声音
一切弹性物体受到外力冲击时都会发生振动。弹性体因大小、形状、长短、粗细、薄厚、密度、张力、弹性、劲度及构成的不同，振动情况(状态)也会不同，振动有快的和慢的，有简单的和复杂的，有较规律的和不太规律的，有能产生声觉的和不能产生声觉的等等。
1.声音的产生
声音的产生须具备三个条件：
(1)物体振动(要达到一定的振动能量，并在一定的频率范围之内)；
(2)媒质传播，如气体、固体、液体物质；
(3)入耳接收。
三者缺一不可。
声音是客观物理现象所引起的人的一种生理反应，是听觉现象的总称。它包括了尖锐的与低沉的、强烈的与微弱的、单调的与丰满的、纯净的与粗糙的、厚实的与空洞的、圆润的与干瘪的、光彩的与黯淡的、动听的与刺耳的等各种听觉感受。
2.复音与纯音
前面提到的弦振动所产生的声音，是一种复杂的声音。因为它包含很多频率不同的振动成分，声音中包含很多谐音。这种较为复杂的由一些频率不同的简谐成分(瞬时值为一简单正弦式时间函数的声波)合成的声音在音乐声学中称为“复音”。它是指具有一个以上音调的声觉。
现实中，大多数乐器所发出的声音都可归于复音的范畴。弦振动的钢琴、提琴、二胡、琵琶，棒振动的木琴、管钟、三角铁，簧振动的手风琴、笙，板振动的锣、钹、钟，膜振动的各种鼓，空气柱振动的笛、箫，发出的声音都具有多种频率和强度不同的成分。正因为如此，才各自有着互不相同的音色特征。
物体做简谐振动所产生的单一频率的声音，音乐声学中称为“纯音”，是指只有单一音调的声觉。敲击音叉，其音头部分含有尖锐的高次泛音，但很快便会消失。因此，人们通常把音叉清纯的中后段余音视为纯音。与复音不同，纯音听起来很单调，缺乏生气和色调感。
3.乐音与噪声
乐音是指有较为明确音调感的声音，或者说是由规律性振动产生的有调声。各种乐器正常情况下发出来的声音，其中绝大多数应被视为乐音，只有少数的被排除在乐音之外。
噪声是无明确音调感的声音，由不规则的振动所产生。像爆炸声、机器的轰鸣、广场的嘈杂声等。民间喜庆活动用的发音不很讲究的锣、鼓，乐队中用的沙锤、拍板、碰钟等，有的大体上能比较出音调上的高或低，但音调感不明确，或制造时无这方面的要求。因此，以往常把它们称为“噪声乐器”。后来可能是考虑到“噪声”与“乐器”这两个词的组合不尽合理，听起来不舒服的缘故，又把它们改称为“效果乐器”、“色彩性乐器”，有的干脆称为“效果器”。
实际上我们所使用的各种体鸣及膜鸣乐器，因其振动中的非谐成分的干扰，听感上多不及弦鸣、气鸣乐器音高明确。其中，有一些是出于艺术表现上的需要，被制成“有固定音高乐器”；另一些则是为产生特定音响效果或渲染某种气氛，而被制成“无固定音高乐器”。其实，有固定音高与无固定音高，其本质的差异并不仅仅在于各自音调感的明确与否，往往还在于(或是说反映出)制造及使用它的人的需要和追求。只要人们需要，既可以把一些无固定音高的打击乐器发展成为“有固定音高乐器”，也可以把一些有固定音高的打击乐器再做成“无固定音高乐器”。
此外，在音乐实践中，乐音与噪声往往是同时并存的，很难把它们绝对分开。如弹钢琴时总伴有击键声及各种机械传动件的碰撞声；拉提琴时总伴有弓与弦的摩擦声及手指与指板的碰击声；吹笛时总会伴有气息声及气流与笛体表面的摩擦声。一个乐队的合奏会伴有更多的噪声。
乐音的性质
乐音具有三种典型的性质(或称要素)，它们分别与三种物理量有关，即：音高与振动的频率相关；音量与振动的振幅相关；音色与振动的成分及其相对强度相关。
1.音高
音高，即声音的高低。高音听起来尖锐，低音听起来有一种厚重感。振动频率快的发音就高，振动频率慢的发音就低。这是一种最基本的关系。更进一步的阐述见第三章。
2.音量
