主题：【原创】科学的欣赏流行乐 -- 比的原理
家园 他的毛病就是基频和泛音的定义都是乱来的， 经过跟他的一番讨论，我发现他其实根本不懂信号分析。
家园 我得定义都是国际通用的 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B3%9B%E9%9F%B3
泛音（Overtone）在声学和音乐中，指一个声音中除了基频外其他频率的音。
乐器或人声等自然发出的音，一般都不会只包含一个频率（参见纯音），而是可以分解成若干个不同频率的音的叠加。声音的波形是具有周期性的，因此根据傅里叶变换的理论，声音可以分解成若干个不同频率纯音的叠加。这些频率都是某一频率的倍数，这一频率就称作基频，也就决定了这个音的音高。假设某个音的基频为f，则频率为2f的音称为第一泛音，频率为3f的音称为第二泛音，等等。[1]
基音和不同泛音的能量比例关系是决定一个音的音色的核心因素。并能使人明确地感到基音的响度。乐器和自然界里所有的音都有泛音。
家园 第三章：共鸣及其原理 共鸣这个词大家整天听吧~可以说是声乐里面最重要的概念。
关于这个问题，首先要明确的是：我们通常讨论的时候，总是把两个概念搞混，就是：
1. 固体共振
典型的案例是：两个音叉（就是一敲就响的棍子），不接触。敲其中一个，另一个会跟着嗡嗡的响。
这个原理上很简单：第一个音叉振动把声波传到空气中，空气振动带动了第二个音叉也跟着振。
固体共振必须满足“声波的频率跟固体自身振动频率吻合或者接近”的条件。
固体共振不能指数级放大音量（也许能放大音量，但极微弱）
2. 空气柱共振
[FLASH]http://player.youku.com/player.php/sid/XMjk0NDAwNDI0/v.swf[/FLASH]
http://v.youku.com/v_show/id_XMjk0NDAwNDI0.html
视频里可以看到，空气柱共振可以指数极的放大音量：音叉的声音几乎听不到，但是共振产生的点上，还是能听到很大声音。（这个实验在台湾是必修课，在国内似乎不是，不知道现在的行情）
这是为什么？这要从“共振”这个概念说起：
（一般来说，共振和共鸣是同义词）
共振(resonance）
是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语，是指一物理系统在特定频率下，比其他频率以更大的振幅做振动的情形；这些特定频率称之为共振频率。在共振频率下，很小的周期振动便可产生很大的振动，因为系统储存了动能。当阻力很小时，共振频率大约与系统自然频率或称固有频率相等，后者是自由振荡时的频率。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。一些共振的例子比如有：乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中基底膜的共振，电路的共振等等。是不是很难理解？来个例子（这个例子是英文wiki上的）
我们都知道固体发声的根本原理是周期性运动，带动空气发声。比如一根琴弦，来回振动就会发声了。就像这样：
外链图片需谨慎，可能会被源头改我们考察一些宏观物体，比如荡秋千。假设一个人荡秋千，另一个人推，推的人只需每次秋千到达最高点的时候施加一点力，就可以把秋千荡的很高。我们说，这样就制造了一个周期性摆动（大约频率为0.5Hz）。
但是，如果推的人乱推，妄图打破秋千的固有频率，结果只能是废了好大力但是荡不起来。
这个事实告诉我们一个道理：只需周期性的施加一点力，就可以维持一个很大振幅的振动。前提是：施加力的频率必须符合这个系统本来的振动频率。
为什么？因为这个系统存在着两种能量的周期性转化：重力势能和动能的不断转化使这个系统一直保有一个很高的能量值。输入的能量（推力）很好的存储在这个系统里。
这就是共振的基本原理：当外部输入的频率符合系统本身的振动频率，系统就能很好的储藏能量，保持一个很大幅度的振幅。
再举一个更极端的例子，假如你想通过跑动制造“振动”，那你就要在三米的距离内反复跑动，这样也能制造振动，问题是：会累出翔。
