Tämber

Fotol on kujutatud võnkuvat pillikeelt.

Täpsed uuringud näitavad, et pillikeele iga punkt ei võngu nii korrapäraselt nagu pendel või helihark. Pillikeele võnkumine on liitvõnkumine. Liitvõnkumine koosneb lihtsatest võnkumistest. Kõige madalamale sagedusele vastavat heli nimetatakse põhitooniks, kõiki ülejäänuid ülemtoonideks. Ülemtoonid on põhitoonist nõrgemad.

Olgu joonisel kujutatud 440 hertsisele sagedusele häälestatud pillikeele võnkumised. Kõige madalam võnke­sagedus ehk põhitoon on sel juhul 440 Hz. Samas keeles saavad tekkida ka võnkumised põhitoonist kaks korda suurema sagedusega 880 Hz, kolm korda suurema sagedusega 1320 Hz, neli korda suurema sagedusega 1760 Hz jne. Põhitoonist 2, 3, 4 jne korda kõrgemad helid on ülemtoonid. Muusikas vastab sagedus 440 Hz esimese oktaavi noodile „la”, mis on antud juhul põhitooniks. Ülemtoonid vastavad samale noodile, aga lähevad järk-järgult oktaavi võrra kõrgemaks. Esimene ülemtoon oleks siis teise oktaavi „la”, teine ülemtoon kolmanda oktaavi „la” jne.

Ainult helihark tekitab kindla sagedusega lihtheli, kõik muusikariistad ja loomad tekitavad liitheli. Liitheli korral on lisaks põhitoonile esindatud ülemtoonid. Liithelis esinevate ülemtoonide jaotust nimetatakse helispektriks. See, kui palju on liithelis ülemtoone ja millised on nende amplituudid, määrab heli kõlavärvingu ehk tämbri.

Keelpillidel on kõlakast. Kõlakast heliseb keelega kaasa ja muudab teatud ülemtoonid tugevamaks.

Joonisel on punaste joontega kujutatud viiuli põhitooni 440 Hz ja ülemtoone 880 Hz, 1320 Hz, 1760 Hz, 2200 Hz. jne. Joonte pikkus näitab vastava tooni valjust.

Viiuli helispekter

Jooniselt näeme, et kui põhitooni (440 Hz) amplituud on võetud võrdseks ühega, siis ülemtoonide (880 Hz, jne) amplituudid on sellest väiksemad.

Erinevatel muusikariistadel on erinev tämber just seepärast, et ülemtoonid on kombineerunud erineval viisil. Võrdle näiteks klaveri ja klarneti helispektreid.

Klaveri helispekter (põhitoon 132 Hz)

Klarneti helispekter (põhitoon 264 Hz)

Iga inimese helispekter on kordumatu. Just tämbri tõttu tunnemegi erinevaid inimesi hääle järgi ära. See, millised ülemtoonid esile tulevad, sõltub suuõõne eripärast.

1. Vasta õppetüki alguses olevatele küsimustele.
2. Kirjelda viiuli helispektrit. Põhitoon on 440 Hz.
3. Mille poolest erineb klaveri ja klarneti tämber?