Felhangsor

A felhangsor egy zenei hang részhangjainak sorozata. A zenei hang, mint – fizikai forrását tekintve – periodikus rezgés felfogható olyan egyszerű, harmonikus rezgések összegeként, melyek frekvenciái egy alaphang (a zenei hang fülünk által érzékelt hangmagassága) frekvenciájának egész számú többszörösei.

Ha az alaphang frekvenciája, az alapfrekvencia ${\displaystyle f_{0}\,}$, akkor a felhangok ${\displaystyle 2\cdot f_{0},\ 3\cdot f_{0},\ 4\cdot f_{0},\ ...}$ stb. frekvenciájúak.

Egy zenei hang első részhangjának a legmélyebb részhangot, az alaphangot nevezzük, első felhangnak a második részhangot és így tovább, a mélyebbektől a magasabbakig. Nem-zenei hangok, tehát meghatározhatatlan magasságú, vagy akár zörejszerű hangok összetevőire nem használhatjuk sem az alaphang, sem a felhangsor kifejezést, itt pusztán részhangokról beszélünk.

A hangelemzés

A Joseph Fourier (1768 – 1830) által megfogalmazott, és róla Fourier-analízisnak nevezett matematikai tudományág egyik alkalmazása szerint minden periodikus rezgés megfelelő számú tiszta, szinuszos részrezgés eredőjeként is felfogható. Ezeknek a részrezgéseknek a körfrekvenciái az előforduló legkisebb körfrekvencia egész számú többszörösei lesznek:

${\displaystyle y(t)=\sum _{n=1}^{\infty }(a_{n}\cdot \sin(n\cdot \omega _{0}\cdot t-\varphi _{n}))}$

ahol

• ${\displaystyle n=1,\ 2,\ 3,\ ...}$,
• ${\displaystyle y(t)\,}$ az elemzett periodikus rezgés ${\displaystyle t\,}$ pillanatbeli kitérése,
• ${\displaystyle a_{n}\,}$ az egyes részrezgések csúcsértéke, amplitúdója,
• ${\displaystyle \omega _{0}=2\,\pi \cdot f_{0}}$, ahol ${\displaystyle f_{0}\,}$ az elemzett periodikus rezgés alapfrekvenciája,
• ${\displaystyle \varphi _{n}\,}$ az egyes részrezgések kezdeti fázisszöge.

A részhangok és a felhangsor fogalma nem más, mint ennek az összefüggésnek a hangok világára való alkalmazása. Fülünk az eltérő rezgésfolyamatokból, eltérő jellegű hangforrásokból származó, ezért más-más színezetűnek érzett hangokat nagyjából ennek megfelelő módon, hangelemzés révén különbözteti meg egymástól. De ha az emberi hallás jelenségeire alkalmazzuk a fenti összefüggést, akkor a ${\displaystyle \varphi _{n}\,}$ tagot figyelmen kívül is hagyhatjuk, mivel a fül nem képes érzékelni a különböző részrezgések fázisviszonyait.

A felhangsor zenei jelentősége

• A tiszta hangolás hangközei a felhangsor természetes hangtávolságain alapulnak.
• A legharmonikusabb zenei hangzatok a felhangsor első 6-12 részhangjából állnak.
• Fúvós hangszerek átfúvásakor a felhangok szólalnak meg az alaphang nélkül, lehetővé téve a magasabb hangfekvésbe, regiszterbe való áttérést. Rézfúvós hangszereken teljes hangsorok hozhatók létre pusztán ezen a módon.
• Húros hangszereken az üveghangok létrehozásakor az alaphangot és meghatározott részhangokat kioltanak, tompítanak, hogy a húr rezgésének csak meghatározott összetevői, felhangjai maradjanak meg.
• Az orgona különböző hangolású regisztereit a felhangsor mintájára lehet egymással kombinálni, így új hangszíneket létrehozni.

A C hang felhangjai

Megjegyzendő, hogy a 7. és 14. természetes részhang kb. 13,8 centtel magasabb a tiszta Aisz-nál, a 11. természetes részhang kb. 17,4 centtel alacsonyabb a tiszta Fisz-nél, és a 13. természetes részhang kb. 2,8 centtel alacsonyabb a tiszta Giszisz-nél; a többi részhang viszont pontosan megegyezik a tiszta hangolás megfelelő hangjaival.

A következő kép a C felhangjainak a kiegyenlített hangolástól való eltérését szemlélteti:

 hallgat

Külső hivatkozások

• Hangolással kapcsolatos (mikrotonális) enciklopédia angolul