文章目錄

• 參考資料一
• • 一、基本概念
  • 二、音的復合
  • 三、諧波
  • 四、拍音
  • 五、序章
• 參考資料二

參考資料一

一、基本概念

音樂是由聲音構成的藝術，而聲音是一個寬泛的概念，泛指人耳可以感知的聲波。聲波是一種機械波，由物體（聲源）振動，帶動空氣振動，從而形成聲波。聲波在一段時間內波峰的個數稱為它的頻率，標準計量單位為Hz（赫茲），即一秒內波峰的個數。聲波振幅的大小體現了聲音的強弱，也就是音量的大小。聲音以某種規律進行頻率和強弱的變化就形成了音樂，我們要研究的就是這“某種某律”。然而在所有樂理書上都沒有給出“音”的定義，可是圍繞“音”展開的各種概念卻是名目繁多，令人眼花繚亂。為了理性化思考得以繼續，我在這里斗膽給出音的定義，若您有高見還望不吝賜教。

音：可被人類的聽覺所感知的一段時間內的聲波。通常我們可以用一段聲波的波形來表示一個音。

音源：能夠產生音的設備/裝置/器官等，比如樂器、聲帶等。

音源的整體或某個部分振動產生聲波并持續一段時間（哪怕很短），空氣就會將這一段聲波傳導至人耳。比如：大喊一聲，敲一下水管，爆炸，嬰兒哭鬧等等。的確，音的定義非常寬泛，但樂理僅研究與音樂相關的音。那么音樂又是什么呢？音樂是藝術范疇的名詞，無法給出嚴格的定義。如果非要用理工科的思維方式來理解，那只能這樣說：

音樂，就是由一個或多個音在相同或不同的時間內被產生，相互疊加所形成的一段聲波。

噪音和音樂的區別是因人而異的，老奶奶認為是噪音的搖滾樂在小年青耳朵里就是興奮劑，而科學追求的是放之四海皆準的真理，因此這個定義也顯得不那么嚴謹，似乎也沒辦法做出更好的定義了。

為了簡化研究對象，后文中提到的音都特指由傳統樂器作為音源發出的音。

二、音的復合

最普通最基本的聲波就是簡諧振動（維基百科）所產生的正弦波了。傳統樂器一般都依靠簡諧振動發聲，比如琴弦、簧片、鼓面等的振動，因此發出的也是正弦波。一個純粹的正弦波聽起來是什么樣的呢？請欣賞220hz正弦波的聲音：
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/220_Hz_sine_wave.ogg
可是為什么這與我們平時聽到音樂完全不同呢？這就要提到純音與復合音的概念了。
以某個固定頻率進行簡諧振動所產生的聲波稱為純音，比如音叉的聲音或剛才聽到的220hz正弦波。但世界上并不存在絕對的純音，就像世上沒有絕對的化學單質一樣。只有由電聲設備發出的純音可以看作非常近似的純音，座機電話拿起聽筒聽到的聲音就是近似的純音。與純音相對的就是復合音，它由多個純音組合而成。而音樂就是由大量不同的復合音構成的。
復合音的產生方式有無窮多種，但有兩種在音樂中最為常見：一種稱為諧波疊加，一種稱為拍音疊加。

三、諧波

我們將一個標準的正弦波作為基準，稱作基波。諧波就是比基波的頻率高整數倍的波（維基百科），鋼琴按下一個鍵或小提琴拉響一根弦都會在基波的基礎上產生多個諧波，音樂人往往將諧波稱為“泛音”。例如某個純音聲波的頻率是f，將此純音作為基波，其諧波的頻率可為2f、3f、4f、……，這些諧波分別稱為二次諧波、三次諧波、四次諧波等。如圖所示。

圖中最上面的是基波，從第二行往下分別是一次諧波、二次諧波等等。若一個復合音由基波與及其諧波相疊加構成，則稱該復合音為諧波疊加，它的頻率為基波頻率。基波與諧波疊加構成復合音的過程見下圖所示。

實際上，所有傳統樂器所發出的音都是復合音，由振幅最大的基波和一些列振幅較小的諧波疊加構成。那么我們就可以給出單音的定義了：單音特指單一樂器演奏獨立的一個音發出的聲波（諧波疊加），其基波的頻率稱為音高。不同樂器的單音所疊加的諧波在頻率和振幅上都不相同，因此樂器的音色千差萬別。小提琴的單音就是典型的一種諧波疊加，下載收聽，聲音對應的波型為：

由純音疊加形成小提琴聲音的過程，下載收聽。由于每種樂器都有其特別的構造，因此合成一個單音的各個諧波的振幅之比也因樂器而不同。此外，樂器本身的共振所產生的音也混雜于其中，因此不同樂器奏出相同的音高，音色卻具有巨大差別，可以讓我們輕易分辨。

四、拍音

拍音是另一種復合音，它是由來自同一種樂器或不同樂器的兩個單音相互疊加，形成具有規律性強弱變化的振動。與諧波不同的是，拍音一般要求這兩個音的振幅相近，但不要求頻率為倍數關系。

由于單音本身就由純音疊加而來，再將單音相互疊加，情況將會變得非常復雜。因此為方便描述，下文將以純音的疊加來解釋拍音的形成。圖5中黃色、紅色和藍色的波型分別為頻率200Hz，250Hz和300Hz的純音。黃色與藍色兩純音疊加形成綠色的拍音波形，黃紅藍三純音疊加形成黑色的拍音波型。

五、序章

寫給理工科人看的樂理（一）聲學基礎
寫給理工科人看的樂理（二）十二平均律與五線譜
寫給理工科人看的樂理（三）五線譜進階與和聲理論
寫給理工科人看的樂理（四）和弦與調式
寫給理工科人看的樂理（五）調性

參考資料二

總結

以上是生活随笔為你收集整理的从理科角度看音乐的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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