Тембр — характеристика звучания звука¶
Тембр (от фр. timbre — звонкий колокольчик, от лат. tintinnabulum) — характеристика качества звука, позволяющая различать звучание источников с одинаковой высотой и громкостью. Именно тембр обеспечивает узнаваемость голоса человека, отличает звучание скрипки от фортепиано или виолончели при исполнении одной и той же ноты.
¶Физическая природа тембра
В акустике любой звук представляет собой сложный сигнал, который математически разлагается на ряд гармонических составляющих (гармоник) — колебаний с частотами, кратными основной частоте. Относительная амплитуда каждой гармоники, их количество и фазовые соотношения формируют спектральный состав сигнала, который и определяет тембр.
Кроме гармонического ряда, на тембр влияют:
- Начало звука (атака) — как быстро нарастает амплитуда после возбуждения источника;
- Последующее развитие (декремент) — характер затухания;
- Шумовые компоненты — например, шипение воздуха в духовых инструментах или щелчок клавиши.
Два звука с одинаковой основной частотой и амплитудой, но разным спектральным составом воспринимаются как различные по качеству — именно это и есть тембральное различие.
¶Тембр голоса
Вокальный тембр формируется анатомическими особенностями говорящего или поющего: размерами и формой глотки, ротовой полости, носовых пазух, длиной и толщиной голосовых связок. Резонансные полости выступают в роли фильтров, усиливая определённые обертоны и ослабляя другие.
Принято различать основные типы голосов:
| Тип | Диапазон | Характерные черты |
|---|---|---|
| Сопрано | высокий женский | светлый, яркий тембр |
| Меццо-сопрано | средний женский | более плотный, тёплый звук |
| Альт | низкий женский | глубокий, тёмный тембр |
| Тенор | высокий мужской | звонкий, лирический |
| Баритон | средний мужской | гибкий, выразительный |
| Бас | низкий мужской | глубокий, гулкий |
Индивидууальный тембр голоса настолько уникален, что позволяет идентифицировать человека по аудиозаписи — на этом принципе построена система автоматического распознавания спикеров.
¶Тембр музыкальных инструментов
Каждый инструмент обладает характерным тембром, обусловленным материалом корпуса, формой резонатора и способом возбуждения колебаний. Смычковые инструменты (скрипка, виолончель) дают мягкий, певучий звук; щипковые (гитара, арфа) — более атакованный; духовые — разнообразный, от нежного флейтового до бронзового сигнального; ударные — от глухого до звонкого.
В оркестровке композиторы используют тембральные сочетания как выразительное средство: например, объединение фагота и контрафагота создаёт плотный низкий колорит, а сочетание кларнета и флейты — светлый, прозрачный.
¶Тембр в музыкальной теории
В русской теории музыки термин «тембр» закрепился в XIX веке; ранее использовались понятия «колорит» и «оттенок». Н. А. Римский-Корсаков в «Основах оркестровки» подробно описал тембровые возможности каждого инструмента симфонического оркестра, сведя их к системе.
Тембр входит в число основных свойств звука наряду с высотой, длительностью и громкостью. В отличие от первых трёх, тембр труднее поддаётся точному количественному описанию — спектральный анализ даёт объективную картину, но субъективное восприятие тембра включает психологические и культурные факторы.
¶Тембр в электронике и синтезе
В электронной музыке и синтезе звука тембр формируется с помощью осцилляторов и фильтров. Разные типы волн (синусоида, пила, прямоугольник, треугольник) содержат разное число гармоник и дают различные по тембру сигналы. Дальнейшее формирование тембра осуществляется фильтрами (обычно фильтрами низких, высоких или полосовых частот) и огибающими (ADSR — атака, спад, поддержка, затухание).
¶Восприятие тембра
Психоакустические исследования показывают, что человек способен различать тысячи тембровых оттенков. Тембр является одним из ключевых признаков эмоциональной выразительности музыки: именно тембральные изменения придают звуку окраску, которую невозможно передать одними только высотой и ритмом.
¶Источники
- Римский-Корсаков Н. А. «Основы оркестровки»
- Гельман В. С. «Основы оркестровки»
- Беранек Л. «Акустика»
- Ревуцкий Л. Н. «Избранные труды: музыкальная акустика и психология»
- Хорошев А. В. «Введение в акустику музыкальных инструментов»
