Ein zusätzlicher Ton, der die Klangfarbe bestimmt. Die Theorie von Klang und Akustik in einer verständlichen Sprache. Allgemeine Klangtheorie und musikalische Terminologie

Und die Herstellung individueller Kinder-Traktionsprothesen "KIBI", die die Hand ersetzen. Wir können aus irgendeinem Grund über Kinder mit amputierten Händen, angeborene Fehlbildungen oder degenerative Erkrankungen der Gliedmaßen sprechen. Das Unternehmen entwickelt auch andere Prothesen, unter anderem für Erwachsene. Das Unternehmen entwickelt auch bionische Prothesen, die elektrische Impulse von Muskeln lesen.

Gleichzeitig kann ein Patient dank der sozialen Garantien der Russischen Föderation kostenlos eine Prothese für ein verletztes Glied erhalten. In jedem Fall ist ein individueller Ansatz erforderlich, der die Besonderheiten der Physiologie und des Alters eines bestimmten Patienten berücksichtigt. Derzeit testet das Unternehmen eine fertige Myoprothese, deren Kosten etwa fünfmal niedriger sein werden als die von Analoga.

Dank eines industriellen 3D-Druckers können Sie nicht nur individuelle Prothesen erstellen, sondern diese auch in verschiedenen Farben herstellen und beliebige Zeichnungen und Beschriftungen anbringen. Die Prothese gleicht nicht nur verlorene Chancen aus, sondern gibt auch neue. Mit Hilfe einer speziellen Halterung an der Prothese können Sie diverses Zubehör wie z. B. ein Mini-Drohnen-Bedienfeld befestigen. Ganz zu schweigen von der Tatsache, dass die Prothese solche Vorteile bietet, wie zum Beispiel die Fähigkeit, ein Ei ohne Beschädigung aus kochendem Wasser zu holen.

Im Oktober demonstrieren die Entwickler die Arbeit ihrer Myoprothese in Zürich beim Cyborg-Wettbewerb Cybathlon. Am 13. August fand in Moskau in Vorbereitung auf die Schweizer Bühne der erste Cyborg-Wettbewerb dieser Art in Russland statt. Übrigens sehen die vorhandenen KIBI-Prothesen sehr interessant aus und erinnern an futuristische Spiele wie Deus Ex:

Das Unternehmen weitet seine Aktivitäten sukzessive aus. So wurde kürzlich in Nischni Nowgorod, wo Patienten bereits KIBI-Traktionshandprothesen kostenlos einsetzen können, gemeinsam mit dem Volga Federal Medical Research Center ein neues Rehabilitationsprogramm gestartet. Anwender werden nun internationale Testsysteme anwenden, um die Funktionsfähigkeit von Prothesenhänden zu beurteilen, um den Grad der Selbstbedienung zu bestimmen.

Viele Sänger finden es am Anfang ihrer Gesangsreise interessant, die wichtigsten theoretischen Begriffe dieses Berufs zu verstehen (zu diesen Konzepten gehört auch die Klangfarbe). Die Klangfarbe der Stimme bestimmt den Ton und die Farbe des Tons, der während der Tonwiedergabe gehört wird.

Ohne spezielles theoretisches Wissen ist es sehr schwierig, Gesang zu lernen, ohne sie kann es schwierig sein, die eigenen Stimm- oder nur Sprachdaten auszuwerten und gekonnt zu korrigieren.

Um diese Eigenschaft Ihrer Stimme zu bestimmen, müssen Sie zunächst allgemein verstehen, was eine Klangfarbe ist. Unter diesem Begriff wird verstanden, wie und wie stark die Stimme beim Sprechen oder Singen gefärbt wird, ihre individuellen Eigenschaften sowie die Wärme des Klanges, der ausgesprochen wird.

