Was ist die Harmonische?

Eine Harmonische ist ein Mitglied der Harmonischenreihe. Der Begriff wird in verschiedenen Disziplinen verwendet, darunter Musik, Physik, Akustik, elektronische Energieübertragung, Funktechnologie und anderen Bereichen. Es wird typischerweise auf sich wiederholende Signale wie Sinuswellen angewendet. Eine Harmonische einer solchen Welle ist eine Welle mit einer Frequenz, die ein positives ganzzahliges Vielfaches der Frequenz der ursprünglichen Welle ist, die als Grundfrequenz bekannt ist. Die ursprüngliche Welle wird auch als 1. Harmonische bezeichnet. Die folgenden Harmonischen werden als höhere Harmonische bezeichnet. Da alle Harmonischen bei der Grundfrequenz periodisch sind, ist auch die Summe der Harmonischen bei dieser Frequenz periodisch. Wenn beispielsweise die Grundfrequenz 50 Hz beträgt, eine gemeinsame Frequenz der Wechselstromversorgung, betragen die Frequenzen der ersten drei höheren Harmonischen 100 Hz (2. Harmonische), 150 Hz (3. Harmonische), 200 Hz (4. Harmonische) und jede Addition von Wellen mit diesen Frequenzen ist periodisch bei 50 Hz.

Eigenschaften
Ein zischender, pfeifender Toncharakter unterscheidet alle natürlichen und künstlichen Harmonischen von den fest angehaltenen Intervallen; Daher muss ihre Anwendung im Zusammenhang mit letzterem immer sorgfältig geprüft werden.
Die meisten akustischen Instrumente emittieren komplexe Töne, die viele einzelne Teiltöne enthalten (einfache Einzeltöne oder Sinuswellen), aber das ungeübte menschliche Ohr nimmt diese Teiltöne typischerweise nicht als separate Phänomene wahr. Eine Musiknote wird vielmehr als ein Klang wahrgenommen, wobei die Qualität oder das Timbre dieses Klangs auf die relativen Stärken der einzelnen Teiltöne zurückzuführen ist. Viele akustische Oszillatoren, wie die menschliche Stimme oder eine gebogene Violinsaite, erzeugen komplexe Töne, die mehr oder weniger periodisch sind und daher aus Teiltönen bestehen, die nahezu mit ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz übereinstimmen und daher den idealen Harmonischen ähneln und sind der Einfachheit halber "harmonische Teiltöne" oder einfach "Harmonische" genannt (obwohl es nicht genau genug ist, einen Teil als Harmonische zu bezeichnen, wobei die erste real und die zweite ideal ist).

Oszillatoren, die harmonische Teiltöne erzeugen, verhalten sich ähnlich wie eindimensionale Resonatoren und sind oft lang und dünn, z. B. eine Gitarrensaite oder eine an beiden Enden offene Luftsäule (wie bei der modernen Orchester-Querflöte). Blasinstrumente, deren Luftsäule nur an einem Ende offen ist, wie Trompeten und Klarinetten, erzeugen ebenfalls Teiltöne, die Oberschwingungen ähneln. Sie erzeugen jedoch zumindest theoretisch nur Teiltöne, die den ungeraden Harmonischen entsprechen. Die Realität akustischer Instrumente sieht so aus, dass sich keines so perfekt verhält, wie es die etwas vereinfachten theoretischen Modelle vorhersagen würden.

Partials, deren Frequenzen keine ganzzahligen Vielfachen der Grundwelle sind, werden als unharmonische Partials bezeichnet. Einige akustische Instrumente emittieren eine Mischung aus harmonischen und unharmonischen Partials, wirken sich jedoch immer noch auf das Ohr aus, wenn sie eine bestimmte Grundtonhöhe haben, wie z. B. Klaviere, Pizzicato-Saiten, Vibraphone, Marimbas und bestimmte rein klingende Glocken oder Glockenspiele. Antike Klangschalen sind dafür bekannt, dass sie mehrere harmonische Partials oder Multiphonics erzeugen. Andere Oszillatoren wie Becken, Drumheads und andere Schlaginstrumente erzeugen natürlich eine Fülle von unharmonischen Partials und implizieren keine bestimmte Tonhöhe und können daher nicht melodisch oder melodisch verwendet werden harmonisch wie andere Instrumente.

