Päritõuge harmoonilisest seeriast on ka akustilise tooni värv — harmooniliste amplituudide kombinatsioon määrab, kas heli on soe, hele, metalliline vms.
Alljärgnevas muusikalises näites on näidatud harmoonilise seeria noodid noodikirjelduses.
Harmoonilise seeria nootide kuulamiseks klõpsake siin.
Illustratsioon harmoonilise jada kui muusikalise märkmiku kohta. Kõik noodid ei ole täpselt häälestatud; vt allpool üksikasju.
Harmoonikate mängimine instrumentidel
Muusikud peavad mõnikord oma instrumentidel mängima harmoonilisi helisid. Noodikirjelduses näidatakse seda, kui nooti kohale pannakse väike ring.
Viiuldaja võib panna oma sõrme väga kergelt keelele, nii et see jagab keeled pooleks. Ta kuuleb harmoonilist (noodi, mis on avatud keelest oktaavi võrra kõrgemal). Asetades sõrme teistesse kohtadesse, saab ta rohkem harmoonilisi helisid, nt puudutades keelde veerandi võrra allapoole, saab ta järgmise harmoonilise. "Kunstlikke harmooniaid" saab mängida, kui peatada keel tavalisel viisil sõrmega (nii et keel on nüüd lühem) ja asetada väike sõrm kaugemale keelele, et saada peatatud noodi harmooniline. Kunstlikud harmoonikad kirjutatakse rombikujuliste nootide peadega. Neid on väga raske hästi mängida.
Harfimängijad võivad mängida harmoonilisi helisid vasaku käega, peatades keeled käe küljega (väikese sõrme lähedal) ja tõmmates neid pöidlaga või sõrmega. Vasaku käega saab mängida kuni 3 nooti. Parema käega võivad nad mängida harmoonilisi helisid, peatades keel teise sõrme ülemise sõrme sõrmeosa ja pillida pöidlaga. Parema käega saab mängida ainult ühte harmoonilist nooti. Harmoonikad harfil kõlavad väga ilusasti.
Puupuhkpillide ja puhkpillide mängijad mängivad paljusid noote veidi tugevamalt puhudes (ülepuhumine), et saada kõrgemaid nootide seeriaid. Sellised instrumendid nagu plokkflööt võivad mängida akorde, pannes mitu harmooniat koos kõlama, kuid seda on äärmiselt raske teha ja seda esineb tänapäeva muusikas ainult virtuooside puhul.
| ||||||||
Küsimused ja vastused
K: Mis on muusikas harmoonikud?
V: Harmoonikud muusikas on noodid, mis tekivad "harmoonilise jada" osana. Need noodid tekivad erilisel viisil ja hõlmavad lainete lisamist põhilainele.
K: Kuidas toimivad helilained?
V: Helilainete toimimist saab mõista, kui vaadata muusikainstrumendi keelde. Kui viiuldaja mängib viiuli keelel nooti, hakkab keel väga kiiresti vibreerima ja see vibratsioon paneb õhu vibreerima, tekitades helilained, mis jõuavad meie kõrva, nii et me kuuleme seda.
K: Milline on erinevate harmooniate suhe?
V: Mida kõrgem on harmooniline, seda vaiksem on see, kuid suhe on alati täisarv (mitte murdosa). Näiteks keskmisest C-st kõrgemal asuv A (viiulimängija A-harmoonika) vibreerib 440 Hz (440 korda sekundis), mida nimetatakse "põhiharmoonikaks" või "esimeseks harmoonikaks". Teine harmooniline vibreerib kaks korda kiiremini (suhe 2:1): 880Hz, mis annab A-heli oktavi võrra kõrgemal. Kolmas harmooniline annab suhte 3:2, mille tulemuseks on E (oktaavi ja viiendiku võrra kõrgemal kui põhiheli).
K: Kuidas saab ühest instrumendist kuulda mitut nooti?
V: Iga noot, mida pillidel mängitakse, koosneb tegelikult mitmest noodist või "harmoonikast", kuigi me ei pruugi aru saada, et kuuleme korraga rohkem kui ühte nooti. Seda saab demonstreerida, kui mängida klaveril kõige madalamat C-d ja seejärel aeglaselt alla vajutada teine C, mis on oktavi võrra kõrgemal, ilma et see kõlaks; kui te mängite uuesti madalat C-d, tehes seda kõvasti ja lühidalt, kuulete ka vaikset C-d, sest selle keeled on vibreerinud tänu vaiksele allasurumisele, olles samas osa selle harmoonilisest seeriast.
Küsimus: Kuidas näeb välja harmooniate muusikaline märkimine?
V: Harmoonikute muusikaline märkimine näitab kõiki nende üksikuid noote nende harmooniliste seeriate piires.
K: Kas harmooniate kuulamiseks on olemas mõni audiomeeniline näide?
V Jah - siia klõpsates pääseb ligi audioproovidele, mis näitavad, kuidas erinevad harmoonilised helid kõlavad, kui neid kombineerida üheks noodiks või akordiks.
Otsige