Leitton und Oberton (eine bestimmte Schattierung des Leittons) bestimmen den Klang der Stimme als Ganzes. Wenn die Obertöne gesättigt (hell) sind, hat der gesprochene Ton die gleichen Eigenschaften. Das Zusammenspiel von Ton und entsprechendem Oberton ist eine rein individuelle Stimmcharakteristik, daher ist es sehr schwierig, zwei Menschen mit gleichen Tonalitäten zu begegnen.

• anatomische Form der Luftröhre;
• Luftröhrengröße;
• das Volumen des Resonators (Resonator - Hohlräume im menschlichen Körper, die für die Schallverstärkung verantwortlich sind - die Mund- und Nasenhöhlen sowie der Rachen);
• Spannung der Stimmbänder.

Wie all diese anatomischen Merkmale bestimmt der psychologische Zustand, welche Art von Stimme zu einem bestimmten Zeitpunkt erklingt. Aus diesem Grund kann die Klangfarbe verwendet werden, um den Zustand eines Menschen sowie sein Wohlbefinden zu beurteilen. Diese Eigenschaft ist instabil - eine Person kann ihren Ton willkürlich ändern.

• Haltung einer Person;
• Geschwindigkeit der Aussprache von Wörtern;
• Ermüdung.

Die Tonalität wird weniger klar, wenn der Sprecher müde ist oder alle Wörter sehr schnell ausspricht. Bei einer verdrehten Haltung atmet eine Person auch falsch. Wie Sprache klingt, hängt von der Atmung ab, daher kann die Körperhaltung nur das Timbre der Stimme beeinflussen.

Stimmtypen

Wenn eine Person ein ruhiges, gemessenes Timbre der Stimme hat, wird ihre Sprache harmonisch, „korrekt“ für andere. Nicht jeder hat diese Eigenschaft von Kindheit an entwickelt. Jedes anfängliche Timbre der Stimme kann rein werden, wenn es richtig trainiert wird.

Auf professioneller Ebene wird Sängern beigebracht, die emotionale Komponente der Sprache und die Frequenz von Klängen zu kontrollieren. Um solche Fähigkeiten zu beherrschen, reicht es aus, sich an eine Person zu wenden, die Gesang oder die Erzeugung eines klassischen Stimmklangs versteht.

Es gibt verschiedene Arten von Klangfarben. Die einfachste Klassifizierung berücksichtigt Geschlechts- und Altersmerkmale - das heißt, der Ton ist männlich, weiblich, kindisch.

• Mezzosopran;
• Sopran (hoher Gesangston - Sopran ist in Koloratur, Lyrik, Dramatik unterteilt);
• Alt (singende tiefe Frauenstimme).

• Bariton;
• Bass (tiefe Männerstimme, unterteilt in zentral, melodiös);
• Tenor (hoher Gesangston bei Männern, unterteilt in dramatisch, lyrisch).

Kinderschlüssel:

• Alt (höher als Tenor);
• Diskant (klingen wie ein Sopran, aber typisch für Jungen).

• Sanft;
• melodisch;
• Hübsch;
• Metall;
• taub.

Bühnenschlüssel (es ist wichtig, dass dies nur für Sänger typisch ist):

• Samt;
• Gold;
• Kupfer;
• Silber.

• kalt;
• Sanft;
• schwer;
• schwach;
• fest;
• schwer.

Alle diese Eigenschaften sind nicht endgültig - derselbe Sänger kann sie während des Trainings beliebig ändern.

Was den Ton beeinflussen kann

Es gibt mehrere Faktoren, die das Timbre der Stimme einer Person spontan verändern können. Diese beinhalten:

• Pubertät (als Folge des Erwachsenwerdens ändert sich der Ton einer Person, wird stärker, rauer; dieser Prozess kann nicht gestoppt werden, der Ton wird nicht mehr derselbe sein wie in einem frühen Alter);
• erkältungen, Unterkühlung (bei Erkältung können Halsschmerzen und Husten auftreten, der Ton ändert sich während dieser Zeit, wird heiserer, taub, während einer Erkältung überwiegen leise Stimmen);
• chronischer Schlafmangel, emotionale Überforderung;
• rauchen (bei längerem Rauchen wird das Timbre der Stimme allmählich niedriger und rauer);
• chronischer Alkoholkonsum (Alkohol reizt die Stimmbänder und verwandelt die Stimme in eine tiefe und heisere Stimme).

