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泛音(Harmonics)原理
作者:amoy  文章来源:厦门吉他网  添加时间:2011-3-22  点击次数:5234

泛音,英文称为Harmonics,在弦乐的演奏技巧上最常用到的人工泛音为Touch fourth。一跃两个八度音程,音脆如笛声,细腻得让人有一种不稳定的平衡感。除了发音体整体振动产生的最低的音是基音,以基音为标准,其余1/2、1/3、1/4等各部分也是同时振动,是泛音。泛音的组合决定了特定的音色,并能使人明确地感到基音的响度。乐器和自然界里所有的音都有泛音。

 

泛音是弦乐器演奏中常用的一种别具特色的奏法。古典吉他上的泛音,音响优美奇特,音色晶莹透亮,宛若清澈的钟声或铃声,在古典吉他乐曲中穿插运用具有独特的效果。也有人把泛音叫做钟声或钟音奏法。

在基础音上面发出的微弱声音。这种基础音(第一谐音)是由一根弦或空气柱整体振动时产生的;如果分成几段振动就产生泛音(较高的谐音)。听者一般能清楚地听到基础音,很专心时能听到泛音。泛音是由分成等分的部分(如1/2、1/3、1/4)振动而产生的。有些乐器能产生非泛音列中的泛音。音乐的色彩和声音的音色受某一乐器独特泛音的极大影响。因此,单簧管由于较低的泛音使声音柔和丰满,而双簧管则缺乏类似泛音。

一件乐器的音色是由其泛音的比例决定的。一把小提琴和一根笛子大家都奏440赫兹的A音,但听上去谁都能辨认哪个是小提琴的声音,哪个是笛子,就是因为小提琴的泛音,和笛子的泛音不一样。如果基音A是440赫兹,那么泛音列就包含了880、1320、1760、2200......的一系列频率。小提琴的这些泛音的彼此之间的比例和笛子是不一样的,帕瓦罗蒂和周杰伦唱同一个音时的泛音比例也不一样,造成我们可以轻易分辨他们的声音。

所以单独说“泛音听起来是怎么样的”毫无意义。泛音离不开基音,否则就是无本之木了。泛音和基音一同共鸣,才形成了丰满完整的音色。当有人说某某耳机泛音好时,其实意思是它的高频响应好,可以重播出很高频率的泛音。

吉他的泛音奏法简单说就是抑制了基音,强调了泛音。也可以这么说:三角铁的声音“叮......”的一声,其中的“叮”音是基音,而“......”就是泛音。吉它上自然泛音是以空弦音为基音,在六等分以内的各等分点上演奏,即以空弦音为基音,在吉它的第十二、七、五、四、三各音品上发出的泛音都是自然泛音。小于第三品以上的泛音很不清晰响亮,通常不用。

小提琴演奏中也有这种泛音演奏法。也分自然泛音和人工泛音。声音听上去很空洞。可见缺乏了基音的泛音是不好听的,很空洞的。某些乐器如小提琴的泛音频响可以到20000赫兹,所以很难忠实还原。要准确重播出一件乐器的声音,首先就要完整重播出它所有的泛音列。弦乐器的泛音音域要比实音高很多,例如小提琴在第三把位上,实音a2上的人工泛音是a4,这就已经达到独奏的最高音了。表6-2列出了弦乐器的各种自然泛音,在介绍弦乐器的教科书上,类似的表格都可以找到,只不过这里把小提琴和中提琴列在一起了。

泛音的原理是这样的:手指虚按在琴弦上(仅仅接触琴弦但不用力),琴弦的振动将受到限制,只有以此触点为节点的振动才被保留下来。如果触点在琴弦的1/2处,那么泛音频率就是琴弦基频的2倍,如果触点在琴弦的1/3或2/3处,那么泛音频率就是琴弦基频的3倍,依此类推。第三、四泛音有两个触点,前面(靠近弦枕)的触点比较容易演奏,后面(靠近琴马)的触点位置比实音略偏向琴马,找起来很麻烦。泛音级数越高,音色就越虚,更接近于笛声或唱歌时的假声,常用的泛音不超过第四泛音,第六泛音以上就几乎发不出声音了。


泛音的常用符号有:harm.,har.,arm.,ar. 等,并以点线显示其范围,用比左手指法数字在一号的数字表示品位,用外围带圈的数字表示弦号。泛音中,八度泛音用得最多,所以,八度泛音又可用8va,8 (ottava的简写)和Oct.(Octave的简写)来表示。

