|
参考文献： 图解泛音及形成原理
- 音的高度：=音的振动频率（正比）
- 音高的计量：钢琴上每七个白键一个循环，分别叫做CDEFGAB(为何不是从A开始，而是从C开始？这是个历史问题。。。)，也就是我们熟知的”Do Re Mi Fa So La Si”，过了一个循环就下标加一，又叫升八度，即，C1, C2, C3, C4…
- 高八度的声音，频率高一倍，也就是说，C2比C1的频率高一倍，C3比C2的频率高一倍。
- 钢琴中央C是C4，中央区的A键为440Hz（即标准音高。—–那为何标准音高又是用A来制定的呢？目测是制定者想纠正前面的错误
-
众所周知”Do Re Mi fa So La Si”是七个音，那为何有八度之说呢？
原因很简单，在这个系统里，没有一度！
比如C D之间，这叫二度，C E之间叫三度，以此类推。非要说有一度那也是有的，C C就是了！
可是前面我们知道自然音的间距是不等的，那怎么办？所以就有了大小之分：C D之间差2key，所以叫大二度，E F之间差1key，所以叫小二度。以此类推。所以
小二度 ＝ 1 key
大二度 ＝ 2 key
小三度 ＝ 3 key
大三度 ＝ 4 key
纯四度 ＝ 5 key
减五度 ＝ 6 key
纯五度 ＝ 7 key
小六度 ＝ 8 key
大六度 ＝ 9 key
小七度 ＝ 10 key
大七度 ＝ 11 key
纯八度 ＝ 12 key
所有有人说“今天唱xx升了小二度”，意思是升了1key。
-
谱对比表及频率
|
国际谱
|
男唱谱 |
女唱谱 |
频率 |
|---|
| C0 |
C1 |
C2 |
16.35 |
| C#0/Db0 |
#C1 |
#C2 |
17.32 |
| D0 |
D1 |
D2 |
18.35 |
| D#0/Eb0 |
#D1 |
#D2 |
19.45 |
| E0 |
E1 |
E2 |
20.6 |
| F0 |
F1 |
F2 |
21.83 |
| F#0/Gb0 |
#F1 |
#F2 |
23.12 |
| G0 |
G1 |
G2 |
24.5 |
| G#0/Ab0 |
#G1 |
#G2 |
25.96 |
| A0 |
A1 |
A2 |
27.5 |
| A#0/Bb0 |
#A1 |
#A2 |
29.14 |
| B0 |
B1 |
B2 |
30.87 |
| C1 |
C |
C1 |
32.7 |
| C#1/Db1 |
#C |
#C1 |
34.65 |
| D1 |
D |
D1 |
36.71 |
| D#1/Eb1 |
#D |
#D1 |
38.89 |
| E1 |
E |
E1 |
41.2 |
| F1 |
F |
F1 |
43.65 |
| F#1/Gb1 |
#F |
#F1 |
46.25 |
| G1 |
G |
G1 |
49 |
| G#1/Ab1 |
#G |
#G1 |
51.91 |
| A1 |
A |
A1 |
55 |
| A#1/Bb1 |
#A |
#A1 |
58.27 |
| B1 |
B |
B1 |
61.74 |
| C2 |
c |
C |
65.41 |
| C#2/Db2 |
#c |
#C |
69.3 |
| D2 |
d |
D |
73.42 |
| D#2/Eb2 |
#d |
#D |
77.78 |
| E2 |
e |
E |
82.41 |
| F2 |
f |
#F |
87.31 |
| F#2/Gb2 |
#f |
F |
92.5 |
| G2 |
g |
G |
98 |
| G#2/Ab2 |
#g |
#G |
103.83 |
| A2 |
a |
A |
110 |
| A#2/Bb2 |
#a |
#A |
116.54 |
| B2 |
b |
B |
123.47 |
| C3 |
c1 |
c |
130.81 |
| C#3/Db3 |
#c1 |
#c |
138.59 |
| D3 |
d1 |
d |
146.83 |
| D#3/Eb3 |
#d1 |
#d |
155.56 |
| E3 |
e1 |
e |
164.81 |
| F3 |
f1 |
f |
174.61 |
| F#3/Gb3 |
#f1 |
#f |
185 |
| G3 |
g1 |
g |
196 |
| G#3/Ab3 |
#g1 |
#g |
207.65 |
| A3 |
a1 |
a |
220 |
| A#3/Bb3 |
#a1 |
#a |
233.08 |
| B3 |
b1 |
b |
246.94 |
| C4 |
c2 |
c1 |
261.63 |
| C#4/Db4 |
#c2 |
#c1 |
277.18 |
| D4 |
d2 |
d1 |
293.66 |
| D#4/Eb4 |