Fast alle Faktoren können eliminiert werden. Deshalb ist es besser, schlechte Angewohnheiten aufzugeben, Stress zu vermeiden und nicht zu rauchen, um den Tonfall so rein wie anfangs zu halten.

Kann man den Ton ändern

Die Stimmfarbe ist nicht genetisch angelegt und kann daher im Unterricht mit einem Gesangsspezialisten korrigiert werden. Die anatomischen Eigenschaften der Bänder (das sind Falten im Bereich des klangerzeugenden Zentrums) können von einem Menschen nicht konservativ verändert werden, da sie von dem Moment an anatomisch angelegt sind, in dem die genetischen Eigenschaften gebildet werden. Dazu gibt es spezielle chirurgische Eingriffe, bei denen die entstandenen Defekte korrigiert werden.

Die Klangentstehung beginnt im Kehlkopf, aber die endgültige Formung und Klanggebung findet in den Resonanzräumen (Mund, Nase, Rachen) statt. Daher können auch verschiedene Anpassungen der Einstellung und Spannung bestimmter Muskeln die Klangfarbe beeinflussen.

Wie man den Ton erkennt und ändert

Aufgrund fehlender Spezialkenntnisse kann es zu Hause schwierig sein, die Klangfarbe einer Stimme zu bestimmen, man kann es nur vermuten. Für eine genaue Bestimmung sollten Sie sich an einen Stimmspezialisten wenden oder ein spezielles Spektrometer verwenden.

Das Spektrometer bestimmt die Klangfarbe der Stimme am zuverlässigsten. Das Gerät analysiert den von einer Person ausgesprochenen Ton und klassifiziert ihn gleichzeitig. Das Gerät verfügt über einen Tonverstärker und ein Mikrofon - ein Spektrometer zerlegt mit Hilfe von Filtern den Ton in elementare Komponenten und bestimmt die Höhe ihres Tons. Häufiger reagiert das Gerät auf Konsonantenbuchstaben (ausreichend, um die drei Konsonantenbuchstaben zu analysieren, die zuerst in der Sprache erklangen).

Spontan ändert sich der Ton erst während der Adoleszenz - gleichzeitig nutzt eine Person ihr Sprachpotential nicht mehr, da das meiste davon zur Steuerung des ausgesprochenen Tons dient - Intonation oder Lautstärke. Manchmal ändert sich der Ton und die Klangfarbe unter Stress, aber das passiert seltener.

Wie Sie Ihre wahre Stimme hören

Eine Person kann die Klangfarbe in sich selbst nicht objektiv bestimmen, da sie sich selbst anders hört als andere. Schallwellen wandern nach innen und werden daher im Innen- und Mittelohr verzerrt. Die Technik fängt den echten Klang ein, den andere hören, weshalb es manchmal schwierig ist, ihn auf der Aufnahme zu erkennen.

Sie können auch 2 Blätter Pappe nehmen (manchmal nehmen sie einen Stapel Blätter oder einen Ordner) und dann an beiden Ohren befestigen. Papier schirmt Schallwellen ab, sodass eine Person beim Aussprechen von Wörtern in dieser Position einen echten Ton hört, da diese Abschirmung den hörbaren Ton der Stimme beeinflusst.

Die Klangfarbe von Frauen- und Männerstimmen ist für Sängerinnen und Sänger ein wichtiges Stimm- und Sprachmerkmal. Es ist auch für normale Menschen von Bedeutung. Die Klangfarbe kann mit speziell ausgewählten Übungen oder Gymnastik korrigiert werden, da sie für einen gewöhnlichen Menschen oft nicht ganz korrekt ist.

