ОБЕРТО́Н

ОБЕРТО́Н (нем. Oberton, буквально – верх­ний тон, верх­ний звук), при­звук, вхо­дя­щий в спектр музыкального зву­ка; зву­чит вы­ше ос­нов­но­го то­на. На­ли­чие обер­то­нов обу­слов­ле­но слож­ным ко­ле­ба­ни­ем зву­ча­ще­го те­ла (виб­ра­то­ра), ко­то­рое яв­ля­ет­ся на­ло­же­ни­ем (су­пер­по­зи­ци­ей) про­стых ко­ле­ба­ний (см. в статье Спектр зву­ка). В фи­зи­ке по­ня­тие основного то­на и обертона иног­да рас­про­стра­ня­ет­ся на слож­ные пе­рио­дические ко­ле­ба­ния лю­бой при­ро­ды (в том числе элек­три­че­ские).

Ко­ли­че­ст­во и рас­пре­де­ле­ние обертонов по вы­со­те и ин­тен­сив­но­сти в зна­чительной ме­ре оп­ре­де­ля­ют тембр (ок­ра­ску) зву­ка и за­ви­сят от фор­мы виб­ра­то­ра, его уп­ру­го­сти, фи­зических ха­рак­те­ри­стик ре­зо­на­то­ров и др. Обер­то­ны вме­сте с основным то­ном на­зы­ва­ют­ся час­тич­ны­ми то­на­ми (нем. Teiltöne, Partialtöne); 1-й час­тич­ный тон ра­вен основному то­ну, 2-й – пер­во­му обертону и т. д. Ес­ли час­то­ты по­сле­до­ва­тель­ных обертонов крат­ны час­то­те основного то­на (об­ра­зу­ют вме­сте с ним на­ту­раль­ный зву­ко­ряд или его на­чаль­ный уча­сток), то та­кие обертоны на­зы­ва­ют­ся гар­мо­ни­че­ски­ми (в про­тив­ном слу­чае – не­гар­мо­ни­че­ски­ми), а спектр зву­ка – гар­мо­ни­че­ским. Гар­мо­ни­че­ские обертоны вме­сте с основным то­ном на­зы­ва­ют­ся гар­мо­ни­ка­ми: 1-я гар­мо­ни­ка со­от­вет­ст­ву­ет основному то­ну, 2-я гар­мо­ни­ка – пер­во­му обертону и т. д.; при этом основной тон ус­лов­но счи­та­ют ну­ле­вым обертоном; гар­мо­ни­ки, на­чи­ная со 2-й, на­зы­ва­ют выс­ши­ми. Чёт­ным обертоном (т. е. имею­щим чёт­ный но­мер) со­от­вет­ст­ву­ют не­чёт­ные гар­мо­ни­ки, и на­обо­рот. 2-ю гар­мо­ни­ку час­то на­зы­ва­ют ок­тав­ной, 3-ю – квин­то­вой, 5-ю – тер­цо­вой, 7-ю – сеп­ти­мо­вой.

Гар­мо­ни­че­ский (или весь­ма близ­кий к не­му) спектр зву­ча­ния ха­рак­те­рен для стол­бов воз­ду­ха в тру­бах и для струн; в слу­чае жё­ст­ких струн (например, в ниж­нем ре­ги­ст­ре фор­те­пиа­но) обертоны мо­гут зна­чи­тель­но от­ли­чать­ся от гар­мо­ни­че­ских. Выс­шие гар­мо­ни­ки, как пра­ви­ло, зву­чат слит­но с основным то­ном и сла­бо рас­по­зна­ют­ся слу­хом. При иг­ре на музыкальных ин­ст­ру­мен­тах для уси­ле­ния или вы­де­ле­ния тех или иных гар­мо­ник ис­поль­зу­ют­ся специальные при­ё­мы: например, на скрип­ке – фла­жо­ле­ты, иг­ра с сур­ди­ной и др., на вар­га­не – из­ме­не­ние фор­мы и объ­ё­ма ре­зо­на­то­ра (по­лос­ти рта) (см. так­же Гор­ло­вое пе­ние). Кон­струк­ция труб не­ко­то­рых ор­ган­ных ре­ги­ст­ров обес­пе­чи­ва­ет ощу­ти­мое уси­ле­ние тех или иных гар­мо­ник (например, ре­гистр Quin­tadena – уси­ле­ние 3-й гар­мо­ни­ки). У ор­га­на час­то при­сут­ст­ву­ют ре­ги­ст­ры, на­страи­вае­мые в уни­сон не с основным то­ном других ре­ги­ст­ров, а с их выс­ши­ми гар­мо­ни­ка­ми.

