音樂聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

1、音樂聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)音樂是一種藝術(shù)形式，一切藝術(shù)都包括兩個(gè)方面，一是藝術(shù)表現(xiàn)，一是藝術(shù)感知，音樂這種藝術(shù)也概莫能外，它通過樂器（包括人的歌喉）所發(fā)出的聲音來表現(xiàn)，依靠人耳之聽覺來欣賞。這聲音的產(chǎn)生和聽覺的感知之間有什么關(guān)系呢？這是我們要討論的第一個(gè)問題音樂聲學(xué)。1、聲音的產(chǎn)生與主客觀參量的對(duì)應(yīng)關(guān)系    關(guān)于聲音的產(chǎn)生，國外有一個(gè)古老的命題：森林里倒了一棵大樹，但沒有人聽見，這算不算有聲音？這個(gè)命題首先點(diǎn)出了聲音產(chǎn)生的兩個(gè)必要條件，即聲源和接收系統(tǒng)。所謂聲源，就是能發(fā)出聲響的本源。以音樂為例，一件正在演奏著的樂器就是聲源，而觀眾的聽覺器官就是接收系統(tǒng)。從哲學(xué)的角度講，

2、聲源屬于客觀世界，而接收系統(tǒng)則屬于主觀世界，聲音的產(chǎn)生正是主觀世界對(duì)客觀世界的反映。    但如果只有聲源和接收系統(tǒng)，是否就能接到聲音呢，并不是這樣。如果沒有傳播媒介，人耳仍不能聽到聲音。一般來講，物體都是在有空氣的空間里振動(dòng)，那么空氣也就隨之產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)，產(chǎn)生聲波。正是聲波刺激了人們的耳膜，并通過一系列機(jī)械和生物電的傳導(dǎo)，最終使我們產(chǎn)生了聲音的感覺。如果物體在真空中振動(dòng)，由于沒有傳播媒介，就不會(huì)產(chǎn)生聲波，人耳也就聽不到聲音。由此，我們可以說，任何聲音的存在都離不開這三個(gè)基本條件：1）聲源；2）媒介；3）接收器。先來看看產(chǎn)生聲音的客觀方面聲源都有哪些特征。

3、60;  當(dāng)我們彈一個(gè)琴鍵，通過鋼琴機(jī)械傳動(dòng)裝置，琴槌敲擊琴弦，這時(shí)如果我們用手觸弦，就會(huì)明顯感到琴弦在振動(dòng)。當(dāng)我們拉一把二胡或小提琴時(shí)，也會(huì)感到琴弦的振動(dòng)。振動(dòng)是聲源最基本的特征，也可以說是一切聲音產(chǎn)生的基本條件。但如果沒有我們手對(duì)琴鍵施加壓力，使琴槌敲擊琴弦，也不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。實(shí)際上，一個(gè)聲源得以存在，還依賴于兩個(gè)基本條件：其一是能夠激勵(lì)物體振動(dòng)的裝置（稱激勵(lì)器）；其二是能夠使裝置運(yùn)動(dòng)起來的能量；演奏任何一件樂器都不能缺少這兩個(gè)條件。例如，當(dāng)我們敲鑼打鼓時(shí)，鑼槌或鼓槌便是激勵(lì)器，能量則由我們的身體來提供。一架能自動(dòng)演奏的電子樂器，也同樣少不了這兩個(gè)條件：電子振蕩器就是激勵(lì)

4、器，能量則由電源來提供。    人們常用“頻率”（frequecy，振動(dòng)次數(shù)/1秒）來描述一個(gè)聲源振動(dòng)的速度。頻率的單位叫“赫茲”（Hz），是以德國物理學(xué)家赫茲（H.R.Hertz）的名字命名。頻率低（即振動(dòng)速度慢）時(shí)，聲音聽起來低，反之則高。人耳對(duì)振動(dòng)頻率的感受有一定限度，實(shí)驗(yàn)證明：常人可感受的頻率范圍在2020，000Hz左右，個(gè)別人可以稍微超出這個(gè)范圍。音樂最常用的頻率范圍則在27.5Hz4186Hz（即一架普通鋼琴的音域）之間。超出此范圍的樂音，其音高已不能被人耳清晰判別，因而很少用到。語言聲的頻率范圍比音樂還要窄，一般在100Hz8，000Hz范圍內(nèi)。&