Töne, Obertöne, Resonator

Zusatztöne entstehen dadurch, dass nicht nur der gesamte elastische Körper, der den Hauptton erzeugt, schwingt, sondern auch seine Teile. Die Teile sind kleiner als der ganze Körper, daher geben sie Töne ab, die höher sind als der Hauptton, - Obertöne(Deutsch ober"höher, höher"), aber schwächer. Wenn beispielsweise der Grundton 100 Hz hoch ist, dann sind die Obertöne 200.400, 800.1600 Hz hoch usw. Einige Obertöne gehen bis zu 10.000 Hz hoch.

Basic Ton und Obertöne werden im Kehlkopf mit Hilfe der Stimmbänder gebildet. Die Mundhöhle spielt die Rolle eines variablen Resonators (seine Form ändert sich mit Hilfe der Zunge, der Lippen, des Unterkiefers usw.). Auch die Nasen- und Rachenhöhlen können Resonatoren sein, bei deren Größenänderung sich die Klangfarbe der Stimme und der Sprachlaute ändert. Ein Resonator ist ein leerer Körper mit festen Wänden und Loch einer bestimmten Größe. Der Resonator verstärkt einige Obertöne und dämpft andere. So entstehen die Lauten. Etwas Ähnliches, nur viel komplizierter, geschieht bei der Bildung von Konsonanten.

Konsonanten bestehen aus einem Grundton und Obertönen, die sich in Resonatoren verändern, von denen einer den Grundton und der andere die Obertöne verstärken kann. So entstehen klangvolle und laute Konsonanten.

Der Hauptton ist seiner Klangfarbe entsprechend individuell für jeden Menschen (nach N. Pototsky).

Formanten von Klängen

Sprachlaute unterscheiden sich hauptsächlich in einer Reihe von Obertönen. Die Obertöne, die einen bestimmten Sprachlaut ausmachen, werden genannt Formanten. Entscheidend für die Erkennung von Vokalen sind die ersten beiden Formanten. Zum Beispiel sind dies nach einigen Quellen für a - ungefähr 700 und 1200 Hz, für b - 400 und 800 Hz, für b - 300 und 700 Hz, für i - 200 und 2200 Hz, für i - 300 und 1900 Hz , für e - das sind 400 und 1600 Hz (bei der Aussprache verschiedener Personen ist die Höhe der Formanten nicht gleich).

Die Klänge, bei denen der erste und der zweite Formant nahe genug beieinander liegen, werden genannt kompakt(z. B. [o] und [y]). Wenn beide Formanten weit voneinander entfernt sind, dann haben wir es mit diffus Ton (z. B. [o] - [und]). Die Tonhöhe des Tons wird durch den zweiten Formanten bestimmt: Aus dieser Sicht gehört zu tiefen Tönen, zu hohen - und.

Nebeneinander auftretende unbetonte Vokale, also kompakte Laute, können verwechselt werden.

Eine Verschränkung ist in den folgenden vier Vokalpaaren möglich:

Unbetonte Vokale [i], [y], [a] werden ziemlich deutlich ausgesprochen, qualitativ nicht viel anders als betonte.

Was Konsonanten betrifft, so wurde ihre akustische Natur noch nicht richtig untersucht.

In verschiedenen Sprachen unterscheiden sich dieselben Laute auf den ersten Blick in einigen ihrer Formanten (z. B. klingt der Laut [a] im Ukrainischen, Russischen, Englischen, Deutschen, Französischen etwas anders, weil in diesen nicht alle seine Formanten gleich sind Sprachen).

Um den Formant, also jeden Ton, zu reflektieren und zu verstärken, haben Saiten- und Musikinstrumente ein Deck (Körperteil, (Boxen)). Wenn eine Saite gegen verschiedene Punkte auf dem Griffbrett von Musikinstrumenten gedrückt wird, wird sie mehr oder weniger zurückgezogen, und die Amplitude der Schwingungen ändert sich entsprechend. Je größer die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit, desto stärker wird der Ton durch das Deck, das als Resonator dient, verstärkt.

