這個單元要來探討的主題是：如何解析打擊樂器–「顫音鐵琴」的聲音特徵？這是這個「顫音鐵琴」系列的第4篇，要來看的是「琶音(Arpeggiate)」演奏聲音的特徵分析。
甚麼是「琶音(Arpeggiate)」呢？例如對Do、Mi、So、Do 4個音，快速的、連續的、間歇的敲擊，就形成了「琶音(Arpeggiate)」，首先，觀看影片可以聽到Do「C4」、Mi「E4」、So「G4」和Do「C5」的「琶音(Arpeggiate)」演奏聲音。
參閱圖示左上方是一部「顫音鐵琴」打擊樂器，就是快速的、連續的、間歇的敲擊4個鐵琴片，可以同時依次順序發出4個音階的聲音。展示的案例，就是同時敲擊了「C4」、「E4」、「G4」和「C5」的「琶音和弦(Arpeggiate chord)」演奏聲音。
首先，各別來看單獨的Do「C4」、Mi「E4」、So「G4」和Do「C5」的單音演奏聲音，可以觀看影片，聆聽聲音，並參閱圖示右上方，是這4個「C4」、「E4」、「G4」和「C5」單音演奏的聲音，以及對應的「時間波形」。對照影片的「琶音(Arpeggiate)」演奏聲音，可以知道是快速的、連續的、間歇的敲擊這4個音階的鐵琴片。
接下來，可以觀察圖示左下方，是所量測得到的「C4」、「E4」、「G4」和「C5」4個音階的「琶音(Arpeggiate)」演奏聲音的「時間波形」(time waveform)信號。如果，進行了「頻譜分析」(spectral analysis)，可以得到如圖示右下方的「聲音頻譜」(sound spectrum)。讀者可參考先前單元：#27，【甚麼是頻譜分析？】。
在先前單元：#253，【如何解析打擊樂器–顫音鐵琴的聲音特徵？單音演奏】指出，對打擊樂器如「顫音鐵琴」的解析評估，採用了3種評估方式，都有其對應的評估「指標」：
1. 「音高」(Pitch)：「指標」是「基音頻率」(fundamental frequency)。
2. 「音色」(Timbre, tone color)：「指標」是「泛音頻率」(overtone frequencies)。
3. 「持續度」(Continuity)：「指標」是「衰減率」(decay rate) σ。
首先，由「時間波形」(time waveform)信號的觀察，圖示有標示了4個箭頭，指出對應的4個「C4」、「E4」、「G4」和「C5」音階的打擊時間點，聲音信號逐漸增大，在第4個音之後，聲音信號就呈現「指數衰減」(exponential decay)現象。讀者可參考先前單元：#133，【什麼是聲音的衰減現象？】。
其次，觀察「聲音頻譜」(sound spectrum)圖，現象說明如下：
1. 可以看到「C4」、「E4」、「G4」和「C5」4個音階的「基音頻率」都被激發出來。
2. 同時，每一個音階的「第一個泛音頻率」也都有較高的dB值。
3. 也伴隨著有數個高頻率的「峰值」，不過其dB值較小，對聲音的貢獻度就比較小。
再觀察「時間波形」，在第4個音之後，聲音信號就呈現「指數衰減」(exponential decay)現象，可以推算出「琶音(Arpeggiate)」演奏聲音的「衰減率」σ=0.500。比起其他4個音階「單音」演奏聲音的「衰減率」要小，「C4」σ=1.204，「E4」σ=0.819，「G4」σ=0.681，「C5」σ=0.599。
綜合一下這個單元的討論，針對「顫音鐵琴」的「琶音(Arpeggiate)」演奏聲音，探討其聲音的特徵，綜合如下：
1. 進行「量測」：可以取得「時間波形」信號，可觀察時間域的特徵。
2. 進行「分析」：就是進行「頻譜分析」，可以取得「聲音頻譜」圖，可解析出主要貢獻度的「峰值頻率」，包括：「基音頻率」和「泛音頻率」，以及組成「音色」的其他較小dB值的高頻率之「泛音頻率」。
3. 進行「診斷/評估」：可以透過 (1) 「音高」的「基音頻率」、(2) 「音色」的「泛音頻率」、以及 (3) 「持續度」的「衰減率」，探討聲音的特徵。
以上個人看法，請多指教！
王栢村
2022.02.21
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