5、#160;   聲音的強(qiáng)度與物體的振動(dòng)幅度有關(guān)：“幅度越大，聲音越強(qiáng)，反之則弱?！甭晫W(xué)中用“分貝”（dB）作為計(jì)量聲音強(qiáng)度的單位。通過實(shí)驗(yàn)，人們把普通人耳則能聽到的聲音強(qiáng)度定為1分貝。音樂上實(shí)際應(yīng)用的音量大約在25分貝（小提琴弱奏）100分貝（管弦樂隊(duì)的強(qiáng)奏）之間。音樂聲學(xué)中稱聲音強(qiáng)度的變化范圍為“動(dòng)態(tài)范圍”，動(dòng)態(tài)范圍大與小，常常是衡量一件樂器的質(zhì)量或樂隊(duì)演奏水平的標(biāo)志：高質(zhì)量樂器或高水平樂隊(duì)能奏出動(dòng)態(tài)范圍較大的音樂音響，讓人們聽起來痛快淋漓，較差的樂器或樂隊(duì)則無法做到這一點(diǎn)。圖為普通人耳對(duì)音高和音強(qiáng)的最大可聞閾及音樂常用的音高和音強(qiáng)的范圍。表為日常生活中幾種典型音響的強(qiáng)度

6、（分貝）。圖1飛機(jī)起飛（60米處）120dB打樁工地110dB喊叫（1.5米處）100dB重型卡車（15米處）90dB城市街道80dB汽車內(nèi)70dB普通對(duì)話（1米）60dB辦公室50dB起居室40dB臥室30dB錄音棚20dB落葉聲10dB OdB    大多數(shù)物體在振動(dòng)時(shí)，除了存在整體振動(dòng)外，還伴隨有不同部位的局部振動(dòng)。一般把物體作整體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的聲音叫做“基音”（Foundamental tone），局部振動(dòng)產(chǎn)生的聲音叫做“泛音”（Harmonics）?；裟芰恳话阕顝?qiáng)，因而往往決定一個(gè)樂音的主觀音高。    聲音可根據(jù)

7、其所包含泛音的情況而分為“純音”和“復(fù)合音”。所謂“純音”（Pure tone），是指聲音中只含有基音振動(dòng)成份，例如我們常用的音叉所發(fā)出的聲音就是純音。當(dāng)聲音中既有基音又有泛音時(shí)，就稱“復(fù)合音”（Compoundtone）。一般情況下，所有樂器（包括人聲）發(fā)出的音都是復(fù)合音。如果泛音的頻率與基音成倍數(shù)關(guān)系，這個(gè)復(fù)合音聽起來就比較圓潤(rùn)，否則就比較粗糙。按照習(xí)慣分類方法，將前者稱為“樂音”，后者稱“噪音”。大多數(shù)管弦樂器發(fā)出的聲音都屬樂音范疇。    不同種類的樂器，其音響效果各不相同，我們把能代表某種聲音特征的因素稱為“音色”（Tone color或Timbre）。

8、決定一件樂器音色的重要因素是聲音的“頻譜”?！邦l譜”（Spectrum）是指聲音中所含泛音的數(shù)量以及各個(gè)泛音在強(qiáng)度上的相對(duì)關(guān)系。聲音的頻譜可以用專門的分析儀器顯示出來。圖2是鋼琴與單簧管的頻譜比較，如圖所示：二者的基音頻率都是100Hz，但泛音數(shù)量及各個(gè)泛音的強(qiáng)度（dB）卻不一樣，由此便導(dǎo)致音色上的差別。除頻譜外，另一個(gè)對(duì)音色有重要影響的因素是聲音振動(dòng)波形的包絡(luò)（Envelope），尤其是包絡(luò)的起始（俗稱“音頭”）和結(jié)束（俗稱“音尾”）兩個(gè)部分最重要，這個(gè)過程盡管非常短暫，而且?guī)缀醵际窃胍舫煞?，但?duì)樂器的音色起著重要作用。有人曾做過實(shí)驗(yàn)，把一個(gè)小提琴音響中的起始瞬態(tài)過程去掉，其結(jié)果聽起來很象管

