2017年4月15日 星期六

音色與泛音

#音色
使用樂器發出一個樂音時,我們將第一泛音(或稱基頻)稱之為該樂音的音高
而除了第一泛音以外,樂器同時也會產生其整數倍頻率的泛音


假設使用一架鋼琴和一把小提琴演奏一相同頻率的聲音,我們可以聽出此兩音的音高相同
但是每種樂器因材質、形狀、大小等物理特性的關係,會偏好特定的頻率組(formant)

(換言之,該樂器容易對某些頻率產生共鳴)
是故我們可藉由不同頻率組來分辨出不同種樂器,或者是不同人的聲音


#為何所有泛音都為第一泛音的整數倍?
下圖是撥弦時,弦發生形變的示意圖
在弦的兩端點固定的情況下,該弦只可能同時產生基頻整數倍數的頻率(如下圖第2種波形)
若要產生基頻的1.XX倍的頻率,則弦的波形則如下圖的第3種波形,弦的兩端已經不在固定的狀態了


 

#在不同位置撥弦時,音色是否會有不同?
會,在不同位置撥弦時,雖然基音相同,但產生的泛音會有些差異而造成音色有些微不同

為何產生的泛音會有差異?
下圖一樣是撥弦時產生的形變示意圖
當我們在弦的A點位置撥弦時,A點位置的振幅不應該為0

(若你能在撥弦時,撥弦處不動而其他位置出現波動,我只能說是magic!)
因此在A點撥弦時,僅會產生第1、2、3泛音


同理可證,當我們在B點位置撥弦時,僅會產生第1、2、4泛音
是故,在弦上不同位置撥弦時,其泛音的組成會有所不同,進而影響音色




以上內容整理自"好音樂的科學"以及Omi本身的經驗談
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