Notiz. Formant - ein Oberton, der dem Klang eines Musikinstruments oder einer Stimme eine charakteristische Farbe verleiht - Klangfarbe. Formant- Teil eines Wortes, ändert die lexikalische und grammatikalische Bedeutung der Wurzel oder des Stammes; dient der Wortbildung und Flexion; Affix. Zum Beispiel in den Worten tünchen und weiß getüncht lexikalische und grammatikalische Bedeutungen wechseln Formanten: Verbalsuffixe -m-; ti; Partizip Suffix -de- und Endungen mi.

Spektrum und Klangfarbe

Timbre meist das individuelle Merkmal des Klangs (Qualität) genannt, das durch die Art der Obertöne bestimmt wird, die dem Hauptton überlagert sind. Stellen Sie sich eine Saite vor, die schwingt. Einerseits schwingt alles, was den Hauptton seines Klanges ausmacht, andererseits schwingen seine Teile, wodurch zusätzliche Töne oder Obertöne entstehen. Insgesamt werden Obertöne als die eine oder andere Klangfarbe oder Klangfarbe wahrgenommen.

Eine Saite oder ein anderer Körper erzeugt also komplexe Schwingungen und bildet verschiedene Klänge mit ihren eigenen speziellen Obertönen. Die Frequenz von Obertönen oder Harmonischen ist immer höher als die Frequenz des Grundtons, und die Stärke (Intensität) ist schwächer als die Frequenz.

menschliche Stimmbänder- das sind eigentümliche Saiten, die komplexe Schwingungen ausführen. Anhand der Klangfarbe bestimmen wir die Stimmen von Freunden und Verwandten, Kindern und Erwachsenen, Männern und Frauen, Muttersprachlern und Ausländern sowie Vertretern bestimmter Dialekte bestimmter Regionen.

Das Verhältnis des Grundtons kann sich im Resonator ändern. Ein Resonator kann ein leerer Raum, ein Gitarrenkörper, eine Orgelpfeife usw. sein. Es ist ein Körper, der mit einer bestimmten Form, einem bestimmten Volumen ausgestattet ist und sich durch eine vorhandene Frequenz auszeichnet.

Wenn eine Schallquelle mit einem Resonator zusammenwirkt, entsteht ein neuer Klang mit einer anderen Struktur. Der Resonator verstärkt einige Harmonische, die nahe an seiner Frequenz liegen, und dämpft andere. Durch die Verstärkung einer der Harmonischen erhält das Spektrum eine Formantenstruktur und eine neue Qualität. Das Klangspektrum ist eine Menge homogener, aber unterschiedlicher akustischer Merkmale. Einer der Obertöne ist im Vergleich zum Grundton am intensivsten Klangformant. Die neue Qualität des Klangs, seine Klangfarbe, hängt mit der Eigenschaft des Formanten zusammen.

Wenn in der Musik oder Poesie Klänge disharmonisch kombiniert werden, dann schlägt eine solche Kombination schmerzlich ins Ohr. In der Linguistik wird eine disharmonische Kombination von Lauten als Kakophonie bezeichnet.

Der Begriff der Klangfarbe wird in der Linguistik unterschiedlich interpretiert.

1. Timbre- Dies ist eine individuelle Färbung des Klangs, die durch das Auferlegen zusätzlicher Töne auf den Hauptton entsteht, die in den supraglottischen Hohlräumen erzeugt werden

(N. Totska).

2. Timbre ist die akustische Hauptsignatur jedes einzelnen Sprachlauts, die Informationen darüber enthält, wie ein bestimmter Laut entsteht, den der Zuhörer hört ( Und . Juschtschuk).

