音的性质 第一讲 音的产生和特性

音的产生

声音的产生是由物体的振动引起的。振动通过数字设备录制出来就是各种各样的波形。sin曲线就是最简单的正弦波。
我们可以用praat软件产生一段声波，在菜单栏依次选择 “New”->"Sound"->"Create Sound frome formula..."

Formula一栏中可以写入一段公式代码，基本常见的数学函数都是支持的，这里我们用的默认生成的公式，要生成的是一个频率为为377HZ的正弦波，幅度为0.5，同时叠加了一定的随机高斯噪声。

点击ok。在Objects列表中选择刚刚生成的声音，点击右侧的View & Edit,显示如下图所示

人耳能够听到的声音大致在11HZ——20000HZ（每秒振动1次叫1赫兹，用Hz表示），比这个范围少的的音波叫次声波，比该范围多的音波叫超声波，人的耳朵是听不到的。

音的四种性质

声音有高低，长短，强弱，音色等四种性质。
音的四种性质，在音乐表现中都是非常重要的，但音的高低和长短则具有更为重大的意义。一首歌，不管你用人声演唱或用乐器来演奏（音色），用小声唱或是大声唱（强弱），虽然音的强弱及音色都有了变化，仍然很容易辨认出歌曲的旋律。但是，假如将这首歌（相对之间）的音高或音值加以改变的话，则音乐形象就会立即受到严重的破坏。因此，不管创作也好，演奏演唱也好，对音高和音值应加以特别的注意。同样，不同的音色和不同的强弱对于音乐的表现作用也是不容忽视的，音色对于音乐形象的性格描绘十分重要；强弱是表现乐感的极其重要因素。

音的高低

声音的高低是由发声体振动的频率所决定的。振动频率大，声音就高，反之亦然。音的高低简称为音高。
下图是praat软件打开的一段人声，其中上半部分绘制的是波形图，下半部分显示的是语谱图，语谱图中的蓝线绘制的是其音高变化情况。

音的长短

发声体振动延续时间的长短就是声音的长短。音的长短也叫做音的时值。
不同长短的音相互结合起来，就产生了音乐的节奏、节拍，被称为旋律的骨架。所以说音的长短在音乐中是十分重要的。在演唱、演奏音乐时一定要掌握好音的时值。

音的强弱

音的强弱与发声体振动的力量大小成正比。
在音乐中，音的强弱会形成有规律的节奏、节拍重音，产生音乐的基本律动，不同的音乐风格就有不同的强弱规律；音乐情感的表达也同样离不开音乐强弱的变化。可见音的强弱是十分重要的。

音色 timbre

从信号处理的角度来看，音色主要由其谐音的多寡及各谐音的相对强度所决定，频谱包络的形状也对音色有较大的影响。如下图所示，几条比较清晰的竖线就是谐波，绘制的红线就是所谓频谱的包络。

praat中打卡声音预览窗口后，选中一段声音，按CMD+L键就可以展示对应这段声音的频谱图。

从乐器制作的角度来看，音色是由发音体的材料性质、结构形状、发声方式、及其泛音的多少等不同方面来决定的。

如：铜做的锣、镲与木制的梆子、木鱼所鼔击发出的声音就截然不同；
　　铜做的号与木管吹奏所发出的声音也是截然不同的……
如：同为铜制的乐器，锣与小号的声音却不相同，这是由于发声方式不同所造成的；
如：同为木制的大管与双簧管吹出来的声音也不相同，这是由于乐器的内部结构不同而引起的；
如：同为铜管乐器的小号与大号，音色却有极大的差异，是由于乐器的何种大小不同引起不同的共鸣，泛音的多少也对音色有很大的影响。