第一章 画在纸上的声音
 
1.7 谐音的相互作用
 
  谐音是由单个谐波构成的音,在频谱上只呈现出一个峰。只发出谐音的乐器是不存在的,谐音只能依靠电子发声器来产生。然而任何普通的音色都由若干谐音组成,这些谐音的频率都是某个谐音频率的倍数,这个谐音称为基音,也称第一谐音,比它高的谐音依次称为第二谐音、第三谐音,等等。例如,钢琴上的c1频率为261.6 Hz,那么这个音就应该有以下的谐音:

谐音

1

2

3

4

5

6

7 *

8

9

10

11 *

12

频率

261.6

523.2

784.8

1046

1308

1570

1831

2093

2354

2616

2878

3139

音高

c1

c2

g2

c3

e3

g3

#a3

c4

d4

e4

#f4

g4

1-10 谐音的频率与音高

  表1-10还可以延续下去,但更高的谐音音量很弱,仪器也不一定能检测出来。如果测定了钢琴各个谐音的音量,那么用电子发音器发出这些谐音,就可以还原钢琴的音色。
  根据这个原理,几种声音组合在一起,可以得到不同于这些声音的音色。例如,单簧管吹出c1(实音)的同时长笛吹出c2,得到的音色即不同于单簧管也不同于长笛,却像音高为c1的双簧管音色。道理是这样的,把长笛的频谱和单簧管的频谱叠在一起,就很接近双簧管的频谱了。

单簧管(c1,实音)

长笛(c2)

双簧管(c1)

1-11 木管音色的频谱(上限约5500Hz)

  如果几个声音具有相同的谐音,那么这些谐音可能产生相互作用,形成拍。拍的产生对音色是有害的,当拍的频率超过10Hz时声音就会非常不和谐。两个相差八度的声音频率相差一倍,例如长笛的c2音和双簧管的c1音,它们可能会在5231046 Hz等频率附近形成拍,一旦吹奏时没有控制好音准,就会产生很不和谐的音色。谐音的频率越大,拍的频率就也就越大,不和谐的程度就越高。根据这个原理,音准对音色的影响有这样几个规律:
  (1) 声音的音调越高,拍的频率就越大,高音的音准有偏差时,不和谐程度更大;
  (2) 声音的音色越亮,高频谐音就越强,亮音色的音准有偏差时,不和谐程度更大;
  (3) 有些吹管只有基数倍的谐音,例如单簧管、排箫和吹瓶,音高相差八度时,不会产生拍,因此不和谐的程度将小得多。
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