关于音色的问题
在物理学上，透明的音色、紧张的音色、柔和的音色、暗淡的音色、明亮的音色各有什么特点？一般来说这些音色分别由哪类乐器产生？
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声音的性质包括音调(由频率决定，即频谱上的峰位置)、音量(由振幅决定，即频谱上的峰高)和音色。单个谐波的频谱只有一个峰，各种成分谐波的组合就形成了各种音色。以上面的频谱为例，该音色就是若干以110Hz为倍数的谐波的组合。
音色由振源、共鸣腔和传播界质共同决定。 图1-5 振源的频谱(上限约5500Hz) (1) 振源和共鸣腔 通常，振源决定了音的高低(也有例外的情况)，但振动方式则必须通过共鸣腔反应出来，振源的振动方式在共鸣腔的作用下发生改变 某些谐波被加强了，某些谐波被削弱了。
以人声为例，振源的频谱如图1-5所示(发出110Hz的声音)，它的特点是频率越高，谐波的强度越小，这种规律称为谐波的衰减。 共鸣腔改变了原来的声音(见图1-4) 500Hz和2000Hz附近的谐波都得到加强，而1000Hz到2000Hz这段频率上，谐波被大幅度削弱了。
这种性质是共鸣腔的特性，谐波加强的位置称为共鸣腔的共振频率或共振峰。例如，人发出“啊”的声音，共振频率在500Hz和2000Hz附近。 音色的类型是由振源的特性和共振峰的形状共同决定的。
就振源来说，谐波衰减快，音色就很柔和，声音的融合性和穿透力好，例如人声和弦乐器；谐波衰减慢，音色就很坚硬，声音的融合性和穿透力差，例如木管乐器(特别是双簧管和萨克斯管)。就共鸣腔来说，共振峰出现在较低的频率上，音色就暗淡，例如长笛；共振峰出现在较高的频率上，声音就明亮，例如小号。
某些音色具有多种特性，例如人声的音色既柔软又暗淡，双簧管的音色既坚硬又明亮，圆号同时具有暗淡和明亮的音色，等等(见图1-6)。 柔软的音色 坚硬的音色 暗淡的音色 明亮的音色 图1-6 振源和共鸣腔的频谱 (2) 声音的传播和音色的穿透力 声音在传播过程中衰减，这种规律前面已经提到，一是和声源的距离有关；二是和声音的频率有关。
所以，声音传播到远处后，不仅音量减弱了，而且音色也变了 高频的谐波消失了，只留下低频的谐波，换句话说，音色会变得柔软和暗淡。人可以辨别出声音是从远处传来的还是从近处传来的，就是依据这个原理。
(3) 噪音成分 声音在音色上首先可以分为悦音和噪音，悦音在频谱上表现出若干尖锐的峰(如图1-5)，噪音的频谱则是杂乱无章的(如图1-7)。 在一般情况下，悦音和噪音总是混杂在一起的，只不过成分有所不同，即使是很好的悦音，频谱上也会出现底纹，这种噪音可能来自周围环境，也可能是电子设备干扰所引起的。
图1-7 噪音的频谱(上限约5500Hz) 在人的语音当中，所有的发音都含有噪音成分。在辅音的发音中，爆破音和摩擦音是两种纯粹的噪音，前者是由于嘴形和气流发生的突然变化而引起的，这种类型的噪音称为瞬时噪音，后者是由于摩擦产生的不规则振动引起的，称为持续噪音。
元音的发音中也伴随这两种噪音，声带打开的瞬间气流冲出，产生类似于爆破音的瞬时噪音，气流在声道中的摩擦会产生类似于摩擦音的持续噪音。乐器的发音状况同人的发音是相似的，也含有各种成分的噪音。
音色由振源、共鸣腔和传播界质共同决定。 图1-5 振源的频谱(上限约5500Hz) (1) 振源和共鸣腔 通常，振源决定了音的高低(也有例外的情况)，但振动方式则必须通过共鸣腔反应出来，振源的振动方式在共鸣腔的作用下发生改变 某些谐波被加强了，某些谐波被削弱了。
以人声为例，振源的频谱如图1-5所示(发出110Hz的声音)，它的特点是频率越高，谐波的强度越小，这种规律称为谐波的衰减。 共鸣腔改变了原来的声音(见图1-4) 500Hz和2000Hz附近的谐波都得到加强，而1000Hz到2000Hz这段频率上，谐波被大幅度削弱了。
这种性质是共鸣腔的特性，谐波加强的位置称为共鸣腔的共振频率或共振峰。例如，人发出“啊”的声音，共振频率在500Hz和2000Hz附近。 音色的类型是由振源的特性和共振峰的形状共同决定的。
就振源来说，谐波衰减快，音色就很柔和，声音的融合性和穿透力好，例如人声和弦乐器；谐波衰减慢，音色就很坚硬，声音的融合性和穿透力差，例如木管乐器(特别是双簧管和萨克斯管)。就共鸣腔来说，共振峰出现在较低的频率上，音色就暗淡，例如长笛；共振峰出现在较高的频率上，声音就明亮，例如小号。
某些音色具有多种特性，例如人声的音色既柔软又暗淡，双簧管的音色既坚硬又明亮，圆号同时具有暗淡和明亮的音色，等等(见图1-6)。 柔软的音色 坚硬的音色 暗淡的音色 明亮的音色 图1-6 振源和共鸣腔的频谱 (2) 声音的传播和音色的穿透力 声音在传播过程中衰减，这种规律前面已经提到，一是和声源的距离有关；二是和声音的频率有关。
所以，声音传播到远处后，不仅音量减弱了，而且音色也变了 高频的谐波消失了，只留下低频的谐波，换句话说，音色会变得柔软和暗淡。人可以辨别出声音是从远处传来的还是从近处传来的，就是依据这个原理。
(3) 噪音成分 声音在音色上首先可以分为悦音和噪音，悦音在频谱上表现出若干尖锐的峰(如图1-5)，噪音的频谱则是杂乱无章的(如图1-7)。 在一般情况下，悦音和噪音总是混杂在一起的，只不过成分有所不同，即使是很好的悦音，频谱上也会出现底纹，这种噪音可能来自周围环境，也可能是电子设备干扰所引起的。
图1-7 噪音的频谱(上限约5500Hz) 在人的语音当中，所有的发音都含有噪音成分。在辅音的发音中，爆破音和摩擦音是两种纯粹的噪音，前者是由于嘴形和气流发生的突然变化而引起的，这种类型的噪音称为瞬时噪音，后者是由于摩擦产生的不规则振动引起的，称为持续噪音。
元音的发音中也伴随这两种噪音，声带打开的瞬间气流冲出，产生类似于爆破音的瞬时噪音，气流在声道中的摩擦会产生类似于摩擦音的持续噪音。乐器的发音状况同人的发音是相似的，也含有各种成分的噪音。
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