主题:【原创】科学的欣赏流行乐 -- 比的原理
作图的时候当然不知道谁是基频啦,也不需要知道。
然后人工观察出基频,再上线。图上的线都是辅助线,跟原图没关系的。
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。
我想他的置疑是有道理的。
弦和膜振动的本征频率在其它条件不变而尺度增大时是降低的。
你所说的“拉长声带”包含尺度增大和张力增大两个因素。 它们对频率的影响是相反的,最后频率是升高还是降低看哪个因素影响更大。
我对声带(膜)的生理结构不了解。但声带(膜)的两端,周边应该是固定的,就算张紧时,尺度增大也应该有限。
窃以为,把“拉长声带”改成“张紧声带”,“缩短声带”改成“放松声带”更能准确地表达频率与其它物理量间的关系。
我想他的置疑是有道理的。
弦和膜振动的本征频率在其它条件不变而尺度增大时是降低的。
你所说的“拉长声带”包含尺度增大和张力增大两个因素。 它们对频率的影响是相反的,最后频率是升高还是降低看哪个因素影响更大。
我对声带(膜)的生理结构不了解。但声带(膜)的两端,周边应该是固定的,就算张紧时,尺度增大也应该有限。
窃以为,把“拉长声带”改成“张紧声带”,“缩短声带”改成“放松声带”更能准确地表达频率与其它物理量间的关系。
我改一下
以前在组装音响的时候看书上讲,立体声左右声道的声音是一样的。立体声不过就是双声道。对吧?
如果这个说法正确的话,有些东西我就觉得奇怪。
你可以试一下把耳机拔出来半截,这时候两个声道的输出是一样的,听一下根真立体声的区别。
我们是通过喉头的位置来拉长声带的,所以普通人越唱高音喉位越高呢。
我对杨坤和林志炫的声音比较感兴趣.
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。
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。
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:
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:
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):
两个图相乘,就得到了下面的最终结果
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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