天涯小站 2.0

 找回密码
 注册
搜索
天涯小站 2.0 首页 拾萃 音乐影视 查看内容

漫人:关于音高、音阶、音律和音调(一)

2017-5-2 07:36 AM| 发布者: 星光| 查看: 1469| 评论: 18|原作者: 漫人

摘要: 本来该写别的东西的,比如说把以前挖的坑填上,把没写完的系列续完,或者写《漫侃金庸》或者其它啥的,但看见常乐兄的日志《关于“巴赫和十二平均律”的问答与讨论》,忽然觉得有话要说,有很多话要说,就先写几句吧 ...
本来该写别的东西的,比如说把以前挖的坑填上,把没写完的系列续完,或者写《漫侃金庸》或者其它啥的,但看见常乐兄的日志《关于“巴赫和十二平均律”的问答与讨论》,忽然觉得有话要说,有很多话要说,就先写几句吧。

首先是抵赖声明,本人没有受到过系统的音乐教育,底子就是小学还有初中那一点,到了高中就不记得有音乐课了。小时候也没有机会学乐器,所以五线谱,还是在孩子们学钢琴的时候,跟着学了一点。看到那个豆芽菜真是吃力,要想半天才能辨认出是哪个音。所以我的音乐知识,特别是在下面要卖弄的部分,基本上就是道听途说,也就是上下班的路上,在汽车里听绿山(Robert Greenberg)教授的音乐讲座。绿山教授曾经做过旧金山音乐学院(San Francisco Conservatory of Music)音乐历史和文学系(Department of Music History and Literature)的系主任,现在是旧金山表演剧团的历史学家(Music Historian-in-residence with San Francisco Performances)。

说到音乐,首先得说声音。声音是什么?声音就是物体震动引起的机械震动波,传到我们的耳朵里,经过神经系统的信号处理,就变成了我们听到声音。声音的传播是依靠介质的,介质的密度越高,声音的传播速度就越快。反之密度越低,声音传播的速度就越慢。在海平面高度,声音在空气中的传播速度大约是每秒343米。这个我们以后还会接触到。而在真空中,由于没有介质,声音就无法传播了,所以真空也是隔音的手段之一。这点和光不一样,光是可以穿过真空传播的,不然我们就得不到阳光的沐浴了。

声音因为是震动波,所以有固有频率,单位是赫兹,每秒震动一次叫一赫兹。其实我们耳朵能听到的频率范围很有限,成人大约在20Hz到12kHz,小孩子高一些,能听到20kHz。我们听不到的频率,20Hz以下,叫次声波;20kHz以上,叫超声波。那么声音频率的高低,就决定了我们听到的声音的高低,频率高,我们听到的声音就高;频率低,听到的声音就低。但是人的听觉系统并不很精确,有时候也搞不清是高是低,而会产生错觉。但在一般情况下,我们还是能辨别出声音的高低,我们就把它称之为音高(pitch)。如果听不到声音的高低,那么欣赏音乐就无从谈起了,因为音乐的定义,基本上就是把声音串在一起,好不好听另说。

注意到了么?我在这里把音乐定义成一连串的声音,这是一个非常广义的定义。因为这里并没有说到是什么样的声音,也无关其高低长短乃至人对其的喜好厌恶。其实这不是我的说法,大体上是绿山教授的说法,只是他的原话我记不清了,觉得大意就是这样。为什么要这样说?因为人的口味不一样,不同时代流行的东西也不一样,很难有一个统一的标准。但基本上就是把声音串起来之后,高高低低,长长短短,蜿蜒变化,我们听到的,就是音乐了。

但有一样是颠扑不破的,就是声音的频率高了一倍以后,也就是高了八度(octave)以后,如果把这两个声音放在一起同时演奏,你听到的就是一个音高,也就是低的那个。是的,有人有能听到绝对音高(absolute pitch)的能力。这种能力在西方,被认为是遗传的天分,大概1%的人有这个能力。在中国,人们认为这个能力靠勤奋也能获得,因为音乐学院(甚至音乐学院附中)里,有音高这门课,专门训练你听音高的能力。你要是练不出来,那完蛋了,还是改行学别的吧。这个八度,就像光速一样,是无法超越的。其实还有人设想通过虫洞达到超光速旅行,但这个八度,却是没法颠覆的了,除非你的大脑被虫子咬了一个洞,神经搭错了。

