Струна одного и того же музыкального инструмента может колебаться множеством способов, изображённых на рисунке (а). Каждый из этих способов колебания происходит на своей частоте, и наложение всех этих частот колебаний друг на друга создаёт уникальный тембр музыкального инструмента. Тем не менее, в большинстве случаев самая низкая из возможных частот звучит громче всего и создаёт основной тон — ту самую ноту, которую слышит музыкант.
При игре на струнных инструментах используется специальная техника, называемая флажолет. Она заключается в том, что музыкант кладёт палец на определённую точку струны, не позволяя колебаться конкретно этой точке, а другим пальцем извлекает звук. На рисунке (б) изображены два способа исполнить флажолет на одной и той же гитарной струне: бежевый маркер отмечает положение приглушающего струну пальца.
Сравните воспринимаемые частоты основного тона при игре на открытой струне ν0, при исполнении флажолета первым способом ν1 и при его исполнении вторым способом ν2, представленном на рисунке (б). Скорость звука в струне остаётся постоянной.
На рисунке (б): первый способ — палец делит струну в отношении 1 : 2; второй способ — в отношении 1 : 1.
Варианты ответа:
- ν0<ν1<ν2
- ν0<ν2<ν1
- ν1<ν0<ν2
- ν2<ν0<ν1
- ν1<ν2<ν0
- ν2<ν1<ν0
Пусть длина струны
Открытая струна. Самая низкая частота — когда на всей длине укладывается половина волны:
Первый способ (
Второй способ (
Итак,
Узел в точке касания пальцем «разрезает» струну на части, каждая из которых должна вмещать целое число полуволн. Чем короче самая длинная допустимая полуволна, тем выше основная частота.