音量，即声音的大小或强弱，也称响度。弹性体振动的振幅大，发出的声音就响；振幅小，声音也就相对弱一些。音乐中，音量的大小用力度来体现，以forte(有力、响亮)的第一个字母“f”代表“强”，用piano(轻地、微弱)的第一个字母“p”代表“弱”，通常把力度分为八个等级：
在音乐声学中，体现声音大小的量有声压、声强、声压级、声强级、响度级、响度等。声压(单位“Pa")和声强(单位：W／m2)是纯粹客观物理量。声压级和声强级(可统称为“声级”，单位“dB”)是用对数换算而来的分别对应于声压和声强的量。响度级(单位“Phon")与响度(单位“sone”)的量则考虑到人的生理因素及主观感受。
3.音色
音色，是一种可以类比于视觉上的色彩，以及味觉上的味道的感受。音色也称“音品”。音色是乐音的一种可以用来辨别其声源的性质。
把一个乐音所包含的成分(分音)依次用坐标方式标出，即可做出一个线状声谱图。利用声谱图可以分析、研究、揭示出乐音的音色(主观感受)与振动成分及其相对强度(客观量)之间的某种对应关系。
此外，对于乐音来说，还有一个与时间有关的量，这就是声音的动态，也叫过渡性质。各种乐器发出的声音都有一个从建立到消失的过程。有的乐音有一段稳定过程，有的一经建立即开始衰减，直至消失。一般来说，在过渡过程中，有稳定过程的，衰减过程则不明显；有衰减过程的，无稳定过程，消失过程也不明显。
声音的过渡，也是一种能用以区分不同振动体的重要性质。实验证明：将一些乐器乐音的建立及消失过程去掉，只取其相对稳定的一段，录音后剪接并重放，结果使一些行家不仅分不清是单簧管还是双簧管的声音，甚至连音叉与小号、小提琴与双簧管也混淆了。
音高的听觉生理
1.人耳的听觉范围
人耳对振动频率的接受能力是有一定限度的。一般来讲，低于20Hz、高于Hz的振动，不能产生声觉，即使强度很大也听不到声音。而对于20～Hz以内的振动，也会因频率不同而感受不同，人耳最敏感的频率区域在Hz附近，很弱的声音也可听到。低于或高于此区域的声音，要听到它们就须加大强度，而且愈是向更低频、更高频区域延伸时愈是如此。(本节3张图均引自龚镇雄《音乐声学》★[z1])给出人耳的听觉范围。横坐标为频率，纵坐标为声压级。图中最小的区域为语言声域，略大的区域为音乐声域，最大的区域为人耳的听觉总声域。
2.人耳对音高变化的分辨力
入耳对音高变化的分辨力，因频率、强度、音色以及听者、环境的不同而异。在Hz附近分辨力较强；往高频区，分辨力略下降；往低频区，分辨力的下降更趋明显，而且声压级愈小时分辨力愈差。
从人耳对纯音频率相对变化的分辨限图中可看出：
Hz、60dB时可察觉的频率变化小于0.01；
Hz、60dB时可察觉的频率变化约为0.；
Hz、60dB时可察觉的频率变化约为0.。
3.强度变化对音高感受的影响
音高的听感虽然取决于频率，但也与音的强弱有一定关系，这主要体现在低于Hz的频率区域，超过Hz时音强对音高的影响不大。具体来说，一个低于Hz的纯音其响度级从40Phon增加到60Phon、80Phon、90Phon、Phon……，这时我们会感到音高在不断地下降，而且在～Hz附近下降更为明显。
图中纵坐标表示的是一个纯音从40Phon响度级增加到图中所标的响度级时，听感音调下降的百分数。
从图纯音强度增加听感下降图中可看出，当纯音从40Phon增加到图中所示的响度级时听感音调下降的百分率。如：一个Hz纯音当响度级由40Phon增大到Phon时，听感音调下降约2％；一个Hz纯音当响度级由40Phon增大到Phon时，听感音调下降约10％；一个Hz纯音当响度级由40Phon增大到Phon时，听感音调下降约10％。
#钢琴调律与调整#
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