泛音

理想字符串的振動模式,將字符串長度分為整數劃分,產生諧波局部F,2F,3F,4F,4F等(其中F表示基本頻率)。

泛音是聲音的基本頻率以上的任何共鳴頻率。 (泛音可能是或可能不是諧波)換句話說,泛音的音調都比單個聲音中的最低音高高;基本是最低的音高。儘管通常最突出地聽到基本的聲音,但除了真正的正弦波外,實際上在任何音高中都存在泛音。各種泛音部分的相對體積或振幅是音色的關鍵識別特徵之一或聲音的個體特徵。

使用傅立葉分析的模型,基本和泛音在一起稱為部分諧波,或更確切地說,諧波部分是部分,其頻率是基本的數值整數倍數(包括基本的,即1倍)。在討論樂器的聲學行為時,這些重疊的術語將被各種各樣使用。 (請參見下面的詞源。)傅立葉分析模型提供了不諧波部分的包含,這些部分的頻率不是基本頻率的頻率全部比例(例如1.1或2.14179)。

主音調(110 Hz)和前15個泛音(16個諧波部分)(聽)
允許和禁止的站著波,因此諧波

當激發吹管或拔出的繩子等諧振系統時,可能會與基本音調產生許多泛音。在簡單的情況下,例如大多數樂器,這些音調的頻率與(或接近)諧波相同。例外的例子包括圓形- 一個timpani ,其第一個泛音大約是其基本共振頻率,cy銅製儀器的1.6倍。人聲道能夠產生高度可變的泛音幅度,稱為義劑,該賦形劑定義了不同的元音

解釋

大多數振盪器,從拔出的吉他弦到被吹的長笛,自然會以一系列被稱為普通模式的不同頻率振動。最低的正常模式頻率稱為基本頻率,而較高的頻率稱為泛音。通常,當振盪器感到興奮時(例如,通過拔出吉他弦),它將同時在其幾個模態頻率上振盪。因此,當播放音符時,這會使聽到其他頻率(基調)(基本)的其他頻率(泛音)的感覺。

音色是使聽眾能夠區分不同樂器聲音的能力的質量。儀器的音色是由它強調的泛音決定的。也就是說,這些泛音的相對體積彼此決定了該樂器家族的聲音的特定“風味”,“顏色”或“音調”。在音符的持續時間內,每種泛音的強度很少是恆定的。隨著時間的流逝,不同的泛音可能會以不同的速率衰減,從而導致每個泛音的相對強度升高或下降,獨立於聲音的整體體積。經過精心訓練的耳朵即使在一個音符中也可以聽到這些變化。這就是為什麼在演奏斷斷續續legato時,音符的音色可能會有所不同。

驅動的非線性振盪器,例如聲帶,吹風的儀器或鞠躬的小提琴弦(但不會撞到吉他弦或鈴鐺),以期定期,非sin骨的方式振盪。這會在整數的多個頻率上產生聲音的印象,稱為諧波,或更確切地說是諧波部分。對於大多數弦樂器和其他長而薄的儀器,例如巴鬆管,前幾個覆蓋物非常接近基本頻率的整數倍數,從而產生了諧波系列的近似值。因此,在音樂中,泛音通常被稱為諧波。根據繩子的拔出或彎曲方式,可以強調不同的泛音。

但是,某些儀器中的某些泛音可能不是基本頻率的密切整體乘積,從而導緻小不和諧。 “高質量”儀器通常以這種方式建造,以至於他們的單個音符不會產生不和諧的色彩。實際上,黃銅儀器的喇叭端不是要使儀器的聲音更大,而是要糾正管長的“最終效應”,否則這些儀器將使泛音與整數諧波明顯不同。以下說明了這一點:

考慮吉他弦。如果將其長度縮短為½的理想化的第一夸孔將是其基本的兩倍,也許是通過輕輕按下第十二顆fret的吉他弦;但是,如果檢查了一個振動的字符串,則可以看出該字符串不會振動到橋樑和螺母,而是在兩端具有較小的“死角”。這個枯長的長度實際上因字符串而異,用更厚和/或更硬的字符串更明顯。這意味著將物理弦長的長度減半不會使實際的字符串振動長度減半,因此,泛音不是基本頻率的確切倍數。效果是如此明顯,以至於正確設置吉他會使橋樑傾斜,以使較薄的琴弦的長度逐漸比較厚的琴弦短幾毫米。不這樣做會導致由兩個或多個字符串組成的inharmonious和弦。類似的考慮適用於管儀器。

