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物理和音樂(lè )的聯(lián)系
音樂(lè )與物理
一、音樂(lè )與物理學(xué)的關(guān)系
音樂(lè )的產(chǎn)生，也就是音樂(lè )聲源，如弦振動(dòng)、簧振動(dòng)、膜板體振動(dòng)、人的歌唱以及電振蕩等屬物理聲學(xué)問(wèn)題，音樂(lè )在各種場(chǎng)合的傳播涉及聲的反射、折射、繞射、吸收和隔聲等也是物理內容。
1．音調高低與發(fā)聲體的關(guān)系
聲音是人們最熟悉的現象之一，人們不僅在生活中已經(jīng)積累了大量與聲音的音調有關(guān)的感性認識，而且在科學(xué)中也學(xué)習過(guò)了與聲有關(guān)的常識。盡管有這些前期經(jīng)驗與常識，但也許人們并不是很清楚音調的高低、頻率與物理結構的關(guān)系，對與音調有關(guān)的許多生動(dòng)有趣的現象也不甚了解。
在生活中這樣的.現象數不勝數。一把吉他，以一根弦為例，右手輕輕撥動(dòng)一下，然后左手中指向右手這個(gè)方向移動(dòng)，并按住琴弦，再彈一下，結果可以聽(tīng)出，音調變高了，說(shuō)明：振動(dòng)的琴弦變短了，那么振動(dòng)起來(lái)就明顯快了，所以音調會(huì )變高。仍然舉一根琴弦，在不斷撥動(dòng)時(shí)，將它變松，也能聽(tīng)出音調變低了，說(shuō)明：音調還跟琴弦的松緊有關(guān)系。最后，我舉兩根琴弦，相繼撥動(dòng)，可以觀(guān)察出在振動(dòng)部分的長(cháng)度，松緊一樣的情況下，琴弦的粗細不同，則音調也不同。綜上所述，音調的高低與發(fā)聲體的粗細、長(cháng)度、松緊等有關(guān)系。
2．音調與聲波的頻率關(guān)系
音樂(lè )的物理實(shí)質(zhì)是振動(dòng)的傳播，振動(dòng)由強弱、頻率、時(shí)間等要素構成。反 映到主觀(guān)聽(tīng)感上，又有音調、響度、音色和時(shí)值等要素。而這些要素的 匯合又形成了高一層次的旋律、節奏、和弦、曲式等。這些高一層次的 要素又進(jìn)一步形成了不同的音樂(lè )風(fēng)格和體裁。又如物理學(xué)的各個(gè)分支也 無(wú)不由一些基本物理量匯合而成。
音調與聲波的頻率有關(guān)，兩者成對數關(guān)系。
音色主要由聲波的頻譜結構及其模擬波形決定；響度主要與聲音的振動(dòng)幅度有關(guān)。不同的音源發(fā)出同一音符時(shí)，其基音相同，但諧波成份及其幅度各異，頻譜及波形不同。 人耳對聲音音調的感覺(jué)主要與聲音的頻率有關(guān)，但不成正比，具有對數關(guān)系。事實(shí)上，人耳的聽(tīng)覺(jué)是復雜的，人對聲音音調的感覺(jué)還與聲音的聲壓級有關(guān)。音調的高低，也就是我們常說(shuō)的音準，由聲音振動(dòng)的基頻頻率決定的，稱(chēng)為“絕對音高”。大家在聽(tīng)
音樂(lè )會(huì )時(shí)可以見(jiàn)到，演出開(kāi)始前，所有的樂(lè )手都要校一下音，為的就是使整個(gè)樂(lè )隊的所有樂(lè )器都是使用相同的音高標準。
3．音樂(lè )的立體感
人們的感官對周?chē)澜绲母兄橇Ⅲw的，這一點(diǎn)無(wú)論是視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、 觸覺(jué)、嗅覺(jué)等都是這樣。人們可以看到、聽(tīng)到、聞到、摸到前后左右上 下來(lái)自不同方向的信息。但是，究竟是什么原因可以使你能辨別出方向 的呢？立體聲唱片、錄音磁帶、耳機等，我們已 經(jīng)聽(tīng)得多見(jiàn)得多了。這都是利用從某一個(gè)聲源發(fā)出的聲音，傳到人 的耳朵里時(shí)，如果聲源不在正前方，則聲音到達左、右耳的時(shí)間及強弱 會(huì )有一定的差別，這種差別被人耳接收就能分析出聲源在什么方向 和位置。利用這種“雙耳效應”，我們通過(guò)錄音技術(shù)錄下聲響，然后用兩個(gè) 或幾個(gè)音箱播放出來(lái)，使人們聽(tīng)起來(lái)好像音箱之間有一個(gè)聲源在發(fā)聲。 這個(gè)假想的實(shí)際上不存在的聲源就叫作“聲像”。當我們 聽(tīng)立體聲廣播、立體聲唱片中的一個(gè)管弦樂(lè )隊演奏時(shí)，你可以感到大提 琴在你的右前方，小提琴在你的左前方，而小號卻在中間；對于電 聲樂(lè )隊，你也可以很明顯地感覺(jué)出主奏樂(lè )器來(lái)自不同的方向；聽(tīng)重唱， 你可以清楚地分辨出左、右聲道中分別播出的各自的高聲部和低聲部。
因此，立體聲的優(yōu)點(diǎn)不僅僅是有真實(shí)感、臨場(chǎng)感、空間感，而且由于把 聲像分離了或改變了位置，就會(huì )使你聽(tīng)覺(jué)具有層次感，而且可以壓低噪 聲。
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