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从技术上来说,声音是物理能量(如拍手)到空气压力扰动的转换。空气压力中的这种改变通过空气以一连串振动(声波)的形式传播。声音振动也可以通过其他介质传播,如墙壁或地板。& z% L. C4 S4 l; q
如果振动以周期形式传播,我们就说声音具有波形。
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' D; _2 I) O' K" a9 i3 h 上图显示了正弦波的示波图(图形显示),这是一种最简单的波形。
; X# e6 m# I$ D4 ]0 m, b9 r如果振动不以可辨别的形式传播,则声音就称为噪声。 9 R! A# p8 p$ r$ m/ ^. W# F
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波形的重复(示波器中的每个波峰和波谷)被称为循环。每秒钟发生的循环数决定波形的基本音高,通常称为频率。Logic Pro 中的大多数乐器都具有 Hz(赫兹)或频率控制,它确定每秒的循环数,并从而确定音高。 0 C$ I9 a( \/ n) e
音调、陪音、泛音和分音+ s& `/ @% h& ^; S; c' t8 @
声音的频率被称为基础音调。
( D' g8 U! R! D; r! u7 }# [所有声音的波形(基本正弦波除外)都由基础音调和不同频率的多种其他音调组成。基础音调整数倍的非基础音调被称为陪音或泛音。不是整数倍的非基础音调被称为分音。由基础音调的频率分开的音调被称作次泛音。 : d% a, o, J: f% G+ k
基础音调被称为第一泛音。它通常比其他泛音声音更大。
2 T7 f! k/ Z* r以两倍于第一泛音频率弹奏的音调称为第二泛音。 . b, @/ f2 b! r$ W8 U
以四倍于第一泛音频率弹奏的音调称为第四泛音,以此类推。 ; ]+ c1 B; a0 |$ E% b. P. L! e% t0 y
这些泛音中的每一个都拥有不同于基础音调的音色质量。大体来说,整数倍或能被整数(如八度音程、奇数或偶数泛音)除尽的泛音听起来都更具“音乐感”。
' p; b. d5 W1 j: Q$ j1 b8 U R% ]. n* ?不是整数倍或不能被整数除尽的音调称为不和谐陪音或分音音调。当您将大量这类不和谐陪音组合在一起时,听起来就会显得“嘈杂”。
6 H* Y; m& ]9 v% x& D* R频谱
: [/ g( j& K* l! l2 \# K将基础音调与不同电平的多种泛音结合起来时,听起来就会像声音。这些声音元素之间的电平关系会随时间改变。大量泛音的合并被称为泛音频谱,或者更常见的说法是频谱。 ; ?5 n( E" E! I+ e8 p! @. `
频谱显示声音中的所有单个声音元素。从左到右,由低到高显示。所有泛音的相应电平以垂直方式表示,尖峰脉冲越高表示电平越高。 * R9 l# H9 F. n9 e
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插图显示在特定的时间点,基础音调和泛音之间的电平和频率关系。这些关系会随时间不断变化,造成频谱的不断变化,从而引起声音的变化。
8 d! H# i, a0 u6 k: [$ R其他波形属性" P; m& O( g$ U. a( \: b, w
声波具有频率。声波的其他属性包括振幅、波长、周期和相位。
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1 w1 X% V o7 [) n2 Z振幅: 波形的振幅表示空气压力改变的量。可以视为从零空气压力或“静止”(在插图中的 0 dB 处显示为水平线)开始的最大垂直距离。换一种说法,振幅是水平轴和波形峰值顶部(或波形波谷底部)的距离。
0 _3 F; w- a6 ^# o8 K1 Z波长: 波长是给定频率波形的重复循环间的距离。频率越高,波长越短。
8 ]: t" `0 ^0 }& F& X* B% O周期: (波)周期是完成一次整个波形循环旋转所花费的时间。频率越高越快,波的周期就越短。 $ }% v1 ?" V+ H f3 N; r8 p: u
相位: 相位与波形之间的时间形成对比,以 0 到 360 度计算。 当两个波形在同一时间开始,就称它们相位符合或相位对齐。如果一个波形稍微迟于另一个波形,则称它们偏离相位。
/ H% c" U$ _6 k! T1 W" p& d* H$ N备注: 要辨别整个波周期的固定相位差异并不容易,但是如果其中一个波形的相位随时间改变,那就可以听出来。这在常见的音频效果(如镶边和相位移动)中会发生。 0 s5 X$ ]$ {+ k/ h$ J$ y% ]
当播放两个偏离相位的相同声音时,某些频率组件(泛音)会相互抵消,从而在这些区域中生成静音。这被称为相位消弱,发生在相同频率在同一电平处交叉的情况中。
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