Как настраивают музыкальные инструменты?

Перед началом концерта музыканты симфонического оркестра настраивают свои инструменты по единственной ноте, играемой гобоистом. Проделав это, музыканты могут быть уверены в возможности достижения гармонии. Однако, когда расстраивается такой инструмент, как рояль, требуется более сложная процедура. Опытные настройщики должны натягивать или ослаблять каждую клавишную струну так, чтобы высота ее тона в точности равнялась высоте тона соответствующего камертона.

Камертон — это тщательно изготовленный инструмент, издающий во время колебаний звук определенной высоты. Например, камертон колеблющийся с частотой 262 герца (единиц измерения частоты), издает звук «до» первой октавы, в то время как камертон с частотой колебаний 440 герц издает звук «ля» этой же октавы, а камертон с частотой 524 герца — снова звук «до», но уже на одну октаву выше. Частоты нот на октаву вверх или вниз кратны. Более высокой ноте соответствует частота колебаний, превышающая ровно в два раза частоту аналогичной, но более низкой ноты. Профессиональный настройщик может сказать вам, когда высота тона рояля в точности соответствует высоте тона камертона. Если эти тона отличаются, их звуковые волны взаимодействуют таким образом, что появляется пульсирующий шум, называющийся биением. Когда этот шум исчезает, клавиша настроена.

Выравнивание тонов

Камертон колеблется с частотой 440 герц, струна расстроенной клавиши «ля» — с частотой 520 герц. В результате взаимодействия различных тонов (третий и четвертый графики) образуется пульсирующая волна. Как только тона выравниваются (нижний график), звук становится устойчивым.

Время настраивать рояль

Пульсирующий шум от двух пересекающихся волн с различной частотой (на рисунке внизу показан в виде волны с переменной амплитудой) сигнализирует о необходимости настройки рояля.

Ответные колебания

Если ударить по одному из двух одинаковых камертонов, второй также начнет звучать. Этот эффект, называющийся ответными колебаниями, характерен и для маятников одинаковой длины (рисунки слева на право №№ 1,2,3). У маятников различной длины (рисунки слева на право №№ 4,5,6) ответные колебания не возникают.