表示音乐的物理量 ——振动频率、振动、幅度、时间、位相、声波的谱 归根结蒂,音乐是一种声音,而声音又是一种在介质中传播的机械波。
而波,即传播的振动,有四个要素:振动频率或周期,振动的振幅或强度,振动延续的时间即时值,以及波的位相。
因此,表示音乐的物理量从根本上也只能是这些了。
具体说来,我们在音乐中习惯用周期的倒数频率而不用周期,习惯用与振幅的平方成比例的声强而不用振幅,时间则用时值这个词。
至于声波的相位问题,历史上曾经有个声学中的“欧姆定律”,认为声波的相位是不起作用的。
但是,目前的实践和理论表明,声波的位相问题是现实存在的。
除了以上这几个原始的物理量以外,我们还常用声谱来表示音乐声。
“谱”本来就是某个事物按某种程序排列起来的意思。
如年谱就是把一个人的活动按时间年代排列起来,棋谱就是把下棋的走步列位按时间先后排列起来。
于是,我们把表示声音的物理量排列起来,就有以下一些常用的声谱: 音乐的波形是声振幅按时间先后的排列。
波形不同,声音就不同,我们常常用制造不同波形来改变声音。
由声级记录仪记录下来的声级图,是表示声波强度的声压级随时间的变化。
声压(或声压级)或声功率或声强按频率的分布就是频谱。
频谱有分列谱和连续谱。
频谱图上的包络线的极大值就是共振峰。
迄今为止,频谱仍是研究声音的主要手段之一。
可以把声音强弱即声压或声强,频率和时间同时显示出来,叫作三维语声图,如图3-4。
这张平面图上的纵轴是频率,横轴是时间而深浅则表示强度,这种三维声图叫“语声图”,是因为它首先是在研究语言声学时用的。
这张用计算机画出来的像高高低低呈丘陵状的立体图也是三维声图(图3-5)。
平面上的两个轴是频率和时间,山包的高度是声强,山峰处即共振峰。
这些峰表示共振峰随时间而变化。
把这张图“切”开,在I—f面上就是频谱,I—t面上就是某一频率的声音强度的时间变化,f—t图即频率与时间的关系。
利用现代技术,我们还可以用激光全息的方法把产生声音的振动模式记录下来。
还有,干脆用机械的、磁的、光的技术把声音全部记录并贮存起来。
图3-6是用激光全息技术记录下来的小提琴的振动模式。
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