音樂用法術語

圓柱管的第三( O 3 )和第五( O 5 )覆蓋的物理表示。 F是基本頻率;第三個泛音是第三個諧波,3 f ,第五個傾斜是這種管道的第五個諧波,5 f ,這是鍋長笛的好型號。

泛音是部分(“部分波”或“構成頻率”),它可以是基本的諧波部分(諧波),或者是基本的偏置部分。諧波頻率是基本頻率的整數倍數。 inharmonic頻率是基本頻率的非全能倍數。

諧波泛音的一個例子:(絕對和諧)

頻率命令名稱1名稱2名稱3
1·F = 440 Hzn = 1基本的基調第一諧波第一部分
2·F = 880 Hzn = 2第二個泛音第二諧波第二部分
3·F = 1320 Hzn = 3第三個泛音第三諧波第三部分
4·F = 1760 Hzn = 4第四次誇賞第四諧波第四部分

一些樂器產生的泛音比真正的諧波略明顯更平坦。它們的色彩的清晰度或平坦度是有助於其聲音的元素之一。由於基本和部分諧波之間的相位不一致,這也具有使其波形並非完全週期性的作用。

可以創建任何所需持續時間和確定音高的音符的樂器具有和諧部分。一個調諧叉,只要它帶有相當柔軟的槌槌(或同等),其音調幾乎由基本的單獨組成。它具有正弦波形。然而,在20世紀初期,發現由純正弦的音樂並不令人滿意。

詞源

赫爾曼·馮·赫爾姆霍爾茨(Hermann von Helmholtz )的經典中,“他的音調”中使用了德語“obertöne”,這是“oberpartialtöne”的收縮,或用英語:“上部分音調”。根據亞歷山大·埃利斯(Alexander Ellis)的說法,德語“ ober”與英語的相似性在他的英語翻譯的第24-25頁中,“造成泰恩德爾教授”的相似性誤會了helmholtz的術語,從而創建了“銷售”。埃利斯(Ellis)貶低了“誇張”一詞的尷尬含義。因為“泛音”使上部部分看起來像是一種獨特的現象,所以它導致了數學問題,其中第一個傾斜是第二部分。此外,與對“部分”的討論不同,“誇隆”一詞具有含義,使人們想知道“底色”的存在(這個術語有時與“差異色調”相混淆,但也用於猜測關於假設“ untertone系列”的猜測”)。

合唱音樂中的“泛音”

理髮店的音樂中,四部分唱歌的風格通常以相關但特殊的方式使用。它指的是一種心理聲學效應,在這種效果中,聽眾聽到的聲音高於四重奏的四個音高的基礎知識,並且與四重奏的基本面不同。理髮店歌手的“誇張”是由每個歌手註釋中的上部音調的相互作用(以及通過耳朵內的非線性交互作用創建的總和和差異頻率)創建的。在其他無伴奏合唱的音樂中也可以找到類似的效果,例如佐治亞共和國音樂和撒丁島坎圖的音樂。當在教堂等特別共鳴的空間中唱歌時,自然會強調泛音。歐洲多拼合發展的一種理論是,格里高利歌手( Gregorian Chant)的歌手最初是單聲道的,開始聽到他們單聲道歌曲的色彩,並模仿這些音調- 第五,八度和主要的第三名是最響亮的聲音氾濫,它是它的聲音是對三合會發展的一種解釋和音樂中的輔音觀念。

用誇張的歌唱創作合唱音樂的第一步是,發現歌手在沒有廣泛練習的情況下可以成功地做什麼。第二步是找到一種音樂環境,其中這些技術可能是有效的,而不僅僅是特殊效果。最初假設初學者將能夠:

  • 穿過給定基本,上升或下降,快速或緩慢的部分的Glissando
  • 使用元音/文本在不確定的部分上指定給定形狀的相對俯仰手勢,而無需指定特定部分
  • 即興創作給定基本的Ad lib的部分。自由,或以風格或方式
  • 查找並維持特定的部分(需要間隔識別)
  • 擴展,移至相鄰的部分,上方或以上,並在兩者之間交替

