Harmonická řada (hudba)
Harmonické tóny v hudbě jsou tóny, které vznikají zvláštním způsobem. Jsou to tóny, které vznikají jako součást "harmonické řady".
Ve fyzice je harmonická vlna vlna, která se přidává k základní vlně. Tento článek pojednává o zvukových vlnách, které lze jasně pochopit při pohledu na struny hudebního nástroje.
Když houslista zahraje tón na houslové struně, začne struna velmi rychle vibrovat. Tato vibrace rozkmitá vzduch a zvukové vlny se dostanou k našemu uchu, takže je slyšíme. Kdyby byl tón absolutně čistý, pohybovala by se struna v dokonalé sinusoidě a produkovala by pouze jednu frekvenci, ale místo toho se vedle hlavní frekvence produkuje více frekvencí současně. Tón zahraný na houslové struně způsobuje, že se struna rozkmitá velmi složitým způsobem. Existuje základní tón (základní tón), ale k němu se přidává spousta dalších malých tónů, které se všechny skládají do zvuku zvláštním způsobem, který nám říká, že hrají housle, a ne klarinet nebo lidský hlas.
Čím vyšší tón, tím rychleji struna vibruje. Tón A nad středním C (houslová struna A) kmitá frekvencí 440 Hz (440krát za sekundu). To je "základní" nebo "první harmonická". Druhá harmonická kmitá dvakrát rychleji (poměr 2:1): 880 Hz. Tím vzniká o oktávu vyšší A. Třetí harmonická dá poměr 3:2. To bude E (o oktávu a kvintu vyšší než základní). Čím vyšší je harmonická, tím je tišší, ale poměr je vždy celé číslo (nikoli zlomek).
Každý tón zahraný na hudebním nástroji je ve skutečnosti kombinací několika tónů nebo "harmonických" tónů, i když si možná neuvědomujeme, že slyšíme více než jeden tón najednou. Zahrajte na klavíru nejnižší tón C. Nyní najděte další C, které je o oktávu vyšší. Tuto klávesu stiskněte velmi pomalu tak, aby nezněla, a podržte ji. Zatímco ji držíte stisknutou, zahrajte opět nejnižší C tak, aby bylo hlasité a velmi krátké. Tiše držené C nyní zazní. Je to proto, že struny tohoto céčka trochu vibrují, protože je to harmonický tón spodního céčka (mohou vibrovat, protože tlumítko je během držení tónu mimo strunu). Totéž lze provést při držení dalšího G, pak dalšího C a pak E. Čím vyšší tón, tím slabší (tišší) jsou harmonické tóny. Níže uvedený hudební příklad ukazuje noty harmonické řady v notovém zápisu.
Chcete-li si poslechnout tóny harmonické řady, klikněte zde: kliknutím zde.
Ilustrace harmonické řady jako hudebního zápisu. Ne všechny noty jsou přesně naladěny; podrobnosti viz níže.
Hra na harmonické nástroje
Hudebníci někdy potřebují na svých nástrojích hrát harmonické tóny. V notovém zápisu se to znázorňuje malým kroužkem nad notou.
Houslista může velmi lehce položit prst na strunu tak, aby ji rozdělil na polovinu. Uslyší harmonickou (tón o oktávu vyšší než otevřená struna). Přiložením prstů na jiná místa může získat další harmonické, např. dotykem struny o čtvrtinu níže získá další harmonickou. "Umělé harmonické" lze zahrát tak, že prstem zastavíme strunu obvyklým způsobem (takže struna je nyní kratší) a malíčkem umístěným dále na struně získáme harmonickou zastaveného tónu. Umělé harmonické se zapisují pomocí notových hlaviček ve tvaru kosočtverce. Je velmi těžké je dobře zahrát.
Harfisté mohou hrát harmonické tóny levou rukou tak, že zastaví strunu boční stranou ruky (v blízkosti malíčku) a palcem nebo prsteníkem strhnou. Levou rukou lze zahrát až 3 tóny. Pravou rukou mohou hrát harmonické tak, že zastaví strunu horním kloubem druhého prstu a vybrnkávají palcem. Pravou rukou lze zahrát pouze jeden harmonický tón. Harmonika na harfu zní velmi krásně.
Hráči na dřevěné dechové a žesťové nástroje hrají mnoho tónů tak, že foukají o něco silněji (overblowing), aby dosáhli vyšší řady tónů. Nástroje, jako je zobcová flétna, mohou hrát akordy tak, že několik harmonických tónů zní dohromady, ale je velmi obtížné to dobře provést a v moderní hudbě se s tím setkáváme pouze u virtuózních hráčů.
| ||||||||
Otázky a odpovědi
Otázka: Co jsou to harmonické složky v hudbě?
Odpověď: Harmonické v hudbě jsou tóny, které vznikají jako součást "harmonické řady". Tyto tóny vznikají zvláštním způsobem a spočívají v přidávání vlnění k základnímu vlnění.
Otázka: Jak fungují zvukové vlny?
Odpověď: Zvukové vlny lze pochopit při pohledu na struny hudebního nástroje. Když houslista zahraje tón na houslovou strunu, začne struna velmi rychle vibrovat a tato vibrace rozechvívá vzduch, čímž vznikají zvukové vlny, které se šíří k našemu uchu, takže je slyšíme.
Otázka: Jaký je poměr mezi jednotlivými harmonickými tóny?
Odpověď: Čím vyšší je harmonická, tím tišší je, ale poměr je vždy celé číslo (nikoli zlomek). Například tón A nad středním C (houslová struna A) kmitá frekvencí 440 Hz (440krát za sekundu), což je známé jako "základní" nebo "první harmonická". Druhá harmonická kmitá dvakrát rychleji (poměr 2:1): A je tedy o oktávu vyšší (880 Hz). Třetí harmonická kmitá v poměru 3:2, čímž vznikne E (o oktávu a kvintu vyšší než základní).
Otázka: Jak můžete z jednoho nástroje slyšet více tónů?
Odpověď: Každý tón, který je na nástroji zahrán, se ve skutečnosti skládá z několika tónů nebo "harmonických", i když si možná neuvědomujeme, že slyšíme více tónů najednou. To lze demonstrovat tak, že zahrajete nejnižší C na klavíru a pak pomalu stisknete další C, které je o oktávu výš, aniž by zaznělo; když zahrajete nízké C znovu tak, aby bylo hlasité a krátké, uslyšíte také tiché C, protože jeho struny se rozkmitaly díky tomu, že byly tiše drženy, a přitom byly stále součástí jeho harmonické řady.
Otázka: Jak vypadá notový zápis harmonických řad?
Odpověď: Hudební notace pro harmonické tóny zobrazuje všechny jejich jednotlivé tóny v rámci příslušné harmonické řady.
Otázka: Je k dispozici nějaký zvukový příklad, který by umožnil poslech harmonických?
Odpověď: Ano - kliknutím sem získáte přístup ke zvukovým příkladům, jak znějí různé harmonické tóny spojené do jednoho tónu nebo akordu.