3. Besonders wichtig für den Klang der menschlichen Sprache ist die Klangfarbe.(ab fr. Timbre-"Glocke") - Klangfarbe. Die Klangfarbe entsteht dadurch, dass dem Hauptton zusätzliche Töne überlagert werden, die höher sind als der Hauptton. Solche Ströme, die höher sind als der Hauptstrom, werden Obertöne genannt (davon. ober- „oben“, „oben“). Wenn der Grundton 100 Hertz beträgt, dann gibt es Obertöne von 200.300.400 Hertz (nach M. Kochergan).

„Der schwierigste subjektiv empfundene Parameter ist die Klangfarbe. Bei der Definition dieses Begriffs ergeben sich vergleichbare Schwierigkeiten wie bei der Definition des Begriffs „Leben“: Jeder versteht, was es ist, aber die Wissenschaft ringt seit mehreren Jahrhunderten mit einer wissenschaftlichen Definition.“
(I. Aldoshina)

Reine Töne begegnen uns in der Natur fast nie. Der Klang jedes Musikinstruments ist komplex und besteht aus vielen Frequenzkomponenten - Obertönen.

Auch bei sehr komplexen Schallschwingungen ist das menschliche Gehör in der Lage, die Tonhöhe zu erkennen. Bei gleicher Tonhöhe unterscheidet sich jedoch der Klang beispielsweise einer Geige nach Gehör vom Klang eines Flügels. Dies liegt daran, dass das Ohr neben der Schallhöhe auch die „Farbe“ des Schalls beurteilen kann, d.h. seine Klangfarbe.

Die Klangfarbe eines Tons ist eine solche Klangqualität, die es ermöglicht, einen Ton unabhängig von Frequenz und Amplitude voneinander zu unterscheiden. Die Klangfarbe hängt von der gesamten spektralen Zusammensetzung des Klangs (d. h. davon, welche Obertöne darin vorhanden sind) und dem Verhältnis der Amplituden der spektralen Komponenten (d. h. Obertöne) ab:

Obertöne

Der Begriff der Klangfarbe ist eng mit dem Begriff der Tonhöhe verwandt. Tatsache ist, dass Schallschwingungen in der Regel komplex sind.

Wenn wir zum Beispiel die Note „la“ der ersten Oktave auf der Geige nehmen (Frequenz 440 Hz), dann enthalten die Schwingungen dieser Saite auch mehrere Frequenzen von 880, 1320, 1760, 2200 Hz usw.

Dabei können die Amplituden dieser Frequenzen (Obertöne) unterschiedlich sein, d.h. die Obertöne haben unterschiedliche Lautstärken.

Der deutsche Physiker Georg Ohm schlug zuerst vor, dass eine einfache Hörempfindung durch eine einfache Sinusschwingung verursacht wird ( eine solche Schwingung wird auch harmonisch genannt, es ist wichtig, harmonische Schwingungen nicht zu verwechseln, d.h. die durch die Funktionen y = sin x usw. beschriebenen und harmonischen Obertöne, die ebenfalls harmonische Schwingungen sind, deren Frequenzen aber auch Vielfache der Grundfrequenz sind). Sobald die Form der Schwingung komplizierter wird, treten Obertöne auf - es entsteht der Eindruck, den Klang oder seine Klangfarbe zu färben.

Ein Beispiel für das Auftreten einer komplexen Schwingung durch Addition zweier einfacher (harmonischer) Schwingungen.
Blau ist die Grundharmonische, Rosa ist die doppelte Frequenz (Oberton oder erste Harmonische) und Grün ist die resultierende komplexe (nicht harmonische) Welle.

Ohm konnte feststellen, dass das Ohr separate harmonische Klangkomponenten wahrnimmt, und diese Komponenten verursachen separate Empfindungen. Mit etwas Übung können Sie sogar eine komplexe periodische Schwingung mental trennen und feststellen, welche Obertöne im Klang vorhanden sind.

