声音与人耳听觉 82

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　　声音与人耳听觉
　　图2-51所示为巴松管C2音的最低16个频率分量的频谱图，其基频为65Hz，决定了乐音的音高。一个听觉训练有素的人也只能够分辨出较低的几个谐波成分，而较高的谐波一般综合起来给人一个音质的总体印象。各频率的能量分布情况可以从频谱包络（图2-50中虚线）反映出来。语音是由其频谱包络的共振峰结构决定的，乐音的频谱包络形状同样给出了不同乐器乐音的基本音色特征。
　　Hz651301952603253904555205856507157808459109751040包络
　　频率
　　图2-51巴松管C2音最低16个频率分量的频谱图图2-52所示为法国号从B1到D4半音阶的频谱图测量结果，图中每一个频率分量对应的谱线具有一定的宽度，这是因为测试用的滤波器精度有限所致。由图可知，当音调较低时，谱线之间的间隔较小，特别是在高次谐波区域，谱线过于密集，会在听觉产生噪声的感觉；而对于较高的音调，谱线的间隔较大，听觉能够听到纯净的声音；同时还可以看到，在音调较低时，能量最强的频率成分并不是基频，只有当音调高达一定程度以后，基频才成为最强的频率成分；仔细观察还可以发现频谱包络的峰值所对应的频率基本不随音调变化，这种频谱包络上呈现的峰值称为共振峰（formants）。因此，和语音一样，乐音的基本音色特征也是由共振峰结构决定的。
　　线状频谱范围的下限是基频，而上限除了与乐器的音域范围、乐音的音调高低有关外，还与演奏力度有很大关系。一般说来，演奏力度越大，则高次谐波越丰富；音调越高，则高次泛音频率越高。