声音与人耳听觉 84

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　　声音与人耳听觉
　　2.谐波分量对音色的影响
　　由于频谱是由基频和谐波分量构成的，因此谐波分量对音色起着重要作用。在图2-51所示的频谱图中，频谱的包络线比较平滑，不存在某个特别强或特别弱的谐波分量。但是，某些乐音的频谱图中就可能出现某个谐波成分特别突出或某个谐波成分非常微弱的情况，如管风琴、单簧管的乐音是以奇次谐波为主，偶次谐波基本上不存在，这种缺乏偶次谐波的声音会产生模糊、空虚和暗淡的感觉。相反，如果声音的频谱是以偶次谐波为主而缺乏奇次谐波，则给人清晰、明亮的音色感觉。谐波分量的这种效应也常被作曲家所利用，通过加强奇次谐波或偶次谐波来达到所追求的音乐效果。此外，谐波分量对音色的影响还表现在以下几个方面：在谐波分量不多的情况下，如果诸波位于中低频区，声音听起来是柔和的，如果谐波强度很弱，那么声音是单薄的；如果谐波分量很多，但强度都很弱，那么声音听起来力度不足；如果谐波多，而且中低频谐波较强，则声音丰满、明亮；如果缺乏中频谐波，高低两端强，则声音发飘；如果仅高次谐波突出，则声音尖而刺耳；如果失去基频并削弱低次谐波，则声音听起来有鼻音感。
　　3.合唱效应
　　理想的线状频谱对应于理想的稳态周期信号。然而，乐音的稳态过程只是一个准稳态过程，其基频和谐频在稳态阶段也会产生微小的波动，使谱线变粗或具有一定的频带宽度。这种现象在合唱或合奏时同样存在，因为每个人演唱或演奏的音高会存在一些差异，结果使声音频谱的谱线变宽。因此，把稳态过程乐音谱线变宽的这种现象称为合唱效应。但是，乐音谱线的宽度要比合唱或合奏谱线的宽度小得多，大约为个半音的1/5，而合唱的谱线宽度在低音区可达到一个半音。
　　4.噪声频谱
　　在稳态阶段除了存在线状频谱外，还存在相对较弱的噪声谱。噪声是伴随演奏产生的，对任何乐器来说都是不可避免的。例如，弓弦摩擦时会产生噪声、管乐器在吹奏时由吹气带来噪声等。演奏员在演奏时总是试图把这种噪声减到最小，然而噪声的存在是不可避免的，而这种噪声同时又成为决定某种乐器音色的重要因素。有人做过这样的一个试验，通过电子合成的方法产生某种乐器的声音，但是并不还原微弱的噪