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6篇，要來看的是「滾奏(Roll)」演奏聲音的特徵分析。
甚麼是「滾奏(Roll)」呢？參閱圖示左上方是一部「顫音鐵琴」打擊樂器，例如對Si「B4」這個音階，進行快速的、急促的、連續的敲擊，就形成了「滾奏(Roll)」，觀看影片可以聽到Si「B4」的「滾奏(Roll)」演奏聲音。
首先，來看單獨的Si「B4」單音演奏聲音，可以觀看影片，聆聽聲音，並參閱圖示中間上方，是這「B4」單音演奏的聲音，以及對應的「時間波形」(time waveform)。，如果，進行「頻譜分析」(spectral analysis)，可以得到如圖示右上方的「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。
第一個評估方式，「音高」：不同音階的「音高」，其標準頻率，例如：B4 = 493.88 Hz，讀者可參考先前單元：#48，【音階標準頻率】。由圖示呈現，有最高「峰值」(peak value)的頻率，就是「基音頻率」，B4-1st = 496.88 Hz，也是頻譜上的「第一個峰值」頻率，和「音高」的標準頻率，非常相近，因此，「音高」是準確的。
第二個評估方式，「音色」：要觀察除了「基音頻率」之外，所有的其他「峰值頻率」，就是「泛音頻率」，組成了這個「顫音鐵琴」的「音色」。其中，「B4」的「第一個泛音頻率」有較高的dB值，也就是有比較高的聲音貢獻度。在較高頻率的「峰值」(peaks)，dB值就比較小，也就是比較小的聲音貢獻度，但是，對「音色」的聽感，仍有相當的影響。
第三個評估方式，「持續度」：從「時間波形」，有「指數衰減」(exponential decay)現象。在此，以「衰減率」(decay rate) σ來定義「持續度」的量化指標。「B4」單音演奏聲音的「衰減率」是：σ=0.661。讀者可參考先前單元：#133，【什麼是聲音的衰減現象？】。
參閱圖示左下方，是「B4」的「滾奏(Roll)」演奏聲音之「時間波形」，其聲音的大小是波動的，不像「單音」演奏聲音，是有「指數衰減」(exponential decay)現象。
針對得到的「B4」的「滾奏(Roll)」演奏聲音的「時間波形」，進行「頻譜分析」，可以得到如圖示右下方的「B4」的「滾奏(Roll)」之「聲音頻譜」(sound spectrum)。和圖示右上方「B4」「單音」演奏的「聲音頻譜」相比較，可以發現，兩個頻譜，非常相似。
因此，可知「單音」和「滾奏(Roll)」演奏，兩者在聽感上是截然不同的。不過，「單音」和「滾奏(Roll)」演奏的聲音，在「聲音頻譜」是幾乎相同。主要的差異，是「時間波形」，「單音」演奏聲音是「指數衰減」現象，而「滾奏(Roll)」聲音，則是持續的、急促波動現象。
綜合一下這個單元的討論，針對「顫音鐵琴」的「B4」「滾奏(Roll)」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。對「滾奏(Roll)」比較特別的就是持續的、急促波動現象。
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」。而，「單音」和「滾奏(Roll)」演奏的聲音，在「聲音頻譜」是幾乎相同。
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
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