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一些流行音乐演唱的科学知识（第1页）

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一些流行音乐演唱的科学知识

纠结考虑了很久，还是觉得有些东西不了解的话，一些合理的事情反而会觉得不合理。

但如果要在正文中写明白透彻，那貌似说教或者说私货未免太多了一些。

所以，就在这里吧……先声明一下，以下内容不全是个人原创，而是多年听音乐的思考、学习以及和朋友网友交流的结果（毕竟，学而思而学，才是王道）。

（注意，这里的流行音乐的概念，不是商品音乐。

它的定义是：被人民群众传听传唱的有人声部分的音乐形式，原则上不超过10分钟。

）

音乐属于声音，而声音是一种波——中学的数学和物理教材上都有提过，如果少年时读书认真的朋友，可能会仍有印象吧？

无论是人声还是乐器声，既然都属于波，那么就可以通过数学公式进行分析。

在物理研究中，声音由振动产生，所以任何一种声音都可以解析分离成多种简单的正弦波的叠加。

一段稳定不变的声音，可以分成音高和音色两个属性。

音高由声音的基础振动频率决定，而音色由泛音构成情况决定。

所谓基础振动频率就是声音整体的振动频率；而在这个基频的基础上作倍数增加，就会解析得到一个个泛音，这些泛音的整体，就是泛音构成情况。

例如，1939年在伦敦召开的国际会议上，最终确定a1=440赫兹（HZ）为国际第一标准音。

一段稳定的a1音，它的基频就是440HZ，这就是它的音高本质。

而实际上，绝大多数人声和乐器声的a1音，都不是最简单的440HZ的正弦波。

（我国中学物理教材关于波的章节上，就有过某种乐器的声波图，那显然看起来比较复杂）。

在数学的解析下，可以分离成440HZ，880HZ，1320HZ，1760HZ……每一个基频倍数上分别一个简单正弦波，直到解析完毕，或者频率超出人耳极限，或者该频率上的音量对人耳来说可以忽略不计。

于是，对于a1音，我们可以把880HZ上的函数情况，定义为第一泛音，1320HZ的函数定义为第二泛音，以此类推。

而所有第N泛音的集合，就是泛音。

在相同的音高，不同乐器听起来不一样，本质的原因就是泛音的构成不同——这，就是音色。

为什么会存在泛音呢？很简单——无论是你拉一下琴，还是吹一下笛，或者哼一声歌，最初的声音在基频之上是什么频率都有的，但只有频率为基频倍数的部分，才会在物体中形成驻波，其他的，将很快消散掉。

从能量的角度来说，声波是一种能量，而泛音就是一种高效的储能方式。

所以，一个形态固定的物体，它的音色是确定的。

很多乐器，如小提琴、二胡、笛子等等，其音色一听就能分辨，就是这个原理。

（不过，响锣这样的少数乐器除外，它类似于全频）而人声虽然构成更加复杂，但原理也是一样的。

另一方面，正因为声音也是一种能量，所以声音的传播存在一个现象——共振，也就是共鸣。

为什么乐器的声音能够传很远，而更多的声音却往往不能？（例如你用拳头砸墙壁，一声闷响，很快就消散了）原因就是，乐器都有一个共鸣箱。

小提琴的琴身，二胡的琴筒，笛子的管子……虽然有大有小，形状各异，本质上都是共鸣箱。

而人唱歌也是如此。

气息从声带冲出来，到离开嘴巴（或者少数情况下的鼻子），之间的“路程”

，就是一个共鸣箱——不过，因为人不是物件，这里不叫共鸣箱，而是共鸣腔。