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关于"泛音"和"混响"

关于"泛音"和"混响"

 

"泛音""混响"是经常被人误解,混淆,颠倒理解的两个不同概念. 借本文机会稍微解释区分一下.

泛音指的是,一件自然乐器(自然振动发声的乐器,包括人声,不算插电的,电子合成的声音),发出的声音,都是由一个基音加一系列泛音组成的. 泛音频率是基音频率的整数倍.要注意的是,基音和泛音是同时发出的,不是分先后的.

举个例子,一把琴拉出一个1000赫兹的音. 此时我们听到的琴音,包含了1000赫兹的基音,以及一系列由2000赫兹,3000赫兹,4000赫兹,5000赫兹 .....直至10000赫兹,11000赫兹的泛音共同组成的泛音列. 泛音从低向高音区延伸,有些乐器可以延伸到1万赫兹以上,甚至超出人耳的可闻音域. 当然频率越高的泛音,越为微弱. 小提琴的高频泛音是可以延伸到1万赫兹以上的,1万赫兹以上的泛音能量已很微弱.

之所以会这样的原理,是因为存在"部分振动"的现象,也就是说当振动源(发声源)在整体振动时,同时存在部分振动. 整体振动发出的是基音,而部分振动则发出一系列泛音.

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泛音的重要性在哪里? 在于每件乐器有着自己的泛音列特征,而我们的耳朵,正是靠这个,来区分不同乐器的. 一架钢琴,一把小提琴,一把大提琴,一个SAX,奏出同样的音,比方中央C,这时基音是一样的,都是261.6赫兹. 那为什么我们一听就知道,这个C是钢琴发出的,那个C音是小提琴的,这个是SAX,那个是小号的? 就是因为每种乐器尽管在演奏同样的基音,但它们整数倍的泛音列,比例是完全不同的. 也就是261.6X2,261.6X3,261.6X4那些频率的泛音,各自的比例不同. 所以同样的基音,混合了不同特征的泛音,我们得到的就是完全不同的音色: 钢琴音色,小提琴音色,小号音色,等等. 电子琴就是靠模拟不同乐器泛音列的特征,来模拟出很多乐器音色效果的.

HI-FI来讲,难就难在准确地表现出这个泛音列. 特别难表现准确的,是高频泛音列,比方1万赫兹以上的高频,极高频泛音. 虽然这些位于高频和极高频的泛音,能量十分微弱,但没办法,我们的耳朵就是敏感,能识别出这些微弱高频泛音的缺失!

所以一件HI-FI器材必须要有很宽的频响幅度,特别是优异的高频延伸,以及平直的频率响应,才能完整而准确地表现出乐器的泛音,使我们听到真实的音色.

"混响"也有些人习惯叫它"残响",指的是原始发声源(比如一把小提琴)在停止发声,即声源停止振动之后,在一个空间里,它之前发出的声音,会持续一定时间的现象. 当然这个声音持续的长短以及特征,和这个"空间"是密切相关的. 所以混响这个概念,和乐器所处的空间,关系很大.("泛音"与乐器所处的空间是毫无任何关系的!)

假如不存在这个"空间",比方你在一望无际的野外拉琴,发出的声音全部向四面八方散播出去了,除了因为存在地面,会产生一点点"混响"之外(声波接触到地面后的反射),此时的"混响"是极其微弱的. 假如一个人从飞机上跳下来,在空中歌唱,那他的歌声是一丁点混响都没有的. 而假如你在一间房间里拉琴,那混响就非常明显了. 你听到的琴声,除了直接从琴弦传到耳朵的所谓"直达声",经过四周墙壁和地面反射而来"反射声"(会延迟一点点)是成分很大的. 在你停止拉琴,琴弦彻底停止振动后,仍会存在混响造成的反射声,直至声波能量被空气和墙壁吸收殆尽为止.

大致来说,在一个空间内,混响的时间长短,和空间大小以及四周墙体的材料,是关系密切的. 有些材料的墙体容易吸收声波能量,这样反射回的声波就少,有些材料的墙体则很少吸收声波,象镜子一样把多数声波能量都弹回来,这样反射回来的声波就多,混响就强,混响时间就长.对音乐演奏场所如音乐厅来说,存在一个最佳的混响时间,太短过太长都不好. 太短的话声音太"",听感不自然,而太长的话,就容易发混,清晰度下降.

 


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