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《振動噪音科普專欄》如何解析打擊樂器–顫音鐵琴的聲音特徵?不同演奏方式之時間波形比較

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7,要來看的是不同「演奏」方式之時間波形(time waveform)比較

 

先前6個單元,分別探討了「顫音鐵琴」的6不同「演奏」方式之聲音特徵,包括:

 

1.      單音(Single note)#253

2.      雙重音(Dyad)#254

3.      三和弦音(Triad)#255

4.      琶音(Arpeggiate)#256

5.      裝飾音(Grace note)#257

6.      滾奏(Roll)#258

 

這個單元將針對6不同「演奏」方式之時間波形」,作一個綜合的比較:

 

1.      單音(Single note)#253。針對單一的鐵琴片,進行敲擊。要瞭解一部打擊樂器的聲音品質,首先,就要對每一個鐵琴片,進行「」演奏敲擊的聲音量測與分析。並且解析(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。

2.      雙重音(Dyad)#254。就是同時對兩個鐵琴片,進行敲擊。通常雙重音(Dyad)」的演奏,會是如三度音、五度音、或甚至八度音等,圖示的案例是三度音DoMi,也就是「C4」和「E4」的「雙重音(Dyad)」演奏聲音。

3.      三和弦音(Triad)#255。就是同時對三個鐵琴片,進行敲擊。通常三和弦音(Triad)」的演奏,會是如大三和弦、小三和弦等,三個和弦音的同步敲擊。圖示的案例是大三和弦的C和弦音DoMiSo,也就是「C4」、「E4」和「G4」的「三和弦音(Triad)」演奏聲音。

4.      琶音(Arpeggiate)#256圖示的案例是DoMiSoDo 四個音,所敲擊的「C4」、「E4」、「G4」和「C54個音階的「琶音(Arpeggiate)」,這是大三C和弦的「琶音」。

5.      裝飾音(Grace note)#257圖示的案例,主音是Do,而「裝飾音」是Si,快速的連續的敲擊SiDo,也就是「B4」和「C5」的「裝飾音(Grace note)」演奏聲音。

6.      滾奏(Roll)#258。是對單一的鐵琴片,進行持續的連續敲擊。圖示的案例是對SiB4」這個音階鐵琴片,進行快速的、急促的連續敲擊,就形成了「滾奏(Roll)」演奏聲音。

 

從以上6種演奏方式,在此,綜合呈現了對應的聲音「時間波形」信號,主要的特徵如下:

 

1.      指數衰減(exponential decay)現象:對於打擊樂器,最明顯的特徵,就是有「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。讀者可參考先前單元:#133,【什麼是聲音的衰減現象?】。不同音階的鐵琴片,都會有不同的衰減率σ

2.      多個音階的敲擊聲音,同常有較小的衰減率σ:不同「演奏」方式,例如,雙重音(Dyad)」、「三和弦音(Triad)」、「琶音(Arpeggiate)」、和「裝飾音(Grace note)」,由於不同鐵琴片的同時敲擊,產生的聲音有互激作用,使得聲音的持續度(Continuity)更長,所以,多個音階的演奏聲音,會比「」演奏聲音,有較小衰減率σ的趨勢。

3.      重擊效應(beating effect)的時間波形特徵:讀者可參考先前單元:#184,【為什麼會有Beating現象?】。最主要的原音,就是有兩個頻率的聲音很相近,而產生重擊效應」。例如:「雙重音(Dyad)」、「三和弦音(Triad)」、和「裝飾音(Grace note)」,特別是「裝飾音(Grace note)」在「時間波形」有明顯的「重擊效應」特徵,來自「C5」和「B4基音頻率」之頻率差的影響。又,例如「三和弦音(Triad)」的「重擊效應」,是來自「C4」、「E4」和「G4」的基音頻率」兩兩差異之影響。良好適當的頻率差,會使得重擊效應」聽感上有和諧的感覺。

 

這個單元針對「顫音鐵琴」的6不同「演奏」方式,取其時間波形」作一個綜合比較討論。

 

以上個人看法,請多指教!

 

王栢村

2022.02.21