Симпатический резонанс или симпатическая вибрация — это гармоническое явление, при котором пассивная струна или вибрирующее тело реагирует на внешние вибрации , которым она имеет гармоническое подобие. [1] Классический пример продемонстрирован на двух одинаково настроенных камертонах . Когда одну вилку ударяют и держат рядом с другой, в незадействованной вилке возникают вибрации, даже если между ними нет физического контакта. Подобным образом струны будут реагировать на колебания камертона, если между ними существуют достаточные гармонические отношения. Эффект наиболее заметен, когда два тела настроены в унисон или на расстоянии октавы друг от друга (что соответствует первой и второй гармоникам , целым кратным вызывающей частоте), поскольку существует наибольшее сходство в частоте колебаний. Симпатический резонанс является примером блокировки инжекции , происходящей между связанными осцилляторами , в данном случае связанными через вибрирующий воздух. В музыкальных инструментах симпатический резонанс может вызывать как желательные, так и нежелательные эффекты.
Согласно Словарю музыки и музыкантов New Grove : [2]
Свойство симпатической вибрации в своей прямой форме встречается в акустике помещений в дребезжании оконных стекол, световых штор и подвижных панелей при наличии очень громких звуков, которые иногда могут издаваться полноценным органом. Когда эти предметы гремят (или даже если они не гремят слышно), звуковая энергия преобразуется в механическую энергию, и поэтому звук поглощается. Деревянные панели и все остальное, что легкое и относительно свободное, имеют тот же эффект. Поглощающая способность максимальна на резонансной частоте, обычно около 100 Гц или ниже.
Симпатический резонанс применялся к музыкальным инструментам многих культур и периодов времени, в частности к струнным инструментам . В инструментах с незатухающими струнами (например , арфы , гитары и котос ) струны будут резонировать на своих основных частотах или обертонах , когда звучат другие близлежащие струны. Например, струна A на частоте 440 Гц вызовет резонанс струны E на частоте 330 Гц, поскольку они имеют общий обертон 1320 Гц (третья гармоника A и четвертая гармоника E). Симпатический резонанс является фактором, определяющим тембр струнного инструмента. Гитары с хвостовым бриджем, такие как Fender Jaguar, отличаются по тембру от гитар с короткими бриджами из-за резонанса, возникающего в их удлиненном плавающем бридже .
Некоторые инструменты состоят из симпатических струн , вспомогательных струн, на которых не играют напрямую, но которые симпатически производят звук в ответ на звуки, сыгранные на основных струнах. Симпатические струны можно найти на индийских музыкальных инструментах, таких как ситар , инструментах западного барокко, таких как виола д'амур , и народных инструментах, таких как шарманка . В некоторых фортепиано используются симпатические струны — практика, известная как аликвотная натяжка струн . Симпатический резонанс иногда является нежелательным эффектом, который необходимо смягчать при проектировании инструмента. Например, чтобы ослабить резонанс головки грифа, в некоторых электрогитарах рядом с колками используются струнные деревья . Точно так же длина струны за бриджем должна быть как можно короче, чтобы ослабить резонанс.
Феномен описан еврейским ученым Р. Исааком Арамой (умер в 1494 г.) в книге «Акейдат Ицхак» [3] как метафора двустороннего влияния между человеком и миром. Все, что делает человек, резонирует со всем миром и, таким образом, повсюду вызывает подобные действия. Человек — это активная струна, та, по которой ударяют, а мир — пассивный инструмент, резонирующий на тех же частотах, которые человек активирует в себе.