9、風(fēng)琴的音響。許多電子樂器在模仿自然樂器聲響時(shí)，由于只注意對(duì)頻譜的模仿，但忽略了聲音的起始瞬態(tài)過程這個(gè)問題，因而聽起來總是不自然。這一點(diǎn)在弦樂器上尤其明顯。綜上所述，可以認(rèn)為，一個(gè)聲源的基本特征可以由以下幾個(gè)參量進(jìn)行描述，即頻率、聲強(qiáng)、頻譜和波形包絡(luò)。接下來再來看看產(chǎn)生聲音的主觀方面人耳接收系統(tǒng)具有哪些結(jié)構(gòu)特征，以及與聲源都有哪些對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖3為人耳剖面圖。聲波首先刺激耳鼓，通過聽骨傳到耳蝸，然后再由聯(lián)結(jié)耳蝸的神經(jīng)束將信號(hào)傳至大腦中主管聽覺的區(qū)域。通過研究，人們發(fā)現(xiàn)：耳廓具有集聚聲波的功能，外耳道則對(duì)10004000Hz（約為小字二組b小字四組b）左右的聲波產(chǎn)生共振。所以，人們往往對(duì)這一頻段內(nèi)的

10、聲波反應(yīng)更敏銳。中耳內(nèi)的聽骨對(duì)聲壓亦有放大作用。耳蝸中的基底膜上長(zhǎng)有很多聽覺神經(jīng)纖毛，目前對(duì)這些纖毛的作用尚存不同見解。上個(gè)世紀(jì)的著名德國科學(xué)家黑爾姆霍茲（ H.vonHelmholtz）認(rèn)為這些纖毛與聲波的頻率之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系：長(zhǎng)纖毛感應(yīng)低頻，短纖毛感應(yīng)高頻。但后人通過更精細(xì)的解剖研究發(fā)現(xiàn)：耳蝸內(nèi)的聽覺纖毛數(shù)量約為3百萬根，已大大超過人耳所能接收的頻率赫茲數(shù)（約2萬Hz），對(duì)于這些纖毛的作用還有待進(jìn)一步的驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)證明，人耳對(duì)聲波的接收并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的被動(dòng)過程，或者說是對(duì)客觀事物的“真實(shí)寫照”，這一點(diǎn)是人耳與聲音測(cè)量?jī)x器之間的最大區(qū)別。例如，在音高識(shí)別方面，一般情況下，如果某一個(gè)音的頻率數(shù)比另

11、外一個(gè)多一倍，那么在聽覺上就會(huì)產(chǎn)生“高了一個(gè)八度”的印象?？墒窃诟咭魠^(qū)（1000Hz以上）和低音區(qū)（150H以下），情況就有了變化：當(dāng)人耳感覺兩個(gè)音符合一個(gè)八度關(guān)系時(shí)，用儀器測(cè)量二者的頻率就會(huì)發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)音已不是嚴(yán)格的倍數(shù)關(guān)系，而是比一倍稍多一點(diǎn)。在音量的感覺上也有相似的情況：在大型管弦樂隊(duì)以ff力度全奏之后，接著一個(gè)木管樂器以ff力度獨(dú)奏，二者的聲壓比可達(dá)到1001，我們?nèi)硕鷧s感覺不到那么大的差距。此次人們對(duì)音高和音樂響度的感知并非完全獨(dú)立。力度的改變會(huì)引起音高感覺的變化：早在1935年，美國科學(xué)家司蒂文斯（Stevens）通過實(shí)驗(yàn)指出：在不改變頻率的情況下，只改變聲音的強(qiáng)度，人們也會(huì)感到音高

12、有所改變。當(dāng)時(shí)他使用純音作為測(cè)試信號(hào)，他的結(jié)論是：當(dāng)強(qiáng)度從40增加到90dB時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生大約一個(gè)全音（200音分）的音高變化。其變化規(guī)律是：隨著強(qiáng)度的增加，聽到低頻音會(huì)變得更低，高頻音會(huì)變得更高，中頻（10002000Hz）音只有微小變化。人們有時(shí)稱此為“司蒂文斯定律”。后人在對(duì)司氏定律作驗(yàn)證工作時(shí)發(fā)現(xiàn)：如果用復(fù)合音做測(cè)試，其音高變化幅度要小一些。圖4是德國科學(xué)家特爾哈特（Terhardt） 1979年對(duì)15位參試者測(cè)試所得結(jié)果。從人道主義的角度講，不能用活體作人耳聽覺系統(tǒng)的精細(xì)研究，所以至今還有許多關(guān)于人耳聽覺特殊現(xiàn)象找不到確切答案。其中，人耳對(duì)低音的外推能力就是一例。我們或許都有戴耳機(jī)聽音