#d2 |
#d1 |
311.13 |
| E4 |
e2 |
e1 |
329.63 |
| F4 |
f2 |
f1 |
349.23 |
| F#4/Gb4 |
#f2 |
#f1 |
369.99 |
| G4 |
g2 |
g1 |
392 |
| G#4/Ab4 |
#g2 |
#g1 |
415.3 |
| A4 |
a2 |
a1 |
440 |
| A#4/Bb4 |
#a2 |
#a1 |
466.16 |
| B4 |
b2 |
b1 |
493.88 |
| C5 |
c3 |
c2 |
523.25 |
| C#5/Db5 |
#c3 |
#c2 |
554.37 |
| D5 |
d3 |
d2 |
587.33 |
| D#5/Eb5 |
#d3 |
#d2 |
622.25 |
| E5 |
e3 |
e2 |
659.26 |
| F5 |
f3 |
f2 |
698.46 |
| F#5/Gb5 |
#f3 |
#f2 |
739.99 |
| G5 |
g3 |
g2 |
783.99 |
| G#5/Ab5 |
#g3 |
#g2 |
830.61 |
| A5 |
a3 |
a2 |
880 |
| A#5/Bb5 |
#a3 |
#a2 |
932.33 |
| B5 |
b3 |
b2 |
987.77 |
| C6 |
c4 |
c3 |
1046.5 |
| C#6/Db6 |
#c4 |
#c3 |
1108.73 |
| D6 |
d4 |
d3 |
1174.66 |
| D#6/Eb6 |
#d4 |
#d3 |
1244.51 |
| E6 |
e4 |
e3 |
1318.51 |
| F6 |
f4 |
f3 |
1396.91 |
| F#6/Gb6 |
#f4 |
#f3 |
1479.98 |
| G6 |
g4 |
g3 |
1567.98 |
| G#6/Ab6 |
#g4 |
#g3 |
1661.22 |
| A6 |
a4 |
a3 |
1760 |
| A#6/Bb6 |
#a4 |
#a3 |
1864.66 |
| B6 |
b4 |
b3 |
1975.53 |
| C7 |
c5 |
c4 |
2093 |
| C#7/Db7 |
#c5 |
#c4 |
2217.46 |
| D7 |
d5 |
d4 |
2349.32 |
| D#7/Eb7 |
#d5 |
#d4 |
2489.02 |
| E7 |
e5 |
e4 |
2637.02 |
| F7 |
f5 |
f4 |
2793.83 |
| F#7/Gb7 |
#f5 |
#f4 |
2959.96 |
| G7 |
g5 |
g4 |
3135.96 |
| G#7/Ab7 |
#g5 |
#g4 |
3322.44 |
| A7 |
a5 |
a4 |
3520 |
| A#7/Bb7 |
#a5 |
#a4 |
3729.31 |
| B7 |
b5 |
b4 |
3951.07 |
| C8 |
c6 |
c5 |
4186.01 |
| C#8/Db8 |
#c6 |
#c5 |
4434.92 |
| D8 |
d6 |
d5 |
4698.64 |
| D#8/Eb8 |
#d6 |
#d5 |
4978.03 |
- 泛音：泛音是物体局部振动产生的。
非常清楚的局部振动，一根弦分成四段分别进行振动。这四段的振动频率是一样的。
我常讲的第一泛音，第二泛音就是这样的：
图上依次是基频，第一泛音，第二泛音。。。
可以看到，分的段越多，形成的频率越高。比如分两段，那频率就是基频的二倍。
真实的声音就是这些振动的叠加。
-
泛音形成的原理：驻波
视频里很好的展示了驻波形成的原理，同频波经过反射形成了叠加。所以，能形成驻波，必须是物体长度是1/2波长的整数倍。这样才能形成叠加。
这就是物体振动总是有固定频率和固定音色的原因：只有一些频率的波才能在物体中形成驻波，从而持续下去。其他频率的波很快就会能量消散掉。
所以一个音叉，你怎么敲它，它都是那个振动频率，就是这个道理。
-
那怎么调节音高？
参考弦乐，一根两端固定好的弦，本身的频率是固定的。改变音高的话：
1. 把弦拉紧一点。
2. 用手指按住一点，让弦的一部分不振动，可振动部分长度缩短。
声带也是一样的道理：
1. 拉紧声带，可以获得更高的音高。放松声带，音高变低。
2. 捏住声带的一部分不发声，让另一部分发声，这样音高就提高了。这就是近年来所谓关闭唱法的基本原理。（关闭唱法的提法我认为是有问题的）
-
人声的情况
人声的情况要复杂一些，因为声带不是一个简单弦，它是一个立体的东西，更像这个图：
立体的基频与第一泛音。
人声还有共鸣的问题，会大大改变泛音的构成。
基频决定音高，泛音决定音色。
这句话是音频处理的核心。
-
