當您聽到一個家人聲音,馬上能辦認出這是誰,聽到鋼琴、喇叭、吉他、二胡也都能當下分辦出這是哪一種樂器發出聲音。

當數種樂器發音的音高相同,我們依然很容易辦認出其中,哪一種聲音屬於那種樂器,決定這一切的不是音高和響度,而是音色。

聲音的高低取決於發聲振動物體的頻率,音量的大小關鍵在於發聲振動物體的振幅,而樂器材料、結構不同,發出來音色也就不同。

依據不同的音色,即使在相同音高和同樣音量的情況下,我們就可以透過不同音色分辦出是那種樂器或人聲。

簡單的振動系統例如音叉只有一個自然頻率,樂器是複雜振動包含共鳴,所發出聲音包含著許多頻率,這些不同頻率加總混和就是我們聽到的樂音音色。

如果將聲音,送入頻譜分析儀分析,會發現這些聲音包含了許多不同頻率,也就是說所有物體產生之聲響,為許多不同頻率的音波組合而成。這些不同頻率的音波稱為泛音或高次諧波。

泛音數目多寡強弱決定了  樂器音色

音色的不同取決於不同的泛音,每一種樂器、不同的人以及所有能發聲的物體發出的聲音,除了一個基音外,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。

二胡藉著弦振動透過琴碼,傳遞振能振動琴皮發音,基頻振動發出聲音稱為基頻,此外還有高頻振動的泛音,泛音不只一個頻率有第2、3、4、5、6、7~~~~~~~

基頻決定了音高

基頻強度最強,越高次頻泛音越弱,基頻發出基音決定音調高低,泛音數目以及強度決定樂器音色。這些泛音結構跟組合決定了各種樂器不同的音色。

人們常形容二胡聲音、很亮、很柔、甜美、尖、躁、等等,就是由這些泛音的音頻、數目、強度 不同組合結構所產生的。

 

下列這些來自香港教育大學所製作個樂器聲音

音叉   http://www.ied.edu.hk/has/phys/sound/eq10.htm

低音牧童笛  http://www.ied.edu.hk/has/phys/sound/eq6.htm

小提琴 http://www.ied.edu.hk/has/phys/sound/eq7.htm

法國號  http://www.ied.edu.hk/has/phys/sound/eq9.htm 

每一種樂器發音物體材料跟結構不同,所發出聲音各有其獨特波形,稱為頻譜圖

20171005修正 :下列這張圖應稱為聲波波形圖

Image213.gif

一般說來,相同樂器發出的基音不同時,波形和頻譜會有所不同。所以當我們以波形來說明樂器的音色時,應附註取樣的頻率才有意義。

音叉振動發出的聲音,非常接近單一頻率,尤其是頻率高的音叉,幾乎沒有泛音的成分。

由頻譜的分析結果顯示,弦樂器發出聲音的泛音似乎較管樂器豐富,意即對弦樂器聲音音色飽滿豐富有較大貢獻的泛音比管樂器多。

聲音波形的傅立葉分析中的各項係數,對於同一樂器來說並非一成不變。例如同一把二胡發出不同頻率的音,波形常會不同。

底下是這張是二胡外弦傅立葉轉換頻譜分析圖,20171005補充

  10_6月_2016_20_34_06.png        

 

看看以下這段YouTube影片相信更能幫助您了解泛音

https://www.youtube.com/watch?v=0iJmDhNocaQ

 

弦屬於一維振動(圖片來自維基百科)

Wave_equation_1D_fixed_endpoints.gif

平面膜振動,比弦來的複雜

2D_Wave_Function_resize.gif

泛音一是指聲學上聲音組成要素,另外在演奏弦樂器時手指浮按弦的一種演奏技法也稱為泛音

這是運用弦物理振動特性發展出來演奏技法,跟弦振動相關,也可以用來檢視按弦點正確與否,這是屬於演奏技法不在本篇文討論範圍。

維基百科  https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B3%9B%E9%9F%B3

 

創作者介紹
創作者 楊正棟 的頭像
楊正棟

二胡亂台

楊正棟 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()