13、樂的經(jīng)歷，從耳機(jī)構(gòu)造來講，由于其振膜面積太小，根本不可能發(fā)出較低的聲頻（儀器測(cè)試也證明了這一點(diǎn)）。但我們?nèi)硕鷧s依然能感覺到音樂中低音聲部的鳴響，這就是人耳所具有的一種特殊能力。另外，人耳還具有“高度指向性”能力的接收系統(tǒng)。例如，在聆聽一部交響曲時(shí)，我們往往可以把注意力完全集中在某一個(gè)聲部或某一件樂器上，對(duì)其它樂器的音響“充耳不聞”。此時(shí)，我們的耳朵就象裝上了一個(gè)“自動(dòng)濾波器”，只讓有用的信號(hào)進(jìn)入，其它無用的聲音信息則被“拒之門外”，今天再先進(jìn)的儀器也無法做到這一點(diǎn)。人耳對(duì)音色的辨別能力也有許多奧秒之處，其中較為突出的是“模糊識(shí)別”功能。例如，對(duì)于各種各樣的二胡發(fā)出聲響，如果用儀器測(cè)試，其結(jié)果往

14、往大相徑庭，但我們的聽覺系統(tǒng)卻可以把它們都?xì)w為二胡類。再有，當(dāng)一個(gè)患了感冒，發(fā)音往往會(huì)有很大變化，但人們?nèi)匀荒軌驊{借音色特征辨認(rèn)出這個(gè)人的聲音。由于種種原因，人們對(duì)于產(chǎn)生聲音的主觀因素人耳聽覺系統(tǒng)的研究，遠(yuǎn)不如對(duì)客觀因素聲源及媒介物研究那樣全面和深入。從某種意義上說，這種狀況也妨礙了音樂聲學(xué)的深入發(fā)展，因?yàn)橐魳仿晫W(xué)這門學(xué)科與人的聽覺密不可分，單純從物理聲學(xué)角度去解釋聲音的屬性并不能滿足音樂工作者的要求，甚至?xí)?dǎo)致一種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，以為主觀聽覺就是對(duì)客觀聲波的如實(shí)反映，將人耳等同于測(cè)量?jī)x器，因而凡事務(wù)求精確，圓滿，其實(shí)這反而背離了科學(xué)研究的真諦。2.音階、律制與音準(zhǔn)感音樂聲學(xué)注重從數(shù)理角度研究音階

15、和律制問題，而不去探討其起源和發(fā)展史。目前我國音樂中最常用的音階是大、小調(diào)音階和我國的三種傳統(tǒng)音階，即新音階、古音階和清商音階（又稱燕樂音階）。關(guān)于這些音階的歷史形成以及它們之間在音程方面的差異可參見有關(guān)的專門著作（如繆天瑞律學(xué)，人民音樂出版社，1983年增訂版），在此不贅言。這里主要介紹的是與律學(xué)研究的聽覺心理及音準(zhǔn)感方面的最新研究成果。古今中外的律學(xué)研究都在關(guān)心這樣一個(gè)問題：如何找到最符合人類音準(zhǔn)要求的律制，盡管有上下數(shù)千年的探索，但直到今天，什么是“最理想”、“最和諧”、“最純凈”的律制，人們依然眾說紛紜。這種狀況不能不引起人們的思考：從理論角度講，各種律制的數(shù)學(xué)表達(dá)方式早已被我們的先人

16、闡述清楚；從實(shí)踐角度來講，全世界的音樂活動(dòng)從未因律制理論的不統(tǒng)一而中斷，那么今天的律學(xué)研究對(duì)音樂實(shí)踐來說究竟在起著什么作用？各種各樣的律制理論又是如何與實(shí)踐相聯(lián)系的？既然律學(xué)研究屬于音樂聲學(xué)的一個(gè)分支，就決定了這個(gè)學(xué)科也要重視人耳聽覺特性的研究，特別要研究不同律制的音高差異在人的聽覺中將產(chǎn)生什么影響？因?yàn)楦鞣N各樣的律制理論正是通過人的聽覺而與音樂實(shí)踐相導(dǎo)通。不深入了解人耳對(duì)音高差的分辨能力，就不能真正搞清楚各種律制對(duì)音樂實(shí)踐產(chǎn)生什么樣的影響，從而真正體現(xiàn)出律學(xué)研究與音樂實(shí)踐的緊密聯(lián)系。解決上述問題的關(guān)鍵，是要搞清兩個(gè)基本問題：其一是了解人耳的音差分辨閾，即人耳所能察覺到的最小音高差異；其二是了