So ist das menschliche Ohr in der Lage, eine komplexe Form von Schallschwingungen als Farbe oder Klangfarbe wahrzunehmen.

Harmonische Obertöne oder Obertöne

Obertöne sind entweder harmonisch oder nicht harmonisch.

Die Frequenzen harmonischer Obertöne sind Vielfache der Frequenz des Grundtons (harmonische Obertöne werden zusammen mit dem Grundton auch als Harmonische bezeichnet):

In realen physikalischen Situationen (z. B. bei Schwingungen einer massiven und starren Saite) können die Obertonfrequenzen merklich von Werten abweichen, die ein Vielfaches der Grundfrequenz sind - solche Obertöne werden als nicht harmonisch bezeichnet.

Spektrale Komposition und Klangfarbe

Das Amplituden-Frequenz-Verhältnis aller Komponenten einer komplexen Schwingung wird als Schallspektrum bezeichnet, und die Töne, die jeder in einer komplexen Schwingung vorhandenen Frequenz entsprechen, werden als spektrale Komponenten oder Komponenten bezeichnet.

Die Menge der Spektralkomponenten bestimmt die Klangfarbe des Klangs. Und da jede Spektralkomponente ein Klang einer bestimmten Höhe ist, ist es nicht ganz richtig, von einer Klangfarbe als einer separaten Klangeigenschaft zu sprechen. Es ist jedoch die Klangfarbe (oder vielmehr das Spektrum), die normalerweise im Rampenlicht steht, wenn es um Klangverarbeitungstechnologien geht.

Beispiele für die spektrale Zusammensetzung musikalischer Klänge:

Die Klangfarbe, d.h. Das Verhältnis der Amplituden seiner Harmonischen beeinflusst auch die wahrgenommene Tonhöhe eines komplexen Tons.

Phantomfrequenzen

Manchmal kann eine Person Geräusche im Niederfrequenzbereich hören, obwohl es in Wirklichkeit keine Geräusche mit einer solchen Frequenz gab. Das Gehirn nimmt die Tonhöhe nicht nur anhand ihrer Grundfrequenz wahr, sondern auch anhand der Periodizität, die durch das Verhältnis zwischen den Obertönen gegeben ist. Wir können dieselbe Tonhöhe (vielleicht mit einem anderen Timbre) wahrnehmen, selbst wenn die Grundfrequenz während der Wiedergabe nicht gehört wird (oder verloren geht). (Frequenzsignale eines komplexen Spektrums ohne Grundfrequenz (die erste Harmonische im Spektrum) werden als bezeichnet Restwert.)

Wenn beispielsweise eine Note (d. h. kein reiner Ton) eine Tonhöhe von 100 Hz hat, besteht sie aus Frequenzkomponenten, die ganzzahlige Vielfache dieses Werts sind (z. B. 100, 200, 300, 400, 500 .... Hz). . Kleine Lautsprecher sind jedoch möglicherweise nicht in der Lage, niedrige Frequenzen wiederzugeben, sodass die 100-Hz-Komponente bei der Wiedergabe möglicherweise nicht vorhanden ist. Es ist jedoch eine dem Grundton entsprechende Frequenz hörbar.

Dieser Effekt wurde als „Missed Fundamental Phenomenon“ bezeichnet – ein Experiment aus dem Jahr 1940 zeigte, dass sich die Tonhöhenwahrnehmung eines spektral komplexen Klangs nicht ändert, wenn seine Grundfrequenz entfernt wird, er wird vom Gehirn basierend auf den vorhandenen Obertönen ergänzt. Es wird in Audiogeräten verwendet, um den niedrigen Frequenzbereich zu erweitern, wenn solche Frequenzen nicht direkt angemessen wiedergegeben werden können, wie z. B. in Kopfhörern, Mobiltelefonen, Low-End-Lautsprechern (Lautsprechern) usw.