这是为什么?因为声音来自物体的震动,而物体本身由于其不规则性,产生的震动波也是不规则的。换句话说,单一频率的纯音信号(正弦波)在自然界是没有的。我们听到的,都是好多频率混在一起的声音信号。敲敲木头,或者扒拉琴弦,听到声音都是好多频率的混合,不同的是有的杂音多些,有的谐音多些。什么是谐音,什么是杂音?就是一个声音一般都有一个基本频率(fundamental frequency),频率是这个基本频率倍数的,就是谐音;不成倍的,就是杂音。金铃一样的嗓子,就是声音里谐音多;豆沙喉,就是杂音多啦。一个声音里各种频率的分布,也决定了这个声音的成色,叫做音色(timbre)。小提琴是一个音色,单簧管又是另一个音色。我们的耳朵,也是由物理部件组成的,所以也遵从物理规则。那么我们在八度之后听到同一个音,也就不奇怪了。

好了,唠叨了这么多,总算可以切入正题了,就是音阶、音律,特别是那个八度还有十二音律,是哪里来的。

看看又要写长了,还是分段吧。


发表评论

最新评论

引用 2017-5-4 09:52 PM
阿理郎: 叫真一下,最初的“纯音”,出自音叉。
是啊,音叉发出的声音音高不受温度和湿度的影响,而且不会因衰减而起变化。

但这和声学上的纯音(pure tone),还不是一个概念。音叉发出的声音,还是有不少谐波。
引用 2017-5-4 10:32 AM
666: 在特定條件下,頻率的確可以大致代表音高。在聽力測試這這種應用上,足夠近似了。
似乎可以说”音高主要取决于频率“。前者是生理-心理的度量,后者是物理量
引用 2017-5-4 10:27 AM
漫人: 你这个问题有点复杂哦。

人的听力是一回事,自然界的声音又是另一回事。 ...真正的正弦波纯音,是在发明电子器械以后才有的。
叫真一下,最初的“纯音”,出自音叉。
引用 2017-5-3 05:48 PM
漫人: 呵呵,学理工的,想必很清楚波长和频率的关系。

是的,在光学里面,说到不同颜色的光都是用波长去衡量,但在声学里,没有人用波长作计量音高的参数,因为频率和 ...
學理工的倒不見得事事清楚。
引用 2017-5-3 05:38 PM
AprilFool: 你测过听力吗?听力测试时用的就是频率。
在特定條件下,頻率的確可以大致代表音高。在聽力測試這這種應用上,足夠近似了。
引用 2017-5-3 12:55 PM
昨夜雨: 谢谢漫老师的点拨。不过这个真要理解起来,如果有一个实验就更好了。
网上用“missing fundamental”找了几个油管视频,发现都不是很简洁地说明问题,而是带着某种攻城狮的累赘,不知道风头能不能消受得了。
引用 2017-5-3 12:53 PM
沙枣花: 耐心......等待。
实在抱歉!本来昨晚已经续写了一大篇,没想到火狐给我来个彻底崩溃,而且用恢复功能都没法找回来,让我也彻底崩溃,洗洗睡了。

只好今天晚上再续了。
引用 2017-5-3 12:12 PM
漫人: 你这个问题有点复杂哦。

人的听力是一回事,自然界的声音又是另一回事。其实人的听力可以是很敏锐的,维基百科上说人分辨频率的能力能到3.6Hz,又听说 ...
耐心......等待。
引用 2017-5-2 10:06 PM
漫人: 是的,这是一个很奇特的现象。因为比较专业,我就没好意思展开说。在心理声学(psychoacoustics)中,还有叫做迷失基本频率(missing fundamental)的现象。就是 ...
谢谢漫老师的点拨。不过这个真要理解起来,如果有一个实验就更好了。
引用 2017-5-2 08:55 PM
AprilFool: 我漫真是个当老师的好材料,不管讲什么都能讲得那么通俗易懂。