17、解人們?cè)谝魳飞钪信袛嘁魷?zhǔn)的尺度，可簡(jiǎn)稱為音準(zhǔn)感。筆者之一為此曾在19881989年期間進(jìn)行了一系列人耳聽覺的實(shí)驗(yàn)工作，受試者共145名，全部是專業(yè)音樂工作者，其中大多數(shù)是從事指揮和樂隊(duì)演奏，因?yàn)樗麄兊囊魷?zhǔn)感往往對(duì)他人的音準(zhǔn)感有直接的影響。以下是此次實(shí)驗(yàn)工作取得的結(jié)果（有關(guān)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)情況已發(fā)表在中國音樂學(xué) 1992年第3期）：對(duì)大多數(shù)音樂家來說，音差分辨閾值為6至8音分。個(gè)體差異中存在的極端值分為2音分和50音分。與常人相比，音樂家對(duì)音高差異具有較強(qiáng)的分辨能力，尤其是存在于中、低間區(qū)的音高差異。后天的聽覺指向性的訓(xùn)練對(duì)人耳的音差分辨能力有一定影響。多數(shù)音樂家的同一性音準(zhǔn)感具有-10至+10音分

18、的寬容性?；蛘哒f對(duì)音準(zhǔn)容解誤差是±10音分。多數(shù)音樂家的和聲性音準(zhǔn)感具有-38至+14音分的寬容性。在各音樂專業(yè)中，指揮家的音準(zhǔn)寬容度相對(duì)較小。在上述這些感知中還包括了和聲性音準(zhǔn)感，這實(shí)際上把音樂聲學(xué)的層面上升了一步，從單個(gè)樂音，上升到音群，對(duì)音準(zhǔn)的感知?jiǎng)t上升到對(duì)音樂美感的感受，這當(dāng)中之主客體的相互作用更為突出，正如馬克思所說：“對(duì)于沒有音樂感的耳朵說來，最美的音樂也毫無意義?！笔苓^訓(xùn)練的耳朵，似乎不再是自然的耳朵，但通過學(xué)習(xí)能發(fā)現(xiàn)音樂中更深的美，卻是一種自然規(guī)律。早期反射聲在直達(dá)聲以后到達(dá)的對(duì)房間的音質(zhì)起到有利作用的所有反射聲，稱為早期反射聲。時(shí)間范圍一般取直達(dá)聲以后50ms，也有

19、人認(rèn)為可取到95ms。早期反射聲能與混響聲能之比稱為明晰度。明晰度高，語言清晰度也高，如明晰度達(dá)到50%，音節(jié)清晰度就可達(dá)90%以上。對(duì)聽音樂來說，情況復(fù)雜得多，不僅要考慮早期反射聲所占的比重，還要考慮從側(cè)向來的早期反射聲，能使聲源的空間距離展寬，增加立體感，但側(cè)向早期反射聲過強(qiáng)，又會(huì)形成虛聲源，造成移位錯(cuò)覺的不良后果。聲聚焦指凹面對(duì)聲波形成集中反射，使反射聲聚焦與某個(gè)區(qū)域，造成聲音在該區(qū)域特別響的現(xiàn)象，聲聚造成聲能過分集中，使聲能匯聚點(diǎn)的聲音。嘈雜，而其他區(qū)域聽音條件變差，擴(kuò)大了聲場(chǎng)不均勻度，嚴(yán)重影響聽眾的聽音條件。（室內(nèi)聲源發(fā)聲，聲波碰到墻壁、天花板、地板均會(huì)產(chǎn)生反射，聲反射遵從反射定律,

20、入射聲波碰到反射體是凹形表面，反射聲則會(huì)集中在一起，形成聲聚焦，這與光聚焦類似。聲聚焦現(xiàn)象使聲場(chǎng)分布不均勻.）基音（Fundamental tone）一般的聲音都是由發(fā)音體發(fā)出的一系列頻率、振幅各不相同的振動(dòng)復(fù)合而成的。這些振動(dòng)中有一個(gè)頻率最低的振動(dòng)，由它發(fā)出的音就是基音，其余為泛音。也就是發(fā)音體整段振動(dòng)?；魶Q定了音高。泛音泛音（Harmonics）除了發(fā)音體整體振動(dòng)產(chǎn)生的最低的音是基音，以基音為標(biāo)準(zhǔn)，其余1/2、1/3、1/4等各部分也是同時(shí)振動(dòng)，是泛音。泛音的組合決定了特定的音色，并能使人明確地感到基音的響度。樂器和自然界里所有的音都有泛音。也可以這么說：三角鐵的聲音“叮.”的一聲，其中

