什么叫泛音?是怎样产生的
泛音与混响:乐器声音的独特密码
“泛音”与“混响”是两个常常被误解、混淆的音频概念。本文将对其进行详细的解释和区分。
泛音,指的是自然乐器发出的声音中,除了基音外的部分。一件乐器发出的声音,都是由一个基音加上一系列泛音组成的。泛音的频率是基音频率的整数倍。值得注意的是,基音与泛音并非先后发出,而是同时存在的。
以一把琴为例,当它拉出一个1000赫兹的音时,我们听到的并不仅仅是这个基音。实际上,还包含了一系列如2000赫兹、3000赫兹、4000赫兹等更高频率的泛音,共同组成了一个泛音列。这些泛音从低到高延伸,构成了乐器的独特音色。小提琴的高频泛音可以延伸到1万赫兹以上,但随着频率的升高,泛音的能量会逐渐减弱。
这种现象的产生,源于“部分振动”的原理。当振动源(如琴弦)整体振动时,同时存在的部分振动会发出高于基音的泛音。每件乐器都有其独特的泛音列特征,这也是我们能够区分不同乐器的原因。例如,尽管钢琴、小提琴、大提琴等都奏出同样的基音,如C的261.6赫兹,但由于它们的泛音列比例完全不同,所以我们能够辨别出不同的乐器音色。
对于HI-FI重放来说,准确地表现出乐器的泛音列尤为重要。特别是高频和极高频泛音,虽然能量微弱,但我们的耳朵却能敏锐地感知到它们的存在。如果HI-FI器材的频响范围不够宽,或者频率响应不平直,就会导致泛音的缺失或,使听到的音色失真。
而“混响”,则是指在声源停止发声后,其在所处的空间里持续一定的时间的现象。例如,当你在一间房间里拉琴时,除了直接从琴弦传到耳朵的所谓“直达声”外,还有经过四周墙壁和地面反射而来的“反射声”。这些反射声在声源停止振动后还会持续一段时间,直到声波能量被空气和墙壁吸收殆尽为止。
混响的时间长短与空间的大小以及四周墙体的材料密切相关。有些材料的墙体容易吸收声波能量,使反射声减少,而有些则会使多数声波能量都反射回来。对于音乐演奏场所如音乐厅来说,存在一个最佳的混响时间。混响时间过短会使声音听起来过于“干涩”,而混响时间过长则可能导致声音混杂不清。
在听音空间中,也存在关于混响时间的争论。有人认为理想的听音室应该混响时间越短越好,以听到更忠实的录音信息。但实际上,适度的混响可以使声音更自然。为了达到理想的听音效果,有时需要在特定位置放置吸音材料以吸收有害的低频混响。
“泛音”与乐器的声音特性紧密相关,而“混响”则与声源所处的空间环境有关。两者共同作用,为我们呈现了丰富多彩的音乐世界。