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音响知识介绍(专业术语及其含义)-2
第二章节、声学的基础知识介绍  
    1、声音的三要素  

    声音的三要素是音调、音色和响度。音调与声波的频率有关,两者成对数关系;声波的频幅影响能音色,音色主要由声波的频谱结构及其模拟波形决定;响度主要与声音的振动幅度有关。不同的音源发出同一音符时,其基音相同,但谐波成份及其幅度各异,频谱及波形不同。高保真音响在保证音色的高还原度的同时,适当提升低音,可使声音丰满动听,适当增加语言的中频分量,可以提高语言的清晰度;  

    音调  
    人耳对声音音调的感觉主要与声音的频率有关,但不成正比,具有对数关系。事实上,人耳的听觉是复杂的,人对声音音调的感觉还与声音的声压级有关。  
    音调的高低,也就是我们常说的音准,由声音振动的基频频率决定的,称为"绝对音高"。大家在听音乐会时可以见到,演出开始前,所有的乐手都要校一下音,为的就是使整个乐队的所有乐器都是使用相同的音高标准。  
    在音乐戏曲等听觉艺术中,人们并不注重频率,却十分看中频率的比值,即音高间的关系,这在音乐中称为音程关系,,又称之为"相对音高"。   
    我们常听人说某人唱歌老跑调,其实就是他对音程关系掌握得不好。  
    关于音乐的音高与音程的关系,已成为一门专门的学问,称为"律学"。目前,世界各国存在着好几种律制。但最常用的有三种,即十二平均律、五度相声律、纯律。律制不同,音程关系也有很大不同。  
    关于音乐律制,从皇帝时代就有了标准。《千字文》里有这么一句"闰馀成岁,律吕调阳",是说律吕始于皇帝,皇帝命其臣伶伦取谷之竹,截以为筒,阴阳各六。六阳管为律,六阴管为吕;六阳管之首为黄钟,六阴管之首为大吕。  
    人们现在经常用"黄钟大吕"一词去形容音乐、文辞的正大、高妙、庄严,其实这"黄钟"和"大吕"正是我国古代的音乐律制中的音律,这种律制称为三分益损律,即取9寸长内径3分的管子,以其筒音为第一律,称为黄钟;从黄钟开始,缩短它的1/3,称为三分损一,是黄钟的上五度音,为第二律林钟······五度相声律是希腊的比德哥拉斯通过计算求得的,它是以弦长来计算的,其实与中国的三分益损律是一种律制。但五度相声律也有它的不足之处,即不能构成一个完整实用的音阶。  
    乐音声音是由基音和泛音构成的,称为自然泛音列,人们发现自然泛音列中的1、2、3、5分音(即基音与二次、三次、五次谐波)之间的关系最和谐。事实上,2与3的关系是纯五度,2与5的关系是大三度,1与2的关系是八度。通过这三种音程相加减,可得到其他各律。因为其频率比数简单,声音纯净,所以称之为纯律。但纯律在转调时比较麻烦,不适合乐器的制造与演奏。但最近一些国家又对纯律热心起来,极力主张在无伴奏合唱中使用纯律。据说中世纪一些教堂的唱诗班使用纯律的合唱了的,只可惜我们现在无法听到这种极和谐纯净的合唱了。  
    十二平均律解决了转调的问题,对乐器的制造与演奏也提供了方便,但它的一些音的和谐性较差,如大六度、三度等等。  
    学过吉他的朋友在校弦的第5品,但它与第一弦空弦同音高,现在乐器多是以十二平均律来制造的,那麽这种方法校出的音程是十二平均律的;另外还有一种泛音校弦法,即第一弦7品上的泛音与第二弦5品上的泛音同音高,这是一种纯律校弦法,可是吉他的品格是按十二平均律制定的,所以当你弹第二弦5品时,会发现比第一弦空弦的音略高一点,这就是两种律制的区别。  
    音色  
    当小提琴与长笛演奏同一音高时,人们也可以区别开这两种乐器的声音,因为这两种声音的音色不同。乐音是由基音与泛音(谐波)组成的,泛音频率比基音频率高,一般我们常提到的是二次谐波、三次谐波与五次谐波。这种泛音列的不同即形成了各种各样的音色。即使是同一件乐器(如小提琴),如果以不同的力度、不同的弓法、指法、不同的着弓位置,也能产生不同的音色。  
    很多发烧友说音色即声音的颜色,其实声音是没有颜色的,声音的颜色感是个别人的独特感受,不能作为声音的基本特性。一些现代派的作曲家确实在尝试把不同感觉器官的感受协调起来,特别是听觉与视觉的结合,创造出一中包括耳朵、眼睛共同起作用的"整体"艺术作品。俄国现代派运动中的一员,钢琴家斯克里亚宾在他的一部未完成的作品《玄义》中,甚至预计了光、色、味和身体接触来完成这种"礼拜仪式"般的艺术活动。     响度 
    声波的振幅影响声音的响度。响度指的是声音的强弱,其大小与声强的大小用声压级表示,声压与参考声压之比的对数的20倍称为声压级,单位是分贝(dB),声强增加,响度增大。音量很小时,人耳感觉敏锐,觉得频带窄、高音少、低音量感不足。音量大时,人耳感觉较迟钝,容易引起听觉疲劳,音量适中时,觉得高低音都很丰富。,人耳对不同频率而声压级一样的声音,听觉感受它们的大小也是不同的,所以这就引出了一个"响度"的概念。也就是说人耳对于某些频率集中在1000HZ到4000HZ这个区域,而最敏感的是3000HZ左右的声音。说起来也很有趣,婴儿的哭声大部分就是集中在这一频段附近,大概这也是人类进化的产物,婴儿不需花费太大的力气,就能让父母觉得哭声最响。 
    人耳对中频的灵敏度最高,而对于高频、低频的敏感程度都会有所下降,一般人们常用20──20000HZ来表示人耳的可感频率范围。事实上,很多人听不到12000HZ以上的频率而且随着年龄的增加,高频感受的上限还要下降很多,也就是很多老人听不到蚊子“嗡嗡”的叫声的缘故。打开电视机的时候,一般都会有一个高频震荡声,大约在12000HZ左右,你可以试试自己能否听到。 