21、的“?！币羰腔?，而“.”就是泛音。泛音的原理是這樣的：手指虛按在琴弦上(僅僅接觸琴弦但不用力)，琴弦的振動(dòng)將受到限制，只有以此觸點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)才被保留下來。如果觸點(diǎn)在琴弦的1/2處，那么泛音頻率就是琴弦基頻的2倍，如果觸點(diǎn)在琴弦的1/3或2/3處，那么泛音頻率就是琴弦基頻的3倍，依此類推。第三、四泛音有兩個(gè)觸點(diǎn)，前面(靠近弦枕)的觸點(diǎn)比較容易演奏，后面(靠近琴馬)的觸點(diǎn)位置比實(shí)音略偏向琴馬，找起來很麻煩。泛音級(jí)數(shù)越高，音色就越虛，更接近于笛聲或唱歌時(shí)的假聲，常用的泛音不超過第四泛音，第六泛音以上就幾乎發(fā)不出聲音了。 聲音的三個(gè)主要的主觀屬性 即音量（也稱響度）、音調(diào)、音色(也稱音品） 之一。

22、表示人的聽覺分辨一個(gè)聲音的調(diào)子高低的程度音調(diào)主要由聲音的頻率決定，同時(shí)也與聲音強(qiáng)度有關(guān)。對(duì)一定強(qiáng)度的純音，音調(diào)隨頻率的升降而升降；對(duì)一定頻率的純音、低頻純音的音調(diào)隨聲強(qiáng)增加而下降，高頻純音的音調(diào)卻隨強(qiáng)度增加而上升。一般說來，兒童說話的音調(diào)比成人的高，女子聲音的音調(diào)比男子高。在小提琴的四根弦中，最細(xì)的弦，音調(diào)最高；最粗的弦音調(diào)最低。在鍵盤樂器中，靠左邊的音調(diào)低，靠右邊的音調(diào)高。普通話中有四個(gè)聲調(diào)：陰平、陽平、上聲和去聲，也是音調(diào)的重要形式，音高的變化決定了聲調(diào)的性質(zhì)。 音調(diào)音調(diào)主要由聲音的頻率決定。對(duì)一定強(qiáng)度的純音，音調(diào)隨頻率的升降而升降；對(duì)一定頻率的純音、低頻純音的音調(diào)隨聲強(qiáng)增加而下降，高頻純

23、音的音調(diào)卻隨強(qiáng)度增加而上升。 音調(diào)的高低還與發(fā)聲體的結(jié)構(gòu)有關(guān)，因?yàn)榘l(fā)聲體的結(jié)構(gòu)影響了聲音的頻率。 大體上，2000 赫以下的低頻純音的音調(diào)隨強(qiáng)度的增加而下降，3000 赫以上高頻純音的音調(diào)隨強(qiáng)度的增加而上升。 對(duì)音調(diào)可以進(jìn)行定量的判斷。音調(diào)的單位稱為美(mel)：取頻率1000赫、聲壓級(jí)為40 分貝的純音的音調(diào)作標(biāo)準(zhǔn)，稱為1000 美，另一些純音，聽起來調(diào)子高一倍的稱為2000 美，調(diào)子低一倍的稱為500 美，依此類推，可建立起整個(gè)可聽頻率內(nèi)的音調(diào)標(biāo)度。音調(diào)還與聲音持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。非常短促(毫秒量級(jí)或更短)的純音，只能聽到像打擊或彈指那樣的“喀嚓”一響，感覺不出音調(diào)。持續(xù)時(shí)間從10 毫秒增