不應要求歌手更改基本的音調,而演唱唱歌和改變的部分則應始終是相鄰的部分。當要指定特定的部分時,應允許歌手讓諧波“說話”並找到正確的時間(節拍)。

弦樂器

在弦上彈奏諧波。在這裡,“ +7”表示將琴弦固定在將音高提高7個半音符的位置,即在第七粒貨物上使用有軌儀器。

當字符串分為兩片或聲音以某種方式扭曲時,弦樂器還可以產生多音調。錫塔舞有同情的弦樂,有助於在玩耍時帶出泛音。在傳統的北印度音樂和南印度音樂中的無人機樂器坦普拉(Tanpura)中,覆蓋物也非常重要,其中摘下了八分之一的鬆散琴弦,並旨在嗡嗡作響,以創造同情的共鳴,並突出泛音的層疊聲。

西部弦樂器,例如小提琴,可以靠近橋樑(一種稱為“ Sul Ponticello ”或“ Am Steg”的技術),該儀器會導致音符分裂成泛音,同時獲得獨特的玻璃,金屬的聲音。弓壓力的各種技術也可用於帶出泛音,並使用弦節點來產生天然諧波。在小提琴家族樂器上,可以用弓或拔出吹彩。西方小提琴家族樂器的分數和零件表示表演者在哪裡演奏諧波。吉他上最著名的技術是彈奏吹奏音調或使用失真效果。古琴古代儀器中的古代樂器基於打結的覆蓋位置。越南語ubầu在Flageolet的音調上起作用。使用的其他多音量擴展技術準備鋼琴準備好的吉他第三橋

風樂器

風儀在正常的聲音產生中可以顯著操縱誇隆系列,但是可以使用各種演奏技術來產生多音,從而帶來儀器的泛音。在許多木管樂器上,都使用替代指紋。 “過度吹牛”或增加誇張的氣壓也可能導致音符分裂成泛音。在銅管樂器中,可以通過在彈奏音符的同時唱歌來產生多音調,從而導致兩個音高相互作用- 如果Sung Pitch與播放的音高有特定的諧波間隔,則兩種聲音將融合並產生。總和和差異的現象的其他註釋。

非西方風樂器還利用了演奏中的泛音,有些可能會強調泛音聲音。諸如Didgeridoo之類的樂器高度依賴於表演者在演奏時改變口腔形狀或同時唱歌和演奏而獲得的吹舌的相互作用和操縱。同樣,在玩口琴俯仰管時,可能會改變口腔形狀以放大特定的泛音。儘管不是風樂器,但使用類似的技術來扮演下巴豎琴:表演者通過改變聲音的形狀,從而改變儀器泛音

黃銅儀器

黃銅儀器最初沒有閥門,只能在天然泛音或諧波系列中演奏音符。

黃銅儀器仍然很大程度上依賴泛音系列來製作音符:大小管通常有3-4個閥門,男高音長號具有7個幻燈片位置,小號有3個閥門,而法國號角通常有4個閥門。每種儀器都可以(在各自的範圍內)使用每個指法組合(打開,1、2、12、123等)以不同的鍵播放載體系列的音符。每個閥門或轉子(不包括長號)的作用如下:第一閥降低主要第二,第二個閥門降低小次數第二,第三個閥- 低音小次要小第3閥,第4個閥,第4個閥門完美的第4個(在Piccoloet上發現,某些Euphoniums和某些Euphoniums,以及某些Euphoniums,以及某些Euphoniums,以及許多大號)。法庭號有一個觸發鑰匙,可打開其他管道,並獲得了完美的第四個。這使得儀器的不同寄存器之間可以更輕鬆。閥門允許黃銅儀器通過更改空中速度和唇部振動,播放色調音符以及銷售系列中的音符(開放閥= C八瓣系列,第二個閥= B八角體系列)。

塔巴(Tuba),長號小號彈奏音符在誇張系列的前幾個八度音符中,部分分開了。歐洲號角的聲音在誇隆系列的較高八度中註意到,因此這些部分更加緊密,使得播放正確的球場和局部效果更加困難。

唱歌唱歌

喜馬拉雅山脈Altay的許多地方, Compertone Singing是一種傳統的唱歌形式。藏人,蒙古人和圖文人以其泛音唱歌而聞名。在這些情況下,通常不應該將其與因紐特喉嚨唱歌混淆,但它是由不同手段產生的。也有可能從基本的音調中產生泛音,而不會對喉嚨有任何壓力。

