8. Harmònics i timbre

Harmònics.- Factors de variació en la composició dels harmònics.- Percepció dels harmònics: el timbre. Índex

Harmònics

Les freqüències dels parcials dels sons emesos pels instruments musicals tenen, en general, una relació aritmètica simple, que podem expressar així:

f, 2f, 3f, 4f, 5f, 6f ...

La freqüència del primer parcial, f, coincideix amb la freqüència fonamental o freqüència de la vibració composta.

En aquest cas dels parcials també en diem harmònics. Del primer harmònic també en diem fonamental. Els altres harmònics s'anomenen segon harmònic, tercer harmònic, etc., i també primer sobretò, segon sobretò, etc.

La freqüència del primer harmònic és la responsable de la sensació de to, mentre els altres harmònics són responsables de la sensació de timbre.

harmònics
Esquema representatiu de les vibracions que se superposen en un so format per un primer harmònic
de 100 Hz i dos harmònics superiors de 200 Hz i 300 Hz.

 

Factors de variació en la composició dels harmònics

La composició dels sons emesos pels instruments musicals depenen de nombrosos factors: el mecanisme de la vibració original, el material, la forma, etc.

Alguns fets destacables són els següents:

A continuació es presenten els perfils de les intensitats dels harmònics d'uns quants instruments:

clarinet fagot (aguts) fagot (greus)
Clarinet Fagot (aguts) Fagot (greus)
     
gaita trompeta (aguts) trompeta (greus)
Gaita Trompeta (aguts) Trompeta (greus)
     
violí    
Violí    

 

Percepció dels harmònics: el timbre

Quan l'aparell auditiu capta diversos tons purs simultanis, la percepció que en té és complexa:

Feu clic a Exemple sonor. S'obrirà en una nova pàgina.

Exemple sonor

  1. Activeu la casella d'acceptació (I accept the risk and want to run this app.) i feu clic a Run. Alguns navegadors exigeixen una aitorització prèvia per a executar applets de Java. I en tot cas cal que Java estigui instal·lat en el nostre equip.
  2. Poseu a zero totes els indicadors de freqüència fent clic a Clear.
  3. Desplaceu quatre quadrets tals que les freqüències estiguin en la proporció 1:2:3:4, i que les intensitats siguin la mateixa en els quatre casos.
  4. Observeu com sona.
  5. Sense canviar les freqüències seleccionades, varieu només les intensitats relatives dels diversos harmònics (elevant o baixant els quadrets seleccionats), i pareu esment en les diferències de timbre.

A continuació es presenten diversos exemples d'instruments (tingueu en compte que la qualitat sonora depèn de la tarjeta de so i de l'altaveu):

partitura
Piano
Saxo
Oboè
Orgue
Harpa
Guitarra
Violí
Trompeta

Cal notar que el timbre és un factor important en la diferent percepció dels sons dels instruments musicals, però no pas l'únic. Els instruments també es diferencien per l'atac de la nota (instants inicials en què aquesta té característiques especials) i l'amortiment (intensitat constant o decreixent).