    人们经过研究和测量,得到一个频响曲线图,100HZ声音,必须要有近40dB声压级,人耳才能听得到,而1000HZ的声音,大于0dB声压级,人耳就能听到。因此,当改变听音的音量时,声音信号中的各频率的响度也就会改变,使人感到音色的变化,所以即使是再好的放音设备,小音量时,也会感到放音频带变窄、声音变弱;相反,即使是一个普通的音响设备,开足音量,也会让人觉得放音频带展宽、声音丰满。所以根据规定,在进行专业的主观音质评价时,建议听音区的放声级在80──85dB。

2、影响音质的主要因素 
    人耳的听音范围为20Hz—22KHz,声音频率可以划分为三个或五个频段,即高频段(7KHZ以上)、中频段(500HZ-7HZ)、低频段(500HZ以下),中频段还可以再细分为中低频段(500KHZ──2KHZ)和中高频段低(2KHZ-7KHZ)。各频段强度要均匀,过强和过弱都会使音质受到破坏。其中低频是基础,是厚度;中、低音是力度,决定音乐的气势;中、高音是亮度、清晰度;高音是层次、是透明度。中、低频过强时,声音变得浑浊、清晰度差。相反中、低频过弱时,声音则显得单薄、乏力、不丰满。音响设备可能存在的谐波失真,互调失真,谐波失真,会使声音发毛、发尖、发沙、发浑。音源的直射声与近次反射声、多次反射声的综合作用,会使声源停止时,声音不能立即停止,通常用“混响时间”来量度。重放语言及轻音乐时,混响时间宜短;重放古典音乐时,混响时间宜长一些。     下面简要介绍下各频段对音质的影响。     低频  
    低频成分适中,声音有气魄、厚实、有力、有温暖感,丰富;但低频成分过多,则声音浑浊、沉重,有隆隆声;低频成分少,声音可能比较干净,但单薄无力。     中频 
    增加中频可是声音有力,活跃、清晰、透亮。但中频过多,则声音的动态出不来、浑浊;低中频过多,声音会变得瓮声瓮气,象小罐声;2─5KHZ的中频过多,声音发硬、刺耳;4─7KHZ中高频多时,会有咝咝声,如人的齿声。缺少中频,音色圆润、柔和,但松散(500─1KHZ),动态出不来,沉重、浑浊(5KHZ)。     高频 
    对声音的高频成分进行提升,可使声音明亮、清晰、锐利。高频成分过多,声音刺耳、有咝咝声,轮廓过分清楚、呆板、硬、缺少弹性,有弦乐噪声。高频不足,声音圆润、柔和,但枯燥、沉重、浑浊,有遥远感。     人耳在听不同音量的声音时,对不同频段的感受能力也有所不同,因此重放时的音量也很重要,音量小时,声音无力、单薄 、动态出不来,无光泽;音量适中时,声音自然、清晰、圆润、柔和、丰满、和谐;音量大时,声音丰满、有力、动态出得来,音量过大时,声音生硬、不柔和。