这两个案例的区别是？第二个系统的损耗太大，能量损失巨大。同样是制造一个周期性振动，第二个系统比第一个系统多花了几百倍的能量。
回到空气柱共振的例子来说：
就是外部的声波以周期性压力的形势输入，管内的压力过大就会反弹，弹出去部分空气了内部压力又不够，只好收缩回来，这就形成了一个周期性的能量转换。
更容易理解的方法是，把空气柱理解成一个弹簧，如果周期性的对它施加压力，他就能保持一个很大的振幅。
一般我们把形成空腔的扩音装置叫“共鸣箱”，人体就叫“共鸣腔”。
生活中的例子：
比如小提琴的琴箱。如果我们把琴箱拆下来，就拉一根弦，那无论如何也拉不了多响的。事实上所有乐器都是有共鸣箱的：琴箱，吹奏类的管子，鼓下面的桶，钟的中空，甚至是口哨下面的那个奇怪圆形东西。
共鸣腔和波长的关系：
根据物理原理，某一频率的声音若要在共鸣腔里产生共振，它的波长不能超过共鸣腔长度的4倍。
其实上面这句话有问题，准确的表达是：封闭管空气柱长度是1/4波长的奇数倍时，共振效果最好；开放管空气柱是半波长的整数倍的时候，共振效果最好。
这就是为什么小提琴音比较高，而大提琴音比较低：小提琴的琴箱小啊，所以共振的波长短，对应的频率就高。
注意：上面只是说共振效果最好，当声波波长不是那个数值的时候，也会产生共振，尤其是对非管状共鸣腔，共振会变得很复杂。所以用共振曲线来描述更科学，比如下面这个这个例子。
泛音唱法用实例讲解了共鸣的放大效应，固体震动的初始波大概是这个样子：
外链图片需谨慎，可能会被源头改上图中横坐标为声波频率，纵坐标为振幅。可以看到，它的基频最强（約167Hz），高频泛音则弱的多。
声音经过共鸣腔（管道）之后会产生很大的变化。共鸣腔（管道）会对不同频率的波进行放大或缩小。我们可以用一个曲线来描述一个共鸣腔的共鸣特性（resonance curve）：
外链图片需谨慎，可能会被源头改两个图相乘，就得到了下面的最终结果
外链图片需谨慎，可能会被源头改可以看到，频率在3000左右的泛音被大幅度加强。
补充:共振的原理其实也是驻波。共振的时候，在共振腔内形成了大量驻波。驻波的原理也是因为共振：当外部输入符合自身系统的频率的时候，就可以形成驻波来维持系统能量。
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本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 楼主这个贴很牛. 我对杨坤和林志炫的声音比较感兴趣.
- 复 楼主这个贴很牛.
家园 杨坤没研究过 林在我这会被黑的很惨。。。。
其实我挺喜欢林的，他不唱A4以上的歌就很好很强大。
- 复 杨坤没研究过
家园 坐等专家解释 我一直觉得他的高音很强大啊。看来好听的声音和好声音之间是有区别的。以后中国好声音在评选的时候要是用上楼主的方式作为参考分，应该能减少一些人为主观因素的影响。
- 复 坐等专家解释
家园 一大半直接不及格 我是姚贝娜粉丝，这系列文章会多次反复的提到姚，希望各位不要反感。。。。
如果以共鸣而论，姚领先其他人太多了，可以说不在一个量级上。
好声音是个秀场，重点不是唱功，是长相和故事，当然还有各种烟酒嗓，所以没几个经得起考验的。好声音第一季学员有几个第二年参加了青歌赛，都是进不了决赛阶段的水平。
因为青歌赛是必须要看唱功的，共鸣更是重中之重。内行人一听就知道你的共鸣在哪个档次，这个事唬不了人。
以陈冰为例，她上青歌赛的时候就不敢玩撕吼。为何？敢这么练直接不及格。这种唱法既伤嗓又没有共鸣，在内行人看来属于毫无价值，完全不提倡的范畴。但这个唱法上好声音就很好，外行人一下就被唬住了。
- 复 一大半直接不及格
家园 就嘶吼唱法，LP是另类？ LP一直是嘶吼唱法……没听到别的乐队能类似他们的了
家园 不是一种嘶吼 嘶吼分四种：
1. 最恶劣的就是第一章里信的那种，泛音线完全分裂了。这说明声带处在一个不稳定振动的状态，推测可能是假声带压迫了真声带（没有喉镜，没法验证）。听感上糙度极大（以后会讲到这个概念）。
2. 用真声顶到极限之后，强行再往上顶，可以提高一两key的样子吧，但是部分泛音线会轻微分裂，听感上糙度变大。这种可能是接近第一种了，例子的话比如许艺娜，一唱高音就嘶吼。张雨生的玫瑰的名字，经典嘶吼。
