O wytwarzaniu d¼wiêków przez instrumenty

D¼wiêki wytwarzane przez instrumenty najczê¶ciej nie s± czystymi tonami


Wykres rzeczywistego, nagranego d¼wiêku instrumentu uzyskany w programie Audacity

Powy¿szy wykres pokazuje, ¿e nie mamy do czynienia z prost± funkcj± sinusoidaln±. Z drugiej jednak strony jest to wyra¼nie wykres pewnych drgañ - oscylacji, poniewa¿ warto¶æ na wykresie czêsto przekracza liniê 0. W wykresie tym mo¿na dopatrzyæ siê pewnych prawid³owo¶ci - do¶æ podobne s± górne czê¶ci wykresu (z pojedynczym charakterystycznym "z±bkiem"), za¶ wiêkszo¶æ dolnych minimów jest podobnie zakoñczona.

O widmie d¼wiêku wytarzanym przez instrumenty muzyczne

Sposób wytwarzania d¼wiêków przez instrumenty muzyczne jest szczególny. T± g³ówn± ró¿nic± w stosunku do reszty naturalnych g³osów jest znacznie lepiej uporz±dkowane widmo d¼wiêku

O ile typowe odg³osy przyrody - np. szum li¶ci, klekot bociana, czy uderzenie pioruna itp. zawieraj± najczê¶ciej chaotyczn± mieszaninê tonów, to d¼wiêk skrzypiec czy fortepianu posiada tzw. dyskretne widmo d¼wiêku

I choæ wiêkszo¶æ instrumentów wytwarza kilka tonów na raz, to nie s± to tysi±ce tonów, jak to ma miejsce w przypadku innych d¼wiêków. Poza tym tony tworzone przez instrumenty s± ze sob± w do¶æ prostych zwi±zkach - ich czêstotliwo¶ci s± zazwyczaj wielokrotno¶ciami pewnej czêstotliwo¶ci podstawowej. 
W efekcie, dla owych muzycznych ¼róde³ da siê dobrze okre¶liæ wysoko¶æ d¼wiêku.


Dla tego widma mo¿na okre¶liæ wysoko¶æ d¼wiêku - odpowiada ona czêstotliwo¶ci 440 Hz, czyli d¼wiêkowi a1.

Dlaczego instrumenty daj± takie uporz±dkowane widmo?

- wynika to z ich budowy – w przypadku wiêkszo¶ci z nich element decyduj±cy w w³a¶ciwo¶ciach wytwarzanego d¼wiêku jest stosunkowo prosty – jednowymiarowy. W przypadku skrzypiec albo gitary bêdzie nim struna (podobnie jest np. dla fortepianu, harfy i cymba³ów).

W instrumentach dêtych (flet, klarnet, tr±bka, saksofon, organy) z kolei d¼wiêk kontrolowany jest przez zamkniêty w rurze s³up powietrza. I tutaj te¿ liczy siê w³a¶ciwie jeden wymiar – s³up powietrza jest cienki i d³ugi – jego wymiar poprzeczny jest znacznie mniejszy od d³ugo¶ci i dlatego ma drugorzêdny wp³yw na d¼wiêk.

Dodatkowym powodem muzycznego charakteru d¼wiêku instrumentów s± do¶æ regularne kszta³ty elementów wytwarzaj±cych drgania oraz czê¶ci rezonansowych - decyduj±cych o ich wzmocnieniu i trwaniu w czasie.

 

D¼wiêki instrumentów >> Drgania struny - wstêp

Patrz tak¿e: d¼wiêki niemuzyczne