演奏家的秘密：音-泛音-音色
李如春博士
音乐要有音。
先分出乐音与噪音区别使用。
乐音振动有规则，噪音振动不规则，在音乐中也很有用。
下面是音叉的波形，简单而有规则：
下面是乐音的波形，稍复杂而有规则：
下面是噪音的波形，难以发现规则：
下面是噪音乐器铜锣的波形，无规则：
乐音主要性质是音高、音长、音强与音色。
音高是振动频率决定的，单位时间内振动越快音就越高。
视唱练耳课程锻炼的主要就是快速准确的音高辨别能力，实践中能把音高与音名唱名对应起来，能听准，能用嗓音或乐器准确传达。
音长是振动持续时间决定的。
不同音长的音组织起来就形成节奏。也是视唱练耳的主要训练内容。
音强是振动幅度决定的，振幅越大，音越强，反之亦然。
演奏准确以上音的三种性质是演奏者最基础的能力，这很容易理解。但演奏家对它们处理的自由度有限，作曲家往往都有较为精确的要求。
演奏家相对能够自由使用的手段；最能够体现演奏家个性、风格的；也是最神秘的，那就是音的最后一种性质——音色。
为什么同样的乐器，有人演奏的色彩斑斓，荡气回肠，有人演奏的却是黯淡无光，萎靡不振……在前三条都准确的情况下和音色有很大关系。
音色，表面看是发音体的性质、形状、大小影响音色，但归根结底音色是受泛音影响的。
泛音是发音体的部分振动产生的。比如一根弦弹响后，整体振动发出基音，弦的1/2、1/3、1/4……都在振动，它们产生的波与基音的波结合，形成我们听到的音（复合音）。
下图展示了基音与前三个泛音的振动情况：
如小提琴拉空弦 A 弦时，发出的声音为标准音高，基频是 440 Hz（也即我们听到的音高的频率），第一泛音的频率为880 Hz，第二泛音则为 1320Hz，第三泛音为 1760 Hz。
自然界中听到的声音基本都是复合音。音叉才可以发出纯音（单一频率的音），看上面音叉的波形可知。
一个音里面包含那么多振动，我们听到的音高还是基音的音高。基音与泛音合成之后，复合音的频率为它们的最大公约数，也就是基音的频率。故而复合音的音高就是频率最低的基音音高。泛音的振动就都作为音色存在了。
下图是100 Hz复合音的频谱图，横向是频率，纵向是振幅，基音振幅最大，其它泛音响度随频率增加越来越小：
下图是基频与三倍基频的两个波合成的波，其振动频率依旧与基频一样：
演奏中控制音色就是控制泛音的数量、质量与响度。简单举个栗子，如果让高频泛音更多更响，音色就亮，反之亦然。
如小提琴或吉他演奏，弓子或拨弦的手放到琴弦中间的位置，会消除许多高频泛音，音色就柔和。
吉他右手触弦、离弦的速度；入弦的角度、深度；拨弦的方向都会影响泛音的发出，进而影响音色。
弹钢琴下键迅速可以使琴锤迅速离开琴弦，可以尽可能少地影响泛音，声音会更饱满。反之琴锤在琴弦上停留的时间长的话，会止住很多泛音，声音就会柔和。
音色的其它道理都和泛音有关。
看下面图，可以了解小提琴与小号泛音的不同，进而更加理解音色。
图中上面的是小提琴G弦的泛音分布，下面是小号的。
小提琴高频与低频响度差别不大，所以音色比较均衡纯正。
小号只有前四个泛音较为突出，其后的高频泛音响度都迅速变小，所以小号声音比较饱满结实一点。
泛音作为音色被听到，一般人难以辨别泛音的音高，但也有例外。
据说德彪西的耳朵特别敏感，能听到比较明显的泛音，他写的音乐特别注重音色，音色变化丰富，特别有表现力。
听听他的《月光》，是不是音色恰如其分地通感了月色：
Debussy: Clair de luneKim youngsun;Achille-Claude Debussy - Debussy: Clair de lune
《亚麻色头发的少女》竟然用声音描绘亚麻色，匪夷所思，但他做到了：
Debussy: Préludes, Livre I, CD 125, L. 117: No. 8, La fille aux cheveux de linAldo Ciccolini - Claude Debussy: Portrait
最著名的管弦乐作品《牧神午后》，朦胧、半梦半醒的感觉十分传神：
Debussy: Prélude à l'après-midi d'un faune (牧神午后前奏曲)Chicago Symphony Orchestra;Georg Solti - Debussy: Nocturnes; La Mer; Prélude à l'après-midi d'un faune
泛音在最基础的层面上影响了音乐的理论与实践。
下面是钢琴C音与它的泛音列，也就是弹一个C，后面十多个音的波都复合在C音的波上，基音决定音高，泛音决定音色。
前面两个音就是八度。前五个音组合起来就是一个重复两次根音的三和弦。到第七个音就是大小七和弦。到第九个音就是小九和弦。到第11个音泛音音阶里的音就全了……
泛音列中音程越往后越小，五线谱没法精确表示音高，下图有英文说明。
比如e1——g1这个小三度，其中g1音稍低一点，它比g1到降b1这个subminor third还是要宽一点。
从降b1到g2里面五个二度都不一样的名称，越往后越小。
音乐中的和弦、调式、织体等理论都受泛音列的影响与制约。
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