说句题外话:网上说《人民的名义》中的外景绝大多数是在南京的几个高校取的景,其中那个 ...
是哦,《人民的名义》就是在南京拍的,用了各个大学的场景。有一条林荫道,就是南航校园里的主干道。你说的大门是这个?这个是南航的北大门。
引用 2017-5-2 08:52 PM
666: 嚴格來說,決定音高的是波長。學理工的人就是挑剔。
呵呵,学理工的,想必很清楚波长和频率的关系。

是的,在光学里面,说到不同颜色的光都是用波长去衡量,但在声学里,没有人用波长作计量音高的参数,因为频率和音高是正的对应关系,频率高音就高。波长正好反过来,一点都不直观。

其实要把光作为电磁波的一部分来看,用的参数还是频率,比如说UHF、VHF、5的,2.4GHz频段的波长又是多少?
引用 2017-5-2 08:42 PM
沙枣花: 就是说人的听力、或者自然界能发出的声音是有限的,大约在12个音之间。是吗?正好回答了本花问常乐兄的问题。谢谢。 ...
你这个问题有点复杂哦。

人的听力是一回事,自然界的声音又是另一回事。其实人的听力可以是很敏锐的,维基百科上说人分辨频率的能力能到3.6Hz,又听说过好的音乐家、指挥家能听出1%还是多少以下的区别。

自然界的声音其实是非常丰富的,但是没有纯音的例子,因为发声的物体本身都比较复杂,说德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹(Hermann von Helmholtz)是第一个用气体回声器产生纯音的。真正的正弦波纯音,是在发明电子器械以后才有的。

关于12个音,我下面一篇日志就要说到,请耐心一刻。
引用 2017-5-2 07:46 PM
我漫真是个当老师的好材料,不管讲什么都能讲得那么通俗易懂。

说句题外话:网上说《人民的名义》中的外景绝大多数是在南京的几个高校取的景,其中那个国有资源保障部的大门就是你们南航的大门。是这样吗?
引用 2017-5-2 07:41 PM
666: 嚴格來說,決定音高的是波長。學理工的人就是挑剔。
你测过听力吗?听力测试时用的就是频率。
引用 2017-5-2 04:32 PM
嚴格來說,決定音高的是波長。學理工的人就是挑剔。
引用 2017-5-2 03:13 PM
就是说人的听力、或者自然界能发出的声音是有限的,大约在12个音之间。是吗?正好回答了本花问常乐兄的问题。谢谢。
引用 2017-5-2 10:17 AM
昨夜雨: "如果把这两个声音放在一起同时演奏,你听到的就是一个音高,也就是低的那个。"

漫老师,照这么说,是低音盖过高音。是这个意思吗? ...
是的,这是一个很奇特的现象。因为比较专业,我就没好意思展开说。在心理声学(psychoacoustics)中,还有叫做迷失基本频率(missing fundamental)的现象。就是你在基本频率上,比如说200Hz,也就是一般女声的基本频率,再叠加这个基本频率的倍数,比如说400Hz、600Hz、800Hz,……,然后把200Hz这个基本频率抽去,那么这个400Hz、600Hz、800Hz等等频率组合形成的声音,你听到的音高却是200Hz,奇吧?

不过这不是声音的毛病,而是人的听觉系统的毛病,也就是我上面提到的错觉。
引用 2017-5-2 07:14 AM
"如果把这两个声音放在一起同时演奏,你听到的就是一个音高,也就是低的那个。"

漫老师,照这么说,是低音盖过高音。是这个意思吗?

查看全部评论(18)

手机版|天涯小站

GMT-5, 2026-4-27 11:08 PM

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2017 Comsenz Inc.

返回顶部