Musiikin teoria ja säveltäminen ›

Koetanpa seuraavassa hieman valottaa kysymääsi tietämisen teoriaa. Termit varsinkin ihmeellisisten fysikaalisten ilmiöiden kohdalla eivät ehkä ole ne parhaat, mutta toivottavasti asia menee perille. Ainakin osittain.
 
Käytännössä kaikki akustiset soittimet soidessaan tuottavat perussointitaajuudensa lisäksi yläsäveliä, jotka ovat perustaajuuden kokonaislukukertoja. Esimerkiksi kitaran vapaa a-kieli soidessaan tuottaa perustaajuutensa 110 hz:n lisäksi 220:n (2 x 110), 330:n (3 x 110), 440:n (4 x 110), eli n kertaa 110 hertsin taajuuksia, joita harmonisiksi (komponenteiksi) myös kutsutaan. Näiden osasävelten keskinäisestä suhteesta johtuu soittimen ominainen äänenväri; esimerkiksi klarinetilla soitettu samainen 110 hertsin A kuulostaa erilaiselta mm. siksi että perustaajuus soi siinä vaimeammin kuin kitarassa, ylempien harmonisten taasen soidessa korostetummin. Myös sävelkorkeuden tunnistaminen perustuu osittain yläsävelrakenteen varaan. Esimerkiksi yksittäisen, elektronisesti tuotetun puhtaan siniaallon sävelkorkeutta ihminen ei tunnista yhtä tarkasti ja nopeasti kuin akustisten soitinten vastaavaa, ja äänen josta puuttuu muutamakin ensimmäistä harmonista komponenttia, tunnistaa ihmiskorva puuttuvan perustaajuuden korkuiseksi.
 
Yläsävelrakenne on perujaan ilmiöstä nimeltä seisovat aallot eli resonanssit. Esimerkiksi kitaran kielen koko pituuden lisäksi myös sen puolikkaat, kolmas-, neljäs- ja n:net osat värähtelevät enemmän tai vähemmän itsenäisesti kielen soidessa. Soitettaessa huiluääni kahdenneltatoista nauhalta pääsee vain kielen puolikkaat, neljäsosat, kuudesosat, kahdeksasosat jne. soimaan vapaasti, sillä niillä on nk. solmukohta kielen puolessavälissä, sormen estäessä muiden taajuuksien vapaan resonanssin. (Solmukohta on vaikea selittää ymmärrettävästi vain sanoin, hakusanalla seisovat aallot pitäisi löytyä kuvia ja syvempää tietoa asiasta. Periaatteessa kuitenkin kohta, jossa kieli ei liiku juuri lainkaan lepotilasta tietyllä taajuudella. Tai jotain.)
 
Kitaran a-kielen tapauksessa 12. nauhan huiluäänessä on kuultavissa siis 220:n, 440:n, 660:n, 880:n jne. (2n x 110 hertsiä) taajuuksia. Kuultava ääni siis kuulostaa soivan oktaavia ylempää kuin vapaa a-kieli. Seitsemännen nauhan huiluäänessä soivat harmoniset, joissa on solmukohta seitsemännen nauhan kohdalla (eli kolmasosa koko kielen pituudesta satulasta käsin), eli 3n*110 hertsin taajuudet (330, 660, 990), lopputuloksena E puoltatoista oktaavia vapaata a:ta korkeammalta. Sama harmoninen löytyy myös 19. nauhan kohdalta, sillä jaettaessa kieli kolmeen osaan, on tuloksena kaksi solmukohtaa, neljään osaan -> kolme solmukohtaa, viiteen osaan -> neljä solmukohtaa.
 
Keinoharmoniset toimivat tällä samalla periaatteella, plektrakäsi vain hoitaa näpätessään myös kielen sammuttamisen. Kielen sointipituus kuitenkin muuttuu painettaessa joltakin nauhalta, joten myös huiluäänten kohdat ovat eri paikoilla, suhde kielen sointipituuteen kuitenkin säilyy (puoliväli, kolmasosa, neljäsosa...).
 
Jotta välttyisimme laskemasta jokaisen harmonisen äänen suhdetta niiden värähdystaajuuksista, todettakoon vain että ensimmäiset seitsemän yläsäveltä ovat perustaajuus (pt), pt + oktaavi, pt + oktaavi + puhdas kvintti, pt + 2 oktaavia, pt + 2 oktaavia + suuri terssi, pt + 2 oktaavia + puhdas kvintti (suuri + pieni terssi), pt + 2 oktaavia + pieni septimi. (Lisää vaikka tuolta http://www.uta.fi/mute/aai04.htm ). C:stä ylöspäin siis C, C, G, C, E, G, Bb ... Yläsävelsarjalla on usein myös perusteltu länsimaisen 12-säveljärjestelmän oikeellisuutta. Korkeammissa yläsävelissä eivät intervallit kuitenkaan enää kuulosta kovin puhtailta.
 
Niin, ja vastauksena kysymykseesi, a-kielen neljänneltä nauhalta otettu huiluääni on siis C#. (sävel) :)