Глядя на все эти видео, в основном - на
скрипку, я составил себе следующую модель колебания струны, не знаю соответствующую действительности или нет:
Мы видим что колебания струны в целом - периодические но сложные.
На картинке выше я набросал как могла бы выглядеть сама струна, колеблющаяся тремя своими обертонами. Последнее видео демонстрирует нам как раз такую форму изгибающейся звучащей струны.
Код:
$ gnuplot -p -e 'set samples 1000; plot [-50:50] sin(x)+sin(x/2)+sin(x/3) lw 8 lc "brown"'
"Червячок" (выделен желтым), соответствующий полному периоду суммы обертонов, наиболее заметен лишь в одном месте струны и интенсивно перемещается от одного ее края к другому (это видно на видео). По обе стороны от этого "червячка", должно быть, имеются такие же "червячки". Но их амплитуды сильно меньше - тем меньше чем ближе к краям струны.
"Червячок", "бегая" от одного края струны к другому обладает не только энергией колебаний в поперечном направлении (которая передается окружающему воздуху). Он также передает весьма значительную энергию при "столкновении" с местом крепления струны - с порожком скрипки или со штегом фортепиано. Период этих перемещений "червячка" - от одной точки крепления струны к другой сильно больше периода поперечных колебаний червячка (кажется, это очевидно из видео). Я делаю заключение что это -
основной тон скрипичной струны. Если такие периодические "перемещения" "червячка" в направлении вдоль струны, переносящие наибольшую энергию, затруднены (в обвитых струнах?) то основной тон практически не слышен по сравнению с обертонами.
Но по сути дела вся вот эта "волна" основного тона - лишь первое слагаемое в формуле типа той которая приведена выше - колебания основного тона имеют наибольший период среди всех остальных обертонов и его синусоида "накладывается" поверх всяких более мелких, заставляя нас видеть "червячка", перемещающегося вдоль струны. Таким образом, никакого особенного различия в способе передачи энергии колебаний струны порожку или штегу нет - что для основного тона, что для обертонов.
P.S.: Интересно что форма струны здесь скорее всего повторяет форму звуковой волны, которую она излучает (или наоборот). Это не очевидно но, кажется, что и в самом деле это так.