Der Charakter eines musikalischen Klangs wird durch mehrere Eigenschaften bestimmt; Dazu gehören: Tonhöhe, Lautstärke und Klangfarbe.

Die Klangfarbe ist die Qualitätsseite des Klangs, seine Färbung.

Um die Eigenschaften der Klangfarbe im musikalischen Umfeld zu bestimmen, werden Wörter aus dem Bereich der Empfindungen verwendet, Metaphernbegriffe, zum Beispiel sagen sie: Der Klang ist weich, scharf, dick, klingend, melodisch usw. Jedes Instrument oder jede menschliche Stimme hat eine für ihn charakteristische Klangfarbe, und selbst ein Instrument ist in der Lage, einen Klang verschiedener Farben zu erzeugen.

Mit Timbre können Sie Klänge, die auf verschiedenen Instrumenten aufgenommen wurden, nach Gehör unterscheiden (z. B. den Klang einer Gitarre vom Klang eines Klaviers).

Der Unterschied in den Klangfarben hängt von der Zusammensetzung der Teiltöne (natürliche Obertöne oder Obertöne) ab, die jeder Schallquelle innewohnen.

Jeder Klang ist abhängig von einer Reihe von Bedingungen, vom tatsächlichen Klangkörper, vom Resonator, von Instrumentendetails usw. gefärbt.

Der Klang der Quelle ist sehr zweideutig, Tatsache ist, dass es in der Quelle selbst Obertöne gibt, Obertöne, die für diese bestimmte Quelle charakteristisch sind. Mit anderen Worten, aus der „Zusammensetzung“ der Obertöne eines bestimmten Klangs können wir seine Klangfarbe definieren und einen Klang von einem anderen unterscheiden.

Teiltöne oder Obertöne (von deutsch Oberton – oberer Ton) sind die unvermeidlichen Verunreinigungen, die im Klang jeglicher Art vorhanden sind. Ihre Frequenzen sind immer ein Vielfaches der Frequenz des Hauptklangs, und ihre Anzahl und Lautstärke können stark variieren, wodurch eine andere klangliche Färbung des Klangs entsteht.

Wenn die Saite nur den Grundton reproduzieren würde, würde ihre Wellenform der folgenden Grafik entsprechen.

Aber die Schallwelle hat in der Praxis immer eine ziemlich komplexe Form. Dies geschieht dadurch, dass der schwingende Schwingkörper zu gleichen Teilen gebrochen wird. Diese Teile erzeugen im allgemeinen Schwingungsvorgang des Körpers eigenständige Schwingungen und bilden entsprechend ihrer Länge zusätzliche Wellen. Zusätzliche (einfache) Schwingungen bewirken die Bildung von Teiltönen - Obertönen.

Die Höhe der Teiltöne ist unterschiedlich, da die Schwingungsgeschwindigkeit der Wellen, aus denen sie gebildet werden, nicht gleich ist. Beispielsweise ist die Wellenlänge des zweiten Teiltons, der aus der Hälfte der Saite gebildet wird, zweimal kürzer als die Haupttonwelle, und seine Schwingungsfrequenz ist doppelt so schnell usw.

Die Obertöne sind im Idealfall Vielfache des Grundtons und werden durch die Formel berechnet

Wobei a eine beliebige natürliche Zahl ist (2,3,4,5,6...)

Aber in Wirklichkeit sind Klangquellen nicht ideal, die Saiten haben Verdickungen, Plaque, Oxide auf ihrer Oberfläche, so dass das Timbre mit Obertönen gefärbt ist, die der natürlichen Obertonskala nahe kommen.

In musikalischen Klängen, in echten akustischen Instrumenten, in ihren Resonatoren und Konstruktionsmerkmalen bildet sich eine einzigartige Klangfarbe aus, die nicht nur ein Instrument vom anderen, sondern auch identische Instrumente voneinander unterscheiden kann (Stradivari-Geige, gestempelte Instrumente und handmontierte Instrumente). mit Geheimnissen).