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【乐理】决定音色的要素

声音的性质包括[b]音调[/b][font=Times New Roman]([/font]由频率决定，即频谱上的峰位置[font=Times New Roman])[/font]、[b]音量[/b][font=Times New Roman]([/font]由振幅决定，即频谱上的峰高[font=Times New Roman])[/font]和[b]音色[/b]。单个谐波的频谱只有一个峰，各种成分谐波的组合就形成了各种音色。以上面的频谱为例，该音色就是若干以[font=Times New Roman]110Hz[/font]为倍数的谐波的组合。 　　音色由振源、共鸣腔和传播界质共同决定。 [align=center][size=5][img=514,258]http://orchestra.elephantbase.net/figure_1_5.gif[/img][/size][/align][align=center]振源的频谱[font=Times New Roman]([/font]上限约[font=Times New Roman]5500Hz)[/font][/align][font=Times New Roman](1) [/font]振源和共鸣腔 　　通常，振源决定了音的高低[font=Times New Roman]([/font]也有例外的情况[font=Times New Roman])[/font]，但振动方式则必须通过共鸣腔反应出来，振源的振动方式在共鸣腔的作用下发生改变 某些谐波被加强了，某些谐波被削弱了。以人声为例，振源的频谱如图[font=Times New Roman]1-5[/font]所示[font=Times New Roman]([/font]发出[font=Times New Roman]110Hz[/font]的声音[font=Times New Roman])[/font]，它的特点是频率越高，谐波的强度越小，这种规律称为谐波的衰减。 　　共鸣腔改变了原来的声音[font=Times New Roman]([/font]见图[font=Times New Roman]1-4) 500Hz[/font]和[font=Times New Roman]2000Hz[/font]附近的谐波都得到加强，而[font=Times New Roman]1000Hz[/font]到[font=Times New Roman]2000Hz[/font]这段频率上，谐波被大幅度削弱了。这种性质是共鸣腔的特性，谐波加强的位置称为共鸣腔的[b]共振频率[/b]或[b]共振峰[/b]。例如，人发出“啊”的声音，共振频率在[font=Times New Roman]500Hz[/font]和[font=Times New Roman]2000Hz[/font]附近。 　　音色的类型是由振源的特性和共振峰的形状共同决定的。就振源来说，谐波衰减快，音色就很柔和，声音的融合性和穿透力好，例如人声和弦乐器；谐波衰减慢，音色就很坚硬，声音的融合性和穿透力差，例如木管乐器[font=Times New Roman]([/font]特别是双簧管和萨克斯管[font=Times New Roman])[/font]。就共鸣腔来说，共振峰出现在较低的频率上，音色就暗淡，例如长笛；共振峰出现在较高的频率上，声音就明亮，例如小号。某些音色具有多种特性，例如人声的音色既柔软又暗淡，双簧管的音色既坚硬又明亮，圆号同时具有暗淡和明亮的音色，等等[table=98%][tr][td][table][tr][td][align=center][img=257,129]http://orchestra.elephantbase.net/figure_1_6a.gif[/img][/align][/td][td][align=center][img=257,129]http://orchestra.elephantbase.net/figure_1_6b.gif[/img][/align][/td][/tr][tr][td][align=center]柔软的音色[/align][/td][td][align=center]坚硬的音色[/align][/td][/tr][tr][td][align=center][img=257,129]http://orchestra.elephantbase.net/figure_1_6c.gif[/img][/align][/td][td][align=center][img=257,129]http://orchestra.elephantbase.net/figure_1_6d.gif[/img][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50%][align=center]暗淡的音色[/align][/td][td=1,1,50%][align=center]明亮的音色[/align][/td][/tr][/table][/td][/tr][/table][align=center]振源和共鸣腔的频谱[/align][font=Times New Roman](2) [/font]声音的传播和音色的穿透力 　　声音在传播过程中衰减，这种规律前面已经提到，一是和声源的距离有关；二是和声音的频率有关。所以，声音传播到远处后，不仅音量减弱了，而且音色也变了 高频的谐波消失了，只留下低频的谐波，换句话说，音色会变得柔软和暗淡。人可以辨别出声音是从远处传来的还是从近处传来的，就是依据这个原理。 [font=Times New Roman](3) [/font]噪音成分 　　声音在音色上首先可以分为[b]悦音[/b]和[b]噪音[/b]，悦音在频谱上表现出若干尖锐的峰[font=Times New Roman]([/font]如图[font=Times New Roman]1-5)[/font]，噪音的频谱则是杂乱无章的[font=Times New Roman]([/font]如图[font=Times New Roman]1-7)[/font]。在一般情况下，悦音和噪音总是混杂在一起的，只不过成分有所不同，即使是很好的悦音，频谱上也会出现底纹，这种噪音可能来自周围环境，也可能是电子设备干扰所引起的。 [align=center][img=514,258]http://orchestra.elephantbase.net/figure_1_7.gif[/img][/align][align=center]噪音的频谱[font=Times New Roman]([/font]上限约[font=Times New Roman]5500Hz)[/font][/align]　　在人的语音当中，所有的发音都含有噪音成分。在[b]辅音[/b]的发音中，[b]爆破音[/b]和[b]摩擦音[/b]是两种纯粹的噪音，前者是由于嘴形和气流发生的突然变化而引起的，这种类型的噪音称为[b]瞬时噪音[/b]，后者是由于摩擦产生的不规则振动引起的，称为[b]持续噪音[/b]。[b]元音[/b]的发音中也伴随这两种噪音，声带打开的瞬间气流冲出，产生类似于爆破音的瞬时噪音，气流在声道中的摩擦会产生类似于摩擦音的持续噪音。乐器的发音状况同人的发音是相似的，也含有各种成分的噪音。

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