Naturlig skala ( lat. natura - natur, natur), övertonsskala , föråldrad. "naturlig skala" - en serie ljud , bestående av huvudtonen och dess harmoniska övertoner . Varje medlem av en sådan serie kallas en harmonisk [1] .
Frekvenserna för på varandra följande ljud av den naturliga skalan bildar en aritmetisk progression :
f , 2 f , 3 f , 4 f , …,där f är grundtonens frekvens (det lägsta ljudet i den naturliga skalan). Således bildas den naturliga skalan av alla ljud vars frekvens är en multipel av grundtonens frekvens.
Den naturliga skalan motsvarar det harmoniska spektrumet av komplexa vibrationer hos en oscillator - en fysisk ljudkälla (till exempel en sträng eller en luftpelare i ett rör) [2] : grundtonens frekvens f , eller den första övertonen , motsvarar frekvensen för grundvibrationen (för oscillatorn som helhet), frekvensen för övertoner (eller högre övertoner) 2 f , 3 f , 4 f , … — till svängningsfrekvenserna för dess lika delar [3] . Förhållandet mellan frekvenserna för ljuden i intervallet som bildas av ljuden i den naturliga skalan är lika med förhållandet mellan deras antal.
Den harmoniska skalan har en konstant struktur som inte beror på valet av grundtonens tonhöjd. Intervallet mellan intilliggande övertoner minskar när du rör dig uppåt på skalan och representerar sekventiellt ren oktav , kvint , fjärde , en dur och två moll tredjedelar , tre dursekunder , etc. Samtidigt är höjderna 7, 11, 13 och 14 Övertoner skiljer sig markant från tonhöjder på skalan med lika temperament . Den harmoniska skalan innehåller ett antal ackord: de första fem eller sex bildar en durtreklang (4:an, 5:an och 6:an är en durtreklang, de första sjuna eller åtta är inte riktigt ett moll durseptaackord , de första nio till tio är ett stort dur -nonackord .
Den naturliga skalan ska inte förväxlas med den naturliga skalan .
I vissa inhemska upplagor anges felaktig, enligt vår mening, numrering av övertoner. Det uppstod på grund av identifieringen av begreppen "överton" och "harmonisk". Låt oss jämföra de engelska och ryska versionerna av läroboken "Orchestration" av W. Piston: frasen "den första övertonen" (den första övertonen) översätts som "den första övertonen", "den andra övertonen" - som den "andra övertonen" ", etc. Ordet "Oberton" kom dock från tyska och betyder "överljud / ton", medan huvudtonen heter "Grundton".
— S. Popov [4]
Det finns en välkänd förvirring när det gäller numreringen av övertoner: musiker, till skillnad från akustiker, kallar ibland den andra övertonen den första, den tredje - den andra, etc.,
- R. Taylor översatt från engelska av D. I. Arnold
Den andra övertonen är inte den tredje tonen i denna serie, utan den andra. Dessa toner kallas också harmoniska, eftersom de står i ett relaterat (harmoniskt) förhållande till huvudtonen. Här t.ex. en serie av de första 16 övertonerna c-a C (den så kallade övre naturliga övertonen):
- G. Riemann översatt från tyska av J. D. EngelNär de säger att antalet ljud i den naturliga skalan är lika med antalet övertoner (harmoniska deltoner) i huvudtonen, och de successiva numren av motsvarande övertoner skiljer sig från dem med en [5] , som visas i diagrammet:
Obs ! Toner markerade med pilar avviker från samma temperament med mer än 10 cent .det finns ett behov av att kalla grundtonen för en nollöverton , vilket avsevärt komplicerar beräkningar som involverar övertonsnummer och frekvenser.
I vetenskaplig litteratur och referenslitteratur används vanligen numrering av övertoner, vilket sammanfaller med numreringen av naturliga skalans ljud. I det här fallet kallas huvudtonen för den första övertonen [6] .
De intervall som bildas mellan naturliga skalans ljud (inklusive de med oktavskiften) kallas ofta för "naturliga". Det finns dock ingen konsensus inom vetenskapen om vilka intervall som ska betecknas som "naturliga". Teoretiskt sett kan alla intervall inom den naturliga skalan (inklusive mikrokromatiska sådana ) kallas "naturliga", men en sådan vanlig tradition existerar inte. I den auktoritativa Riemanns Dictionary of Music (i de så kallade Riemannska intervalltabellerna) [7] , tredje 5:4 och 6:5, sjätte 5:3 och 8:5 och en moll sjunde 7:4, och fjärde 4: 3, femte 3:2, oktav 2:1 och prima 1:1 kallas "ren" (men inte "naturlig") [8] . I rysk vetenskap kallas inte bara 3 (med hänsyn till prima 4) huvudkonsonans , utan även de angivna naturliga tredjedelar och sjättedelar också "rena". Ordet "ren" betyder i detta sammanhang frånvaron av (direkt hörbara) slag. Akustiskt rena intervaller utgör grunden för ren avstämning .
Intervallet som bildas mellan den sjunde och fjärde övertonen (dvs. 7:4) kallas traditionellt för den "naturliga sjunde" (från tyska Naturseptime ). Den speciella behagligheten (direkt relaterad till enkelheten i det numeriska förhållandet) i detta intervall uppmärksammades först av europeiska forskare på 1700-talet. G. Tartini (1754) introducerade ett speciellt nottecken för den naturliga sjuan (den ser ut som en "oavslutad" lägenhet), och I.F. Kirnberger kom till och med på en speciell bokstav i för den naturliga sjuan [9] . Slutligen beskrev L. Euler (1773) den naturliga sjunde som en konsonans som introducerades i modern (för honom) musik [10] [11] .
På vissa musikinstrument kan endast ljuden från den naturliga skalan extraheras, bland dem fanfar (och bugle ), horn (jakthorn, alpint horn , posthorn , shofar , etc.), naturlig pipa (särskilt dess gamla varianter, t.ex. exempel, lur ), naturligt horn , de så kallade övertonsflöjterna (ryska Kalyuka , moldavisk tilinka , vissa varianter av den vanliga turkiska shoguren), judisk harpa . På trumpeten , som är ett monochord med en resonator, extraheras också bara tonerna av den naturliga skalan. I förhållande till dessa och liknande instrument sägs de låta i "naturlig stämning".
Den naturliga stämningen av sådana musikinstrument bör inte förväxlas med ren stämning . Till exempel har den (större) moll-sjunden av en ren tonhöjd , erhållen genom att lägga till en ren kvint ( ) och en ren moll-terts ( ), ett förhållande mellan ljudfrekvenser (1017,6 c ), medan den naturliga septiem är betydligt smalare än den : förhållandet mellan frekvenserna av ljud för de senare är ( 968,8 c ) [12] .
Ljuden från den naturliga skalan, såväl som untertones (som inte ingår i den naturliga skalan), används i traditionell vokalmusik (till exempel i indisk raga ), i den så kallade halssången av tuvaner , mongoler, tibetaner , bland det afrikanska folket Kosa och några andra folk i världen.
Ibland används den naturliga skalan i akademisk musik, till exempel i den första och sista delen (hornsolo) av Serenade op. 31 B. Britten . Den naturliga skalan finns i vad som kallas spektralmusik .
![]() |
|
---|