书城童书物理知识知道点:走进声音世界
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第11章 千差万别的音品

编钟演奏的乐曲为什么悦耳动听,木棍敲石头的声响为什么不好听?除了声强和声调的区别之外,各种声音还有什么不同呢?

找一把口琴,再找一只笛子,分别用它们吹出C调“刀”。你会听出,口琴和笛子的声音仍然不同。

是的,不同的乐器即使鸣奏同一个音阶,依然有区别:大提琴深厚低沉,小提琴纤柔悠扬,笛子清脆婉转,军号激昂嘹亮……不同的人即使演唱同一首歌,说同一句话,人们仍然能区分出每个人的声音。

原来,不同的声源发出的声音具有不同的品质,这种品质我们叫它音品或音色。

据分析,除了音叉,绝大多数声源发出的声音都不是单独一种频率的纯音,而是以一种频率为基础,伴随其他频率的复合音。例如,小提琴琴弦作500赫振动时,除了发出500赫的声音以外,还有许多较弱的声音,这些声音的频率都是500赫的倍数。在复合音中,声音最强、频率最低的音叫基音,那些伴随基音的,频率是基音频率整数倍的叫泛音。基音决定声音的音调,泛音影响声音的音色。泛音的振幅总是小于基音,泛音也叫谐音。

你听过钢琴和黑管的演奏吧?如果钢琴和黑管的基音都是100赫,那么钢琴发出的声音包含着16个谐音,而黑管只有10个谐音,它们的音品当然不同了。

把你自制的纸盒六弦琴拿来,往纸盒里放些沙子,再去弹一弹,你会听到六弦琴的音品变了。

把你的“锯条琴”插到门框的缝隙中,让它露在外边的长度仍保持原长,它的频率是没有变化的。弹一弹,你会听到,它的音品和插在抽屉上的时候不同了。

乐器的音品决定于乐器的发音方法、各部分的质料、结构和各种附件的配合方式,演奏技巧对音品也有影响。

胡琴能发出美妙的声音,不但和弦有关,而且和它的蛇皮筒很有关系。把二胡的蛇皮换成桐木板,音品会完全改变,它既不像二胡,又不像板胡,就是因为膜面的质料不同的缘故。把钢琴的音板去掉,音色就会变得单调、郁闷。

二胡

每个人的音品是由他的身体决定的,听话听音,根据不同的音品就能辨别是谁在说话。现代化的分析仪器能按频率把各种声音描绘成“声纹”,利用这种声纹就可以从人群中找出某个特定的人。专家们正在研究这一发现,不久的将来,也许可以用“声纹”来破案呢!

音调、声强和音品是构成声音的三要素,千变万化的声音都是由这三要素构成的。如果我们掌握了每种声音的三要素,就能制造出各式各样的音响效果了。

1980年11月初,首都文艺界150多位声效专家在首都剧场排演厅聆听了一台特殊的表演——表演者是一个长方形的扁木盒。这奇特的盒子居然发出了各种各样的声音:风雨声、雷鸣声、车辆奔驰声;猫叫、犬吠、马嘶、狼嗥、蝉鸣、狮吼;百灵鸟的歌声、哨鸽的飞响、青蛙的鼓噪、小溪潺潺、大海咆哮;火箭发动、火车过桥……更有趣的是,它还发出了我们从来没有听到过的“非自然声效”,听到这种声音,人似乎进入了神奇的太空世界。

这个奇特的盒子就是我国科技工作者制作的电子合成器。

任何一种声音都具有自己的波形。例如,单簧管的声音在示波器上显示出是方形波,小提琴的声音是锯齿波……这些波形是合成器制造乐音的基础。电子合成器由一大串电子器件和设备组成,通过电压的变化来控制频率、音品、音量等。现代先进的电子合成器是由电子计算机控制的,它还可以自己作曲呢。