Partials, Obertöne und Harmonische
Ein Oberton ist ein Teil, der höher ist als der niedrigste Teil in einem zusammengesetzten Ton. Die relativen Stärken und Frequenzverhältnisse der Komponententeile bestimmen das Timbre eines Instruments. Die Ähnlichkeit zwischen den Begriffen Oberton und Teil führt manchmal dazu, dass sie in einem musikalischen Kontext lose austauschbar verwendet werden, aber sie werden unterschiedlich gezählt, was zu einer möglichen Verwirrung führt. Im speziellen Fall von Instrumental-Timbres, deren Komponententeile einer harmonischen Reihe (wie bei den meisten Streichern und Bläsern) sehr nahe kommen, anstatt unharmonische Partials zu sein (wie bei den meisten Toninstrumenten), ist es auch zweckmäßig, die Komponententeile als "Harmonische" zu bezeichnen "aber nicht genau richtig (weil Harmonische auch bei Fehlen gleich nummeriert sind, während Partials und Obertöne nur dann gezählt werden, wenn sie vorhanden sind). Diese Tabelle zeigt, wie die drei Arten von Namen (partiell, Oberton und Harmonisch) gezählt werden (vorausgesetzt, die Harmonischen sind vorhanden).

Bei vielen Musikinstrumenten ist es möglich, die oberen Harmonischen zu spielen, ohne dass die Grundnote vorhanden ist. In einem einfachen Fall (z. B. einem Rekorder) bewirkt dies, dass die Tonhöhe der Note um eine Oktave angehoben wird. In komplexeren Fällen werden jedoch viele andere Tonhöhenvariationen erhalten. In einigen Fällen ändert sich auch das Timbre der Note. Dies ist Teil der normalen Methode, um höhere Noten in Blasinstrumenten zu erhalten, wo es als Überblasen bezeichnet wird. Die erweiterte Technik des Spielens von Multiphonics erzeugt auch Harmonische. Auf Streichinstrumenten können sehr rein klingende Noten erzeugt werden, die von Streichern als Harmonische oder Flageolette bezeichnet werden. Sie haben eine unheimliche Qualität und eine hohe Tonhöhe. Oberschwingungen können verwendet werden, um die Abstimmung von Saiten, die nicht auf die Übereinstimmung abgestimmt sind, gleichzeitig zu überprüfen. Wenn Sie beispielsweise den Knoten auf halber Höhe der höchsten Saite eines Cellos leicht fingern, erhalten Sie die gleiche Tonhöhe wie wenn Sie den Knoten 1⁄3 auf der zweithöchsten Saite leicht fingern. Für die menschliche Stimme siehe Obertongesang, bei dem Harmonische verwendet werden.

Während elektronisch erzeugte periodische Töne (z. B. Rechteckwellen oder andere nicht sinusförmige Wellen) "Harmonische" aufweisen, die ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz sind, weisen praktische Instrumente diese Eigenschaft nicht alle auf. Zum Beispiel sind höhere "Harmonische" von Klaviernoten keine echten Harmonischen, sondern "Obertöne" und können sehr scharf sein, dh eine höhere Frequenz als bei einer reinen harmonischen Reihe. Dies gilt insbesondere für andere Instrumente als Saiten- oder Blech- / Holzblasinstrumente, z. B. Xylophon, Schlagzeug, Glocken usw., bei denen nicht alle Obertöne ein einfaches Ganzzahlverhältnis mit der Grundfrequenz haben. Die Grundfrequenz ist der Kehrwert der Periode des periodischen Phänomens.

Sie können auch mögen:

>>Der USC-Radiosender kreiert eine Show, die Künstler der LA Philharmonic einlädt

>>Avid führt neue Plug-Ins der Pro-Serie ein; Pro Multiband Dynamics und Pro Subharmonic

>>Wie man effizientere HF-Leistungsverstärker baut, indem man Oberwellen im Gehäuse terminiert

Hinterlass eine Nachricht 

Nachrichtenliste