什么是频率？频率就是单位时间内波形重复多少次。
上面这句没有疑问吧？那么我们看图
假定这就是单位时间的波形图。第一张图的频率是2，第二张图的频率是4，这都没什么疑问。第三张图的频率？根据定义，波形重复了两次，所以频率是2。
这个例子告诉我们，2和4的两个波，合成之后频率是最大公约数2。
来个更复杂的例子：
4和6的波合成频率为2。这个例子告诉我们，即使没有2的波，合成规律依然要取最大公约数。
当然，这个例子是有问题的，1。自然界没有这种声音，一定是2, 4, 6, 8, …一定带基频。2. 即使自然界真的制造了这个声音，也会被人耳判定成两个声音。
自然界的 2，4，6合成，应该是这样的：
不管怎么说，我们基本上可以得到一个结论，2, 4, 6, 8, 10,..这样的波合成，最终波的频率是2，即使原本频率2的那个波振幅很小。
参考文献：音色与声谱图
一般来说
1. 泛音越充分的声音越饱满。
2. 低频泛音越充分的声音听起来越“厚实”，越“有力”。
3. 高频泛音越充分的声音穿透力越强，声音听起来越“亮”，越“尖”。
4. 高低频都有并且合理分布的声音，就是比较完美的声音。
声乐理论里，一般把低频泛音叫低位置共鸣，高频泛音叫高位置共鸣。
频谱图就是描述在某一时间点上，各个频率的声音分布情况。
然而，频谱图只能描述某一时间点，不能表达一段时间的情况，所以把频谱连续的画到一张图里，就有了声谱图（这个翻译有点蛋疼）。
先看上图：
横坐标是时间，纵坐标是频率值，同一时间的纵线上存在着数个波，重合而成最终的波。颜色越亮则表示波的振幅越大。混乱的背景都是伴奏，我们只观察人声线。
再看下图：
下图反映了上图的某个时间点（上图中的黄线）的频率分布。横坐标为频率，纵坐标为振幅。这个图更有利于直观的观察泛音的成分和强弱。
- 音频采样率是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数，采样频率越高声音的还原就越真实越自然。在当今的主流采集卡上，采样频率一般共分为11025Hz、22050Hz、24000Hz、44100Hz（44.1khz）、48000Hz五个等级，11025Hz能达到AM调幅广播的声音品质，而22050Hz和24000HZ能达到FM调频广播的声音品质，44100Hz则是理论上的CD音质界限，48000Hz则更加精确一些。
44,100 Hz - 音频 CD, 也常用于 MPEG-1 音频（VCD, SVCD, MP3）所用采样率
- 音频解析的过程是：取连续采样点，一般是4096个点，考虑到音频文件的采样率一般是44.1k，所以就是取了1/10秒之内的数据。然后对这4096个点作做快速傅里叶变换,就得到了频谱图。频谱图的信息是4096个点，每一个点对应的是这个频率上的振幅。
- 频谱图反应的是在这个时间点上的频率分布情况。
严格的说应该是这1/10秒内的平均情况。
-
声谱图上出现的水平线有什么意义？
水平线表示一个歌手在某个音高上持续了一段时间。越亮的线表示振幅越大，听感上当然就音量大了。
直线就是一个长直音。考察长直音主要看稳定度，整个线越直则这个长音越稳，如果大抖就是破音，如果小抖就是不稳。如果歪了，那就是音准没把握好。
波浪线就是颤音。波浪越大则颤音越大。看颤音也是看稳定度，如果颤的不稳就是气息出现问题，控制不好。
-
如何看共鸣？
看泛音主要看三点：丰富与否；分布情况；泛音的音量。
一般来说，所谓的泛音强弱都是和自己的基频来比的（或者是跟伴奏比）。因为音频文件的音量是可以调的，单纯看泛音大小没多大意义，以基频为参照才比较有实际意义。（低频的共鸣情况取决于元音的类型，每一个元音都有其特定的共鸣特性。一般来说，基频被共鸣强化的情况比较少。）
可以看到，此例中第一泛音巨大（看多了就知道，一般都是第一泛音最大），在3000左右的三个泛音也很强。
另一种观察方法就是和伴奏比，人声线越明显则人声越强，越能穿透伴奏。
如上图，左边张雨生的人声线显然更明显。右边那英的线就不明显多了，混在伴奏里。
再来看另一个例子
后知后觉对比版
http://v.youku.com/v_show/id_XNjI1NTAxMzQ4.html
张雨生后知后觉清唱“你不辞冰雪”，竟然有如此大的高频泛音！
要知道，这可是清唱，中音区！唱高音的时候鼓足了气，有很大的共鸣很正常，但唱低缓的主歌，竟然也能爆出这么大的泛音！只能说宝哥太逆天！
下面，请出阿妹躺枪：
(图中竖线为背景音，就是那个类似指响的声音)
泛音少太多了。。。。
听感上也是很显然的，阿妹的音色暗的多，而宝哥的非常的清亮。
当然，必须要说明：宝哥占了cd版的优势。不过我们关注的是最终听感，声音经过怎么处理并不是我们关注的重点。这个例子很好的对比了泛音对音色的影响。
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