3. 用很大力唱。给群众一种嘶吼了的感觉。其实还处在正常的范畴。LP就是。欧美乐队给人感觉嘶吼的多了，其实他们都不是。只能算力度很大，声音还处在正常范畴。
以上三种从上到下越来越科学，越来越不伤嗓。
4. 据说用假声带唱歌。。。我没有喉镜，没法验证。不过据说可以，姑且听之。华语圈没人玩，可以忽略。
家园 是不是可以搞个软件 自动对曲子模拟各种声音进行配唱，然后参加中国好声音，让人和软件PK，呵呵。
家园 vocaloid系列 有名的初音未来就是vocaloid系列中的一员，但她并不是该系列第一个人声软件，她只是最先以拟人形象走红的。
VOCALOID系列成员角色如下，其中有一位字体加粗的角色为中文发音软件，同样出自V家系列。（以下内容引用网络资料）
LEON（英语、男声，ZERO-G）
LOLA（英语、女声，ZERO-G）
LEON和LOLA同为VOCALOID最初的产品。
MIRIAM（英语、女声，ZERO-G）
MEIKO（日语、女声，CRYPTON）
日语第一套VOCALOID的产品，擅长流行曲、摇滚乐、爵士乐、R&B、童谣等广范围歌种[3]。由拜乡芽衣子（拝郷メイコ，拜乡芽衣子）提供原声[4]
。
KAITO（日语、男声，CRYPTON）
清凉感声线，擅长歌谣曲、童谣。由风雅なおと提供原声。
VOCALOID2系列角色
角色主唱系列（日语，CRYPTON）
CV01 初音未来（初音ミク， 初音未来），女声，由藤田咲提供原声。
初音未来初发售时则爆发热潮，并出现音乐软件罕有的高销售数。
CV02 镜音铃、连（镜音リンレン， 镜音铃、连），男女声，由下田麻美提供原声。
CV03 巡音露卡 （巡音ルカ MEGURINE LUKA），女声，CV:浅川 悠 2009年1月30日发售
SWEET ANN（英语、女声，POWER FX）
瑞士人提供原声。
Big-AL（预定发售，英语、男声，POWER FX）
PRIMA（英语、女声，ZERO-G）
由英语系的歌手提供原声。
SONIKA（英语、女声，ZERO-G）
由英语系的歌手提供原声。
GACKPOID Gakupo（がくっぽいど）（日语、男声，INTERNET） 由日本歌手Gackt提供原声。
Megpoid Gumi（メグッポイド）（日语、女声，INTERNET） 由日本声优中岛爱提供原声。
小学生「歌爱ユキ」
老师「冰山キヨテル」
SF-A2 开発コード miki」
猫村いろは （猫村伊吕波）（日语，女声，AH-Software）
VOCALOID3系列角色
Megpoid Gumi Append，女声，日语，英文，由中岛爱提供原声
CUL，女声，日语，由喜多村英梨提供原声
Lily，女声，日语，由yuri from m.o.v.e提供原声
Gackpoid Append，男声，日语，由GACKT提供原声
Galaco(私人vocaloid不发售)，女声，日语，由柴咲幸提供原声
VOCALOID软件
Mew，女声，日语，由坂本美雨提供原声
VY1，女声，日语，原声提供者未知
VY2，男声，日语，原声提供者未知
兔眠りおん，女声，日语，原声提供者未知
结月ゆかり，女声，日语，原声提供者未知
苍姫ラピス，女声，日语，由江口菜子提供原声
IA，女声，日语，由Lia提供原声
Mayu,女声，日语，由森永真由美提供原声
KAITO Append，男声，日语，英文，由风雅直人提供原声
初音ミク，女声，日语，英文，由藤田咲提供原声
Oliver，男声，英文，原声提供者未知
AVANNA，女声，英文，原声提供者未知
SeeU，女声，韩文，日文，英文，由Kim Dahee提供原声
BRUNO，男声，西班牙文，原声提供者未知
CLARA，女声，西班牙文，原声提供者未知
洛天依，女声，中文，日文，由山新提供原声
AKIKO LOID CHAN(私人广播vocaloid不发售)，女声，日文，由有本提供原声
vocaloid3开发冻结中【暂】
リングスズネ(ring)，女声，ヒビキルイ(lui)，男声
家园 自动发声一直有人在搞阿
家园 希望楼主后面能讲到立体声的问题。 关于立体声及录音，多年来我一直有个疑问。