演奏家的秘密：音-泛音-音色
李如春博士
音樂要有音。
先分出樂音與噪音區別使用。
樂音振動有規則，噪音振動不規則，在音樂中也很有用。
下面是音叉的波形，簡單而有規則：
下面是樂音的波形，稍複雜而有規則：
下面是噪音的波形，難以發現規則：
下面是噪音樂器銅鑼的波形，無規則：
樂音主要性質是音高、音長、音強與音色。
音高是振動頻率決定的，單位時間內振動越快音就越高。
視唱練耳課程鍛鍊的主要就是快速準確的音高辨別能力，實踐中能把音高與音名唱名對應起來，能聽準，能用嗓音或樂器準確傳達。
音長是振動持續時間決定的。
不同音長的音組織起來就形成節奏。也是視唱練耳的主要訓練內容。
音強是振動幅度決定的，振幅越大，音越強，反之亦然。
演奏準確以上音的三種性質是演奏者最基礎的能力，這很容易理解。但演奏家對它們處理的自由度有限，作曲家往往都有較為精確的要求。
演奏家相對能夠自由使用的手段；最能夠體現演奏家個性、風格的；也是最神秘的，那就是音的最後一種性質——音色。
為什麼同樣的樂器，有人演奏的色彩斑斕，蕩氣迴腸，有人演奏的卻是黯淡無光，萎靡不振……在前三條都準確的情況下和音色有很大關係。
音色，表面看是發音體的性質、形狀、大小影響音色，但歸根結底音色是受泛音影響的。
泛音是發音體的部分振動產生的。比如一根弦彈響後，整體振動發出基音，弦的1/2、1/3、1/4……都在振動，它們產生的波與基音的波結合，形成我們聽到的音（複合音）。
下圖展示了基音與前三個泛音的振動情況：
如小提琴拉空弦 A 弦時，發出的聲音為標準音高，基頻是 440 Hz（也即我們聽到的音高的頻率），第一泛音的頻率為880 Hz，第二泛音則為 1320Hz，第三泛音為 1760 Hz。
自然界中聽到的聲音基本都是複合音。音叉才可以發出純音（單一頻率的音），看上面音叉的波形可知。
一個音裡面包含那麼多振動，我們聽到的音高還是基音的音高。基音與泛音合成之後，複合音的頻率為它們的最大公約數，也就是基音的頻率。故而複合音的音高就是頻率最低的基音音高。泛音的振動就都作為音色存在了。
下圖是100 Hz複合音的頻譜圖，橫向是頻率，縱向是振幅，基音振幅最大，其它泛音響度隨頻率增加越來越小：
下圖是基頻與三倍基頻的兩個波合成的波，其振動頻率依舊與基頻一樣：
演奏中控制音色就是控制泛音的數量、質量與響度。簡單舉個栗子，如果讓高頻泛音更多更響，音色就亮，反之亦然。
如小提琴或吉他演奏，弓子或撥絃的手放到琴絃中間的位置，會消除許多高頻泛音，音色就柔和。
吉他右手觸弦、離弦的速度；入弦的角度、深度；撥絃的方向都會影響泛音的發出，進而影響音色。
彈鋼琴下鍵迅速可以使琴錘迅速離開琴絃，可以儘可能少地影響泛音，聲音會更飽滿。反之琴錘在琴絃上停留的時間長的話，會止住很多泛音，聲音就會柔和。
音色的其它道理都和泛音有關。
看下面圖，可以瞭解小提琴與小號泛音的不同，進而更加理解音色。
圖中上面的是小提琴G弦的泛音分佈，下面是小號的。
小提琴高頻與低頻響度差別不大，所以音色比較均衡純正。
小號只有前四個泛音較為突出，其後的高頻泛音響度都迅速變小，所以小號聲音比較飽滿結實一點。
泛音作為音色被聽到，一般人難以辨別泛音的音高，但也有例外。
據說德彪西的耳朵特別敏感，能聽到比較明顯的泛音，他寫的音樂特別注重音色，音色變化豐富，特別有表現力。
聽聽他的《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
《亞麻色頭髮的少女》竟然用聲音描繪亞麻色，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
最著名的管絃樂作品《牧神午後》，朦朧、半夢半醒的感覺十分傳神：
Debussy: Prélude à l'après-midi d'un faune (牧神午後前奏曲)Chicago Symphony Orchestra;Georg Solti - Debussy: Nocturnes; La Mer; Prélude à l'après-midi d'un faune
泛音在最基礎的層面上影響了音樂的理論與實踐。
下面是鋼琴C音與它的泛音列，也就是彈一個C，後面十多個音的波都複合在C音的波上，基音決定音高，泛音決定音色。
前面兩個音就是八度。前五個音組合起來就是一個重複兩次根音的三和絃。到第七個音就是大小七和絃。到第九個音就是小九和絃。到第11個音泛音音階裡的音就全了……
泛音列中音程越往後越小，五線譜沒法精確表示音高，下圖有英文說明。
比如e1——g1這個小三度，其中g1音稍低一點，它比g1到降b1這個subminor third還是要寬一點。
從降b1到g2裡面五個二度都不一樣的名稱，越往後越小。
音樂中的和絃、調式、織體等理論都受泛音列的影響與制約。
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