Су­ще­ст­ву­ет иная, внут­рен­не про­ти­во­ре­чи­вая, тер­ми­но­ло­гия (пре­имущественно в музыкально-тео­ре­тической литературе; например, в тру­де «Unter­weisung im Tonsatz» П. Хин­де­ми­та), со­глас­но ко­то­рой гар­мо­ни­ки и гар­мо­ни­че­ские обертоны пол­но­стью ото­жде­ст­в­ля­ют­ся и ну­ме­ру­ют­ся оди­на­ко­во – со­от­вет­ст­вен­но но­ме­рам зву­ков на­ту­раль­но­го зву­ко­ря­да. В этой тер­ми­но­ло­гии основной тон счи­та­ет­ся пер­вым обертоном.

Не­гар­мо­ни­че­ские обертоны ха­рак­тер­ны для удар­ных и шу­мо­вых ин­ст­ру­мен­тов, сиг­наль­ных си­рен. Для ин­ст­ру­мен­тов ти­па кси­ло­фо­на, различных ме­тал­ло­фо­нов по­сле­до­ва­тель­ность час­тот основного то­на и обер­то­нов про­пор­цио­наль­на по­сле­до­ва­тель­но­сти квад­ра­тов не­чёт­ных чи­сел на­чи­ная с 3.

На­ли­чие обертонов яв­ля­ет­ся при­чи­ной воз­ник­но­ве­ния бие­ний тем­пе­ри­ро­ван­ных ин­тер­ва­лов (см. в статье Тем­пе­ра­ция). Так, при зву­ча­нии рав­но­мер­но тем­пе­ри­ро­ван­ной квин­ты 3-я гар­мо­ни­ка ниж­не­го зву­ка и 2-я гар­мо­ни­ка верх­не­го, сов­па­даю­щие в слу­чае аку­сти­че­ски чис­той квин­ты (с от­но­ше­ни­ем час­тот зву­ков 3:2), не сов­па­да­ют: ин­тер­вал ме­ж­ду ни­ми ра­вен ¹/₁₂ пи­фа­го­ро­вой ком­мы (эта ве­ли­чи­на от­ли­ча­ет­ся от схиз­мы ме­нее чем на 0,002 цен­та; см. в статье Схиз­ма и ди­ас­хиз­ма), и эти гар­мо­ни­ки об­ра­зу­ют бие­ния. Час­то­та бие­ний, например, рав­но­мер­но тем­пе­ри­ро­ван­ной квин­ты «ля» 1-й ок­та­вы – «ми» 2-й ок­та­вы (при «ля» 1-й ок­та­вы, рав­ном 440 Гц) со­став­ля­ет 1,49 бие­ния в се­кун­ду. Фе­но­мен бие­ний меж­ду близ­ки­ми обертонами то­нов со­зву­чия был по­ло­жен Г. Гельм­голь­цем в ос­но­ву его аку­стического объ­яс­не­ния ощу­ще­ния кон­со­нан­са и дис­со­нан­са.

Тео­рия гар­мо­ни­че­ских обертонов бы­ла по­ло­же­на в ос­но­ву уче­ния Х. Ри­ма­на о клас­си­ко-ро­ман­тической гар­мо­нии и по­ны­не (во мно­гом бла­го­да­ря позд­ней­шей по­пу­ляр­но­сти его уче­ния) со­став­ля­ет важ­ную часть западных и не­ко­то­рых отечественных учеб­ни­ков гар­мо­нии.