24、加到50 毫秒，聽起來覺得音調(diào)是由低到高連續(xù)變化的。超過50 毫秒，音調(diào)就穩(wěn)定不變了。 樂音(復(fù)音)的音調(diào)更復(fù)雜些，一般可認(rèn)為主要由基音的頻率來決定。音色音色（musical quality）指聲音的感覺特性。音調(diào)的高低決定于發(fā)聲體振動(dòng)的頻率，響度的大小決定于發(fā)聲體振動(dòng)的振幅,但不同的發(fā)聲體由于材料、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色也就不同，這樣我們就可以通過音色的不同去分辨不同的發(fā)聲體。音色是聲音的特色，根據(jù)不同的音色，即使在同一音高和同一聲音強(qiáng)度的情況下，也能區(qū)分出是不同樂器或人發(fā)出的。同樣的音量和音調(diào)上不同的音色就好比同樣色度和亮度配上不同的色相的感覺一樣。 音色的不同取決于不同的泛音，每一種樂

25、器、不同的人以及所有能發(fā)聲的物體發(fā)出的聲音，除了一個(gè)基音外，還有許多不同頻率的泛音伴隨，正是這些泛音決定了其不同的音色，使人能辨別出是不同的樂器甚至不同的人發(fā)出的聲音。每一個(gè)人即使說相同的話也有不同的音色，因此可以根據(jù)其音色辨別出是不同的人。 聲音是由發(fā)聲的物體振動(dòng)產(chǎn)生的，當(dāng)其整體振動(dòng)時(shí)發(fā)出基音，但同時(shí)其各部分也有復(fù)合的振動(dòng)，各部分振動(dòng)產(chǎn)生的聲音組合成泛音。由于部分小于整體，所有不同的泛音都比基音的頻率高，但強(qiáng)度都相當(dāng)弱，否則則無法調(diào)準(zhǔn)樂器的音高了。需要把音色和音質(zhì)區(qū)別開來。音質(zhì)的含義是什么？“音質(zhì)”這個(gè)詞，一般籠統(tǒng)的意義是聲音的品質(zhì)，但是在音響技術(shù)中它包含了三方面的內(nèi)容：聲音的音高，即音頻的

26、強(qiáng)度和幅度；聲音的音調(diào)，即音頻的頻率或每秒變化的次數(shù) ；聲音的音色，即音頻泛音或諧波成分。談?wù)撃骋繇懙囊糍|(zhì)好壞，主要是衡量聲音的上述三方面是否達(dá)到一定的水準(zhǔn)，即相對(duì)于某一頻率或頻段的音高是否具有一定的強(qiáng)度，并且在要求的頻率范圍內(nèi) 、同一音量下，各頻點(diǎn)的幅度是否均勻、均衡、飽滿，頻率響應(yīng)曲線是否平直，聲音的音準(zhǔn)是否準(zhǔn)確，既忠實(shí)地呈現(xiàn)了音源頻率或成份的原來面目，頻率的畸變和相移又符合要求 。聲音的泛音適中，諧波較豐富，聽起來音色就優(yōu)美動(dòng)聽。解析發(fā)音體的振動(dòng)是由多種諧音組成，其中有基音和泛音，泛音的多寡及泛音之間的相對(duì)強(qiáng)度決定了特定的音色。音色是音樂中極為吸引人、能直接觸動(dòng)感官的重要表現(xiàn)手段。一般來

27、說，人們區(qū)分音色的能力是天生的，音樂的顏色分為人聲音色和器樂音色。人聲音色高音、中音、低音，并有男女之分；器樂音色中主要分弦樂器和管樂器，各種打擊樂器的音色也是各不相同的。概括地說，音色=純音+變換+混合方式。所謂頻譜實(shí)際上就是多種不同頻率的純音一不同的遞變按照一定的比例混合在一起形成的屬性。音色的作用是巨大的，可以以下公式闡述：1. 聲音=樂音+噪音2. 樂音=源音+節(jié)拍3. 源音=音調(diào)+響度+音色4. 音色=純音+變換+混合方式具體的來說，音色的類型是由振源的特性和共振峰的形狀共同決定的。就振源來說，諧波衰減快，音色就很柔和，聲音的融合性和穿透力好，例如人聲和弦樂器；諧波衰減慢，音色就很堅(jiān)硬，聲音的融合性和穿透力差，例如木管樂器(特別是雙簧管和薩克斯管)。就共鳴腔來說，共振峰出現(xiàn)在較低的頻率上，音色就暗淡，例如長(zhǎng)笛；共振峰出現(xiàn)在較高的頻率上，聲音就明亮，例如小號(hào)。某些音色具有多種特性，例如人聲的音色既柔軟又暗淡，雙簧管的音色既堅(jiān)硬又明亮，圓號(hào)同時(shí)具有暗淡和明亮的音色