同樣,英隆在唱歌方面非常重要,以照顧聲帶塑造,改善顏色,共鳴和文本聲明。在練習過程中,它可以幫助歌手消除肌肉的不必要壓力,尤其是在喉嚨周圍。因此,如果一個人可以“找到”一個泛音,那麼人們就會知道這種感覺需要在哪裡發出聲音共鳴,從而幫助在任何元音和任何登記冊上以自己的聲音以自己的聲音來找到共鳴。

音樂構圖中的色彩

三合會在西方和諧中的首要地位源自銷售系列的前四個部分。第八至第十四個部分類似於相等的聲學量表

 {
\override Score.TimeSignature #'stencil = ##f
\relative c' {
  \clef treble \time 7/4
  c4^\markup { Acoustic scale on C } d e fis g a bes c
} }

當將此量表呈現為和弦時,它被稱為Lydian占主導地位的第十三和弦。這種和弦在整個西方音樂中都出現,但尤其被用作爵士和諧的基礎,在弗朗茲·李斯特(Franz Liszt ),克勞德·德布西( Claude Debussy ),莫里斯·拉維爾( Maurice Ravel)的音樂中以突出的特徵出現,並在亞歷山大·斯克里亞賓(Alexander Scriabin)的音樂中表現為神秘和弦

里姆斯基·科薩科夫(Rimsky-Korsakov)對C主要三合會的聲音,由基本和部分1、2、3、4、5、6、8、10、12和16組成。

由於彩色系列的速度與沒有周期性的基本相同,因此在西方音樂中,相等的氣質尺度旨在在不同的八度音階之間產生同步性。這是通過刪除某些間隔(例如完美的第五個)來實現的。真正的完美五分之一是高於基本的702美分,但相等的氣質使它平淡於兩美分。差異僅是幾乎無法察覺的,並且允許尺度跨多個八度的幻覺,以及基於所有12個色調音符的音調,以進行音調。

西方古典作曲家還通過編排利用了彩色系列。俄羅斯作曲家尼古拉·里姆斯基·科薩科夫(Nikolai Rimsky-Korsakov)在他的論文《編排原則》中說,龐普感系列“可能是和弦樂隊安排的指南”。然後,利姆斯基 - 科薩科夫(Rimsky-Korsakov)使用部分1、2、2、3、4、5、6、8、10、12和16演示瞭如何表達C主要三合會。

在20世紀,接觸非西方音樂和進一步的科學聲學發現使一些西方作曲家探索了替代的調諧系統。例如, Harry Partch設計了一個調諧系統,將八度分配為43個音調,每個音調基於銷售系列。本·約翰斯頓(Ben Johnston)的音樂使用了許多不同的調諧系統,包括他的第5號弦樂四重奏,將八度劃分為100多個音調。

Spectral Music是由GérardGriseyTristan Murail在1970年代和80年代在Ircam的主持下開發的。從廣義上講,光譜音樂涉及共鳴和聲學作為構圖元素。例如,在格里西(Grisey)的開創性作品參與中,作曲家使用超聲圖來分析男高音長號上最低音符的真實聲音特徵(E2)。分析表明,哪種泛音在該聲音中最為突出,然後圍繞分析組成partiels 。另一項開創性的光譜作品是Tristan Murail的樂團岡瓦納(Gondwana) 。這項工作始於對鈴鐺的光譜分析,然後逐漸將其轉化為黃銅儀器的光譜分析。其他幽靈師和後視角包括喬納森·哈維(Jonathan Harvey)凱哈·薩里亞(Kaija Saariaho)喬治·弗里德里希·哈斯(Georg Friedrich Haas)

約翰·路德·亞當斯(John Luther Adams)以廣泛使用《誇張》系列而聞名,以及他傾向於允許音樂家組成自己的分組並以自己的速度玩耍以改變聲音體驗。例如,他的作品Sila:世界的呼吸可以由16至80位音樂家演奏,並分為自己的團體。該作品設置在16個“諧波雲”上,這些“諧波雲”基於低B-Flat的前16個覆蓋物。另一個例子是約翰·路德·亞當(John Luther Adam)的作品上升的一切,它從他的作品sila中生長出來:世界的呼吸所有升起的一切都是弦樂四重奏的一件,該四重奏具有16個諧波雲,這些諧波雲由基本音調(C0)建造

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