樂器的音色由什麼決定的?

比如都是440Hz的C 鋼琴和小提琴聽起來音色完全不同 什麼原因導致的


樂器都是靠震動發聲的。有的是靠弦的震動,比如各種弦樂。有的是靠空氣柱,比如銅管和木管樂器。這些東西在震蕩的時候,除了整體有一個基礎的震動頻率以外,其各個部分都會以更高的頻率進行微小的震動。這些亂七八糟的震動最終匯聚成了一種整體的振動模式。這樣最低的那個頻率叫做基頻,發出來的聲音也就是基音,是振幅最大,聽起來最明顯的那個音。其他的都是泛音。
比如吉他弦的震動有可能看起來是這樣的:

來源視頻:

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實際上這並非真正的震動瞬間狀態,只是由於攝像的問題造成的錯覺。但可以看到這些吉他弦震動起來明顯不是正弦波那麼順滑,就是因為亂七八糟的震動都疊加到了一起。

前面說了,泛音不止一個。不同樂器的構造決定了他們自身獨有的振動模式。不同材質的弦和固定方式,不同的空氣柱形狀等等。這些因素改變了泛音的大小。有的樂器發出的第123個泛音聽起來比較響,另外一些則是第456個泛音比較響。因為這些因最終會和基音一起發出來,所以聽起來就不大一樣了。

這裡我用midi做了幾個長音,然後用不同的樂器播放出來。播放時使用Foobar2000的Spectrum顯示出來它的頻譜。使用的是系統的軟波表,也就是這些聲音實際上都是通過某種規則合成的。雖然質量相當差,但你也能聽出不同的樂器,基本可以說明問題了。
這些樂器放的都是同一個音,所以你可以看到最長的那根(代表基音,音量最大)都在同一個位置上,但是後面的一些小柱分布位置和長短都不同,這些就是泛音。
單簧管:

雙簧管:

雙簧管:

長笛:

長笛:

小提琴:

小提琴:

由於這些聲音都是人工合成的,所以看起來很乾凈,同時也很難聽。實際的樂器要比這個多很多變化。甚至不同的演奏方法也會對音色有影響。每種樂器不同的音色很大程度上取決於這些不同的泛音組合。

由於這些聲音都是人工合成的,所以看起來很乾凈,同時也很難聽。實際的樂器要比這個多很多變化。甚至不同的演奏方法也會對音色有影響。每種樂器不同的音色很大程度上取決於這些不同的泛音組合。

上面說的是聲音在某個時刻的狀態。而實際上你聽到的聲音是動態的。它的每一個階段都影響著你對音色的感覺。比如你敲一下軍鼓,他會在極短的時間內達到聲音的最大值。如果這個時間被延長,鼓的聲音聽起來就會有些悶。簡單的理解就是聲音在不同時間的音量也對音色有影響。


音色由泛音決定。

但是事實上這是一種邏輯逆推,比如說讓兩個人都穿同一套衣服看他們走路的背影,熟悉他們倆的人也能夠看出區別,我們會歸咎於兩個人的動態不同,但是本質上,兩個人就不是同一個人啊

泛音是什麼呢?簡單來說相同的440Hz的音高,不同的樂器會夾帶不同的泛音,這個泛音就是440Hz之外的震動頻率。吉他上聽起來柔和,小提琴聽起來尖銳,這個區別就在於他們的泛音不同,也就是主要震動頻率以外的震動,他們的數量和比例都不同。

吉他的腔體差不多是小提琴的3倍以上,吉他泛音里的低音的比例就明顯高於小提琴,當吉他和鋼琴同一個音在一起比較,鋼琴的低聲部則會更渾厚,因為鋼琴使用的巨大發聲腔是吉他不能比擬的。

當然,腔體也不是解決泛音不同的根本原因,還有震動的方式,是拉弦,敲擊,吹奏還是撥彈,當然還有腔體的材質,弦的材質等等一系列的問題…兩個不同的樂器,本質上就不是一個東西啊。

很多因素會導致泛音發生微妙的變化,那些頂級的吉他和提琴的區別也就在此。而當代的合成器就是改變這些泛音造成音色的改變的。所以合成器的音色也無法用現實去逆向模擬。


樂器發出的聲音並不是純音,你聽到的440Hz的音是「基音」,而這個基音會帶著不同頻率的泛音一起出現。這些不同頻率的音波相互干涉,形成一個複雜的波形。這個波形決定了你聽到聲音的音色。


這是送分題呀。

樂器振動,除了基頻,還會有一些其他頻率的聲音同時產生,如果是基頻整數倍,物理稱為諧波,音樂稱為泛音,人類聽覺心理對泛音敏感,形成音色認知。基頻決定音高,人類聽覺甚至能從泛音反推基頻……


應該頻譜分布。。
描述一個單頻波用的是頻率和幅度,但是對於多種頻率的話,應該是頻譜的分布


就想求樂理知識書,沒有太多的解釋。希望推介就好。


而且如果你用手拔的時候,手又有自己的頻率,因為手又是另一種材料,也有自己的頻率了,總之一句話,每種物質都有自己的固有頻率,既使同樣物質,而形狀大小不同其發出的頻率也不同。


簡單地說就是和材質有關


二胡樂手作答,震動發聲,音色應該是取決于震動物的材料,二胡舉例,木頭的乾濕軟硬,蛇皮,琴弦,都是有關係的。


腔體的大小,物質的震動吧


頻率


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