文章目錄

• 參考資料一
• • 一、基本概念
  • 二、音的復(fù)合
  • 三、諧波
  • 四、拍音
  • 五、序章
• 參考資料二

參考資料一

一、基本概念

音樂是由聲音構(gòu)成的藝術(shù)，而聲音是一個(gè)寬泛的概念，泛指人耳可以感知的聲波。聲波是一種機(jī)械波，由物體（聲源）振動(dòng)，帶動(dòng)空氣振動(dòng)，從而形成聲波。聲波在一段時(shí)間內(nèi)波峰的個(gè)數(shù)稱為它的頻率，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位為Hz（赫茲），即一秒內(nèi)波峰的個(gè)數(shù)。聲波振幅的大小體現(xiàn)了聲音的強(qiáng)弱，也就是音量的大小。聲音以某種規(guī)律進(jìn)行頻率和強(qiáng)弱的變化就形成了音樂，我們要研究的就是這“某種某律”。然而在所有樂理書上都沒有給出“音”的定義，可是圍繞“音”展開的各種概念卻是名目繁多，令人眼花繚亂。為了理性化思考得以繼續(xù)，我在這里斗膽給出音的定義，若您有高見還望不吝賜教。

音：可被人類的聽覺所感知的一段時(shí)間內(nèi)的聲波。通常我們可以用一段聲波的波形來表示一個(gè)音。

音源：能夠產(chǎn)生音的設(shè)備/裝置/器官等，比如樂器、聲帶等。

音源的整體或某個(gè)部分振動(dòng)產(chǎn)生聲波并持續(xù)一段時(shí)間（哪怕很短），空氣就會(huì)將這一段聲波傳導(dǎo)至人耳。比如：大喊一聲，敲一下水管，爆炸，嬰兒哭鬧等等。的確，音的定義非常寬泛，但樂理僅研究與音樂相關(guān)的音。那么音樂又是什么呢？音樂是藝術(shù)范疇的名詞，無法給出嚴(yán)格的定義。如果非要用理工科的思維方式來理解，那只能這樣說：

音樂，就是由一個(gè)或多個(gè)音在相同或不同的時(shí)間內(nèi)被產(chǎn)生，相互疊加所形成的一段聲波。

噪音和音樂的區(qū)別是因人而異的，老奶奶認(rèn)為是噪音的搖滾樂在小年青耳朵里就是興奮劑，而科學(xué)追求的是放之四海皆準(zhǔn)的真理，因此這個(gè)定義也顯得不那么嚴(yán)謹(jǐn)，似乎也沒辦法做出更好的定義了。

為了簡(jiǎn)化研究對(duì)象，后文中提到的音都特指由傳統(tǒng)樂器作為音源發(fā)出的音。

二、音的復(fù)合

最普通最基本的聲波就是簡(jiǎn)諧振動(dòng)（維基百科）所產(chǎn)生的正弦波了。傳統(tǒng)樂器一般都依靠簡(jiǎn)諧振動(dòng)發(fā)聲，比如琴弦、簧片、鼓面等的振動(dòng)，因此發(fā)出的也是正弦波。一個(gè)純粹的正弦波聽起來是什么樣的呢？請(qǐng)欣賞220hz正弦波的聲音：
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/220_Hz_sine_wave.ogg
可是為什么這與我們平時(shí)聽到音樂完全不同呢？這就要提到純音與復(fù)合音的概念了。
以某個(gè)固定頻率進(jìn)行簡(jiǎn)諧振動(dòng)所產(chǎn)生的聲波稱為純音，比如音叉的聲音或剛才聽到的220hz正弦波。但世界上并不存在絕對(duì)的純音，就像世上沒有絕對(duì)的化學(xué)單質(zhì)一樣。只有由電聲設(shè)備發(fā)出的純音可以看作非常近似的純音，座機(jī)電話拿起聽筒聽到的聲音就是近似的純音。與純音相對(duì)的就是復(fù)合音，它由多個(gè)純音組合而成。而音樂就是由大量不同的復(fù)合音構(gòu)成的。
復(fù)合音的產(chǎn)生方式有無窮多種，但有兩種在音樂中最為常見：一種稱為諧波疊加，一種稱為拍音疊加。

三、諧波

我們將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的正弦波作為基準(zhǔn)，稱作基波。諧波就是比基波的頻率高整數(shù)倍的波（維基百科），鋼琴按下一個(gè)鍵或小提琴拉響一根弦都會(huì)在基波的基礎(chǔ)上產(chǎn)生多個(gè)諧波，音樂人往往將諧波稱為“泛音”。例如某個(gè)純音聲波的頻率是f，將此純音作為基波，其諧波的頻率可為2f、3f、4f、……，這些諧波分別稱為二次諧波、三次諧波、四次諧波等。如圖所示。

圖中最上面的是基波，從第二行往下分別是一次諧波、二次諧波等等。若一個(gè)復(fù)合音由基波與及其諧波相疊加構(gòu)成，則稱該復(fù)合音為諧波疊加，它的頻率為基波頻率。基波與諧波疊加構(gòu)成復(fù)合音的過程見下圖所示。

實(shí)際上，所有傳統(tǒng)樂器所發(fā)出的音都是復(fù)合音，由振幅最大的基波和一些列振幅較小的諧波疊加構(gòu)成。那么我們就可以給出單音的定義了：單音特指單一樂器演奏獨(dú)立的一個(gè)音發(fā)出的聲波（諧波疊加），其基波的頻率稱為音高。不同樂器的單音所疊加的諧波在頻率和振幅上都不相同，因此樂器的音色千差萬別。小提琴的單音就是典型的一種諧波疊加，下載收聽，聲音對(duì)應(yīng)的波型為：

由純音疊加形成小提琴聲音的過程，下載收聽。由于每種樂器都有其特別的構(gòu)造，因此合成一個(gè)單音的各個(gè)諧波的振幅之比也因樂器而不同。此外，樂器本身的共振所產(chǎn)生的音也混雜于其中，因此不同樂器奏出相同的音高，音色卻具有巨大差別，可以讓我們輕易分辨。

四、拍音

拍音是另一種復(fù)合音，它是由來自同一種樂器或不同樂器的兩個(gè)單音相互疊加，形成具有規(guī)律性強(qiáng)弱變化的振動(dòng)。與諧波不同的是，拍音一般要求這兩個(gè)音的振幅相近，但不要求頻率為倍數(shù)關(guān)系。

由于單音本身就由純音疊加而來，再將單音相互疊加，情況將會(huì)變得非常復(fù)雜。因此為方便描述，下文將以純音的疊加來解釋拍音的形成。圖5中黃色、紅色和藍(lán)色的波型分別為頻率200Hz，250Hz和300Hz的純音。黃色與藍(lán)色兩純音疊加形成綠色的拍音波形，黃紅藍(lán)三純音疊加形成黑色的拍音波型。

五、序章

寫給理工科人看的樂理（一）聲學(xué)基礎(chǔ)
寫給理工科人看的樂理（二）十二平均律與五線譜
寫給理工科人看的樂理（三）五線譜進(jìn)階與和聲理論
寫給理工科人看的樂理（四）和弦與調(diào)式
寫給理工科人看的樂理（五）調(diào)性

參考資料二

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的从理科角度看音乐的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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