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从技术上来说,声音是物理能量(如拍手)到空气压力扰动的转换。空气压力中的这种改变通过空气以一连串振动(声波)的形式传播。声音振动也可以通过其他介质传播,如墙壁或地板。5 E. x- Y; d" M) w+ h8 H
如果振动以周期形式传播,我们就说声音具有波形。
R/ Q M2 w3 `; Y+ \! I) q
% B/ [ n6 }5 F. n5 _, j+ C
上图显示了正弦波的示波图(图形显示),这是一种最简单的波形。 * [% \+ M3 I* c. l
如果振动不以可辨别的形式传播,则声音就称为噪声。 ; g5 Z3 n) ~0 E3 V
- W) k: l- L/ V
波形的重复(示波器中的每个波峰和波谷)被称为循环。每秒钟发生的循环数决定波形的基本音高,通常称为频率。Logic Pro 中的大多数乐器都具有 Hz(赫兹)或频率控制,它确定每秒的循环数,并从而确定音高。 5 V, @1 p) S5 e7 \
音调、陪音、泛音和分音
`6 t5 O4 P+ w$ v" D声音的频率被称为基础音调。 8 y' ^' V' r& |+ z
所有声音的波形(基本正弦波除外)都由基础音调和不同频率的多种其他音调组成。基础音调整数倍的非基础音调被称为陪音或泛音。不是整数倍的非基础音调被称为分音。由基础音调的频率分开的音调被称作次泛音。 ; ^3 U9 L6 {8 V$ i
基础音调被称为第一泛音。它通常比其他泛音声音更大。 - Z5 @* g8 C/ c- E. @7 c
以两倍于第一泛音频率弹奏的音调称为第二泛音。 0 T/ C4 I" s) Z: j8 O
以四倍于第一泛音频率弹奏的音调称为第四泛音,以此类推。 0 S% C: K4 I4 i6 Q( d( E: o
这些泛音中的每一个都拥有不同于基础音调的音色质量。大体来说,整数倍或能被整数(如八度音程、奇数或偶数泛音)除尽的泛音听起来都更具“音乐感”。
' E/ X2 O! U+ \* @3 c不是整数倍或不能被整数除尽的音调称为不和谐陪音或分音音调。当您将大量这类不和谐陪音组合在一起时,听起来就会显得“嘈杂”。
# A% V% e9 `9 s& u: K频谱+ u4 h% s3 S+ d2 k6 V& ^8 x" D
将基础音调与不同电平的多种泛音结合起来时,听起来就会像声音。这些声音元素之间的电平关系会随时间改变。大量泛音的合并被称为泛音频谱,或者更常见的说法是频谱。
0 F& C% g+ M/ p* o2 I' h/ ?! x) B; P频谱显示声音中的所有单个声音元素。从左到右,由低到高显示。所有泛音的相应电平以垂直方式表示,尖峰脉冲越高表示电平越高。
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8 ]. a- c" S- y) ]7 i/ W Q插图显示在特定的时间点,基础音调和泛音之间的电平和频率关系。这些关系会随时间不断变化,造成频谱的不断变化,从而引起声音的变化。 3 H+ G! ?% {, e
其他波形属性+ F+ U2 r! J+ q; p ]0 {$ ^
声波具有频率。声波的其他属性包括振幅、波长、周期和相位。 & G: v7 O; |" O4 |$ `& I
4 k3 z# q1 x4 S" Y* u振幅: 波形的振幅表示空气压力改变的量。可以视为从零空气压力或“静止”(在插图中的 0 dB 处显示为水平线)开始的最大垂直距离。换一种说法,振幅是水平轴和波形峰值顶部(或波形波谷底部)的距离。
: o- f B% G Z$ ]6 f2 _) h6 D波长: 波长是给定频率波形的重复循环间的距离。频率越高,波长越短。
5 A: p3 a; r! f& p1 r y$ g周期: (波)周期是完成一次整个波形循环旋转所花费的时间。频率越高越快,波的周期就越短。 * c8 `8 z. h6 k* p. q
相位: 相位与波形之间的时间形成对比,以 0 到 360 度计算。 当两个波形在同一时间开始,就称它们相位符合或相位对齐。如果一个波形稍微迟于另一个波形,则称它们偏离相位。
( i; ^6 D( Y" I! e) N备注: 要辨别整个波周期的固定相位差异并不容易,但是如果其中一个波形的相位随时间改变,那就可以听出来。这在常见的音频效果(如镶边和相位移动)中会发生。
7 f }) U9 q5 |: F0 R q7 B当播放两个偏离相位的相同声音时,某些频率组件(泛音)会相互抵消,从而在这些区域中生成静音。这被称为相位消弱,发生在相同频率在同一电平处交叉的情况中。
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