צליל עילי

צליל עילי
צליל עילי (אוֹבֿרְטוֹן או הרמונית) הוא כל אחד מאופני התנודה של כלי נגינה שאינו אופן התנודה הראשי. על פי רוב, אופן התנודה הראשי הוא החזק והברור ביותר, והצלילים העליים מתווספים אליו ומעניקים לו את ה"צבע" המיוחד לכלי הנגינה. בתורת הגלים מכונים צלילים כאלה הרמוניות גבוהות של התדר היסודי.
תדירויותיהם של הצלילים העיליים הן כפולות שלמות של התדר היסודי (כלומר, אם תדר היסוד הוא  \omega , הצלילים העיליים יופיעו בתדרים  3\omega ,  2\omega  וכן הלאה). לכן הם תמיד גבוהים יותר מהצליל היסודי שלהם. לכל צליל בטבע יש עקרונית אינסוף צלילים עיליים אך נהוג להתייחס לכל היותר לחמישה, מכיוון שרק חמשת הצלילים העיליים הראשונים קלים יחסית לשמיעה והפקה. היות שיחס התדרים בין הצלילים במוזיקה הוא לוגריתמי ולא יחס ישר, הפרש הגבהים בין זוגות הצלילים העיליים של צליל יסודי מסוים הולך וקטן ככל שמתרחקים מהצליל היסודי.
רצף תדירויות הצלילים העיליים (אנ')  נעשה באופן הבא (בדומה ליחס בסדרה ההרמונית):
ההפרש בין הצליל היסודי לצליל העילי ה-1 (היחס בין  \omega  ל- 2\omega ) הוא אוקטבה.
ההפרש בין הצליל העילי ה-1 לצליל העילי ה-2 (היחס בין  2\omega  ל- 3\omega ) הוא קווינטה.
ההפרש בין הצליל העילי ה-2 לצליל העילי ה-3 (היחס בין  3\omega  ל- 4\omega ) הוא קוורטה.
ההפרש בין הצליל העילי ה-3 לצליל העילי ה-4 (היחס בין  4\omega  ל- 5\omega ) הוא טרצה גדולה.
ההפרש בין הצליל העילי ה-4 לצליל העילי ה-5 (היחס בין  5\omega  ל- 6\omega ) הוא טרצה קטנה.
הצלילים העיליים אינם זהים לצלילים המושווים הנהוגים בכלי מקלדת כיום, וזאת בגלל מגבלותיה של המקלדת שחלוקתה אינה מאפשרת שכל הצלילים יהיו מכוונים על פי היחס המתמטי המדויק. כך, למשל, הטרצה הגדולה שנוצרת בין הצליל העילי הרביעי והצליל העילי החמישי אינה זהה לזו הנוצרת בין הצליל העילי ה-9 וה-11. בכוונון מושווה ובכוונונים היסטוריים שונים של כלי מקלדת יש הכרח ליצור זיוף מסוים כדי שכל הצלילים והסולמות יהיו נגישים.
הצלילים העיליים הנשמעים מעל צליל דו נמוך. המספרים מעל החמשה מציינים את ההבדל בסנטים (החלק ה-1200 של האוקטבה) לעומת הכוונון המושווה.
הצלילים העיליים מהווים חלק מההבדל בין תווים זהים המנוגנים בכלי נגינה שונים, היות שכלי נגינה שונים מדגישים או מצניעים צלילים עיליים שונים ביחסי עוצמות שונים ובגוון שונה. הבדלים אלו משנים את "צבע" הצליל; למשל, הצבע הטיפוסי לחצוצרה נובע מכך שנשמע בה צליל עילי ראשון שעוצמתו כמעט כעוצמת הצליל היסודי. יחסי העוצמות של ההרמוניות השונות תלויים במגוון פרמטרים: למשל, בכלי מיתר, החומר שהמיתר עשוי ממנו, המקום שבו פורטים עליו (מרחק מהגשר בגיטרה, למשל) ואופן הפריטה (מפרט או אצבע) משפיעים על יחסי העוצמות ונותנים לצליל אופי אחר.
ניתן לזהות צלילים עיליים בקלות כאשר מנגנים צלילים נמוכים מאוד בפסנתר. הצלילים העיליים כל כך מרובים, עד שקשה למי שאינו מיומן לזהות את גובה התו. בכלי מיתר ניתן להפיק צלילים עיליים על ידי לחיצה עדינה אשר מגדירה נקודת שבת על המיתר. למשל, לחיצה עדינה באמצע המיתר ופריטה עליו תפיק בבירור את הצליל העילי הראשון, ולחיצה עדינה בשליש המיתר תפיק את הצליל העילי השני.
ברוב כלי הנשיפה ניתן להפיק צלילים עיליים על ידי נשיפה חזקה יותר לתוך הכלי. ככל שהנשיפה חזקה יותר בפוזיציה מסוימת, יישמע צליל עילי גבוה יותר בבירור, לפי הסדר. בכלי הקשה רבים (בעיקר כלי הקשה מלודיים - כאלה שניתן לנגן בהם מנגינות) ניתן לשמוע יותר מצליל אחד בעת ההקשה. הצליל הנמוך ביותר שנשמע הוא הצליל היסודי, והצלילים האחרים הם צלילים עיליים. ככל שהצליל העילי גבוה יותר, כך קשה יותר לרוב לשמוע אותו ולהפיקו.
מבחינה פיזיקלית נוצרים הצלילים העיליים מכיוון שעבור כל גל שמקיים את משוואת הגלים של כלי הנגינה בתדר מסוים, כל הגלים בעלי כפולה שלמה של אותו התדר (שהוא התדר היסודי) יקיימו גם הם את משוואת הגלים, כלומר ייווצרו ויישמעו.