Обертон

Материал из МагВики::Справочник по автозвуку и электронике

Оберто́ны (нем. Oberton — «верхний тон») в акустике — колебания полного объёма, а также различных частей какого-либо звучащего тела (струны, столба воздуха, мембраны, голосовых связок и т. д.). Обычно понятие обертона смешивается с понятием гармонических созвуков, однако несмотря на то, что любой гармонический созвук является обертоном, не любой обертон является гармоническим созвуком.

Обертон может быть колебанием частей звучащего тела, выраженных как правильными дробями (1/2, 1/3, 1/4 и т. д.), так и неправильными (например, при колебании звучащего элемента ударного инструмента с неопределённой высотой звука, такого как там-там). Количество и характер обертонов влияют на тембр инструмента. Каждый обертон имеет порядковый номер, обозначающий, какая часть струны колеблется. Если их расположить в высотном порядке, образуется обертоновый звукоряд, также называемый натуральным.

1, 2, 4, 8, 16 — октавные обертоны. Абсолютно чистый звук. 3, 6, 12 — квинтовые обертоны. 5, 10 — терцовые обертоны. 7, 14 — септовые обертоны. 9, 11, 13, 15 — единичные обертоны.

Начальные 10 обертонов прослушиваются по высоте и сливаются друг с другом в аккорды. Остальные прослушиваются плохо, или не прослушиваются вообще.

У настройщиков фортепиано обертоном также называют биение звука при одновременном звучании двух струн. На слух это воспринимается, как неравномерная громкость. Если две струны настроены идентично (или с разницей в целое число октав), то биения не наблюдается. В противном случае биение происходит столько раз в секунду, насколько различаются высоты звуков в герцах (справедливо также для звуков с разницей, равной целому числу октав). Одно биение в секунду называют «один обертон» и т. д. Другой пример — тикание двух часов одинаковой марки: обычно абсолютной точности хода добиться невозможно. И тикание одних часов будет отставать от других. Но, например, раз в пять минут оба экземпляра часов будут тикать одновременно, и общий звук будет громче. Кстати, более высокая октава при настройке отличается на «октава плюс два обертона». Таким образом настраиваются современные инструменты. Ранее строй отличался, и инструменты настраивались по принципу «следующий полутон отличается от предыдущего на „n“ герц», что приводило к неунисонному звучанию нот различных октав. Это можно легко заметить, прослушивая, например, поздние фильмы Чарли Чаплина с фортепианным фоном. Фортепиано звучит для современника фальшиво.