音乐声音的物理基础

2018-06-09  本文已影响63人  Silver湫澲

章节

一、音乐声音的物理基础
二、乐器听感、五音十二音律、八度与7唱名的频率基础

Silver Muisic理念
Silver Muisic 示例

声音三要素简要理解

响度

声音大小、响度、振幅通常说的是同一种东西,或者说之间强相关

音高

音高、基频(的频率)、基波(的频率)通常说的是同一个东西,或者说之间强相关

音色

音色、频谱上频率的振幅的时空(时(时间)、值(响度))分布、泛音列的时空(时(时间)、值(响度))分布通常说的是同一个东西,或者说之间强相关

物理原理

响度

响度.png

其中I_0为参考功率,通常为正常人耳可以听到的最小强度时的功率。
I的单位为瓦每平方米。
由上公式可知,声音的功率每升高参考强度功率的10倍,声音增大1db。


人耳听感.png

人耳朵对不同频率的敏感程度不一样,如上图。

音高与泛音列

驻波.png
不同乐器的发声材质不一样,管乐是空气柱振动发声,弦乐是琴弦振动发声,鼓则是鼓面振动发声。而在这些振动的材质上,只有驻波能产生较为稳定的振动,其他的波会很快耗散消失。
乐器频谱中所包含的频率,主要由乐器所产生的驻波决定。
在一根振动着的的弦上可能存在的驻波频率——泛音列是基频的整数倍。
基波对应的波节点仅出现在弦的两端,即整根上下振动着的弦长为半个波长。
音高在正常情况下由最低谐振频率决定,即基波频率。
音高.png
音高在正常情况下由最低谐振频率决定,即基波频率。
乐器频谱中所包含的频率,主要由乐器所产生的驻波决定。

音色与泛音列

给定音高,不同乐器泛音列的振幅的时空分(时(时间)、值(响度))布是不同的。(进行傅立叶分析)
基音通常具有最大的振幅。

噪音与乐音

与包含基频简单倍数的多个谐频的声音比较起来,噪音的频率分布呈现连续的或几乎连续的频谱。

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