自然泛音的特点就是音高准确,虽然手指稍偏向弦枕会使泛音的发音偏低,偏向琴马会偏高,但这种音高的变化要比实音小的多,只要触点不太偏离琴弦的中点、三分点或四分点,泛音就基本上是准确的。很多作曲家在为提琴谱曲时尽可能地使用自然泛音(尽管音色上没有特别的要求),在第一章图1-12的例子中,第五个音a2就是自然泛音(见小提琴协奏曲《梁山伯与祝英台》的总谱)。初学弦乐器时要学习为空弦定音,但是初学者对五度音和八度音的感觉不太好,此时可以考虑利用自然泛音。例如为大提琴弦定,音叉上发出a1的音时,可以奏出A弦上的泛音a1来判断该弦是否准确。又例如确定五度关系时,可以拉出一条弦的第二泛音和低五度弦的第三泛音(见表6-2的g1、d2、a2和e3),判断这两个音的音高是否一样。

在小提琴上,“泛音”分自然泛音和人工泛音两种。自然泛音是在音符上记一个小圈,拉这个音时,手指不按实,就是不按到指板上去,仅仅在这个音的位置上轻触(不揉弦),拉奏出来的声音犹如哨声。常用的自然泛音只有几个,一个是在空弦高八度的位置(即弦长的1/2处),它的实际音高比空弦高八度;一个是在空弦音高纯四度的位置(即弦长的1/4处,第一把位的3指音),它的实际音高比空弦高两个八度;一个是在空弦音高纯五度的位置(即弦长的1/3处,第一把位的4指音),它的实际音高比空弦音高8度+5度,也就是这个4指音的高八度。其他自然泛音就极少用了。

演奏人工泛音需要用两个手指,食指实按在指板上,小指虚按在琴弦上。通常两个手指保持四度的距离(即虚按位置在实按位置的3/4处),泛音比实音高两个八度(第四泛音)。把位较高时,人工泛音还可以是第三泛音,即泛音比实音高十二度。人工泛音的音准主要决于实按位置(食指位置),但虚按位置(小指位置)不能太偏离琴弦振动段的四分点或三分点。人工泛音在低音提琴上是无法实现的。

人工泛音:自然泛音尽管易于演奏,但是吉他六根弦,六个定弦音上的泛音非常有限,又很难连续,无法演奏更多和更复杂的泛音乐句,而人工泛音大大扩大了吉他的泛音数量,几乎使吉他上的每一乐音都能找到相应的泛音。人工泛音的发音原理是用左手按下吉他上任何一个非空弦音,然后找到以这个音为基音的1/2泛音点,也就是距这个音第十二品格的位置,即这个音弦长的1/2处,象演奏自然泛音一样,用右手1指轻触泛音点,用右手a指(演奏低音弦时有时也用p指拨弦)在离泛音点尽量远处拨弹琴弦,在a指发音同时i指果断离弦,就发出了比基音高八度的泛音。演奏人工泛音左手按弦同时如能揉弦还能美化音色。人工泛音也常被称为八度泛音,因为人工泛音主要由右手完成,所以也被叫做右手泛音。人工泛音一般用表示八度的8va、或0ct.来表示。


泛音列:乐器的音高通常和谐波震荡有关。譬如弦乐器或管乐器可对空气震荡以产生声音,并且可同时以不同的频率震荡,以发出不同频率的声音。而根据驻波的原理可知这些频率大多数呈现倍数关系,而这些不同频率的声波即组成泛音列。所有谐波震荡中频率最小者称为基本频率(基频),而基频高低决定了乐器弹奏此音符的音高。几乎所有乐器除了可发出基频音以外亦会伴随着较高频的声音,称为泛音。在有明显音高的乐器中,弦或空气管之间会有因反射而造成波长相同、行进方向相反的波,而因为这些彼此互相干涉而产生波长、频率不同的谐波,在音乐上的名词即为泛音。而泛音列的波长分别为弦长或是空气管长的1/2、1/3、1/4、1/5、1/6、...等倍。参考驻波可了解其原理。  

 

 

理论上,泛音的频率分别为基频的2、3、4、5、6、...等倍。但是根据介质的物体特性,空气介质振动往往会改变原先泛音的频率。然而,这些特性除了对频率的精确度有影响外,听觉上的影响甚小。因此可合理地说泛音的频率为基频的整数倍。


泛音列的音程规律
C c g c1 e1 g1 降b1  c2  d2 e2 #f2  g2  a2 降b2 还原b2 c3  
1 2 3 4 5 6…….

说规律其实也没有规律,记住这个排列顺序就可以了!要说规律就是所有的泛音列都是按照这种音程关系排列的!在大自然中先天存在的泛音现象,是一切音符流动形式的源泉。这种一个音的振动,会包含无限多个频率和自身呈整数倍振动的物理现象,是远远先于人类就蕴含于所有发音体中的。一切音乐的要素,比如音阶、音程、和声甚至音色的原型都包含在其中。

泛音列中音和音之间的关系是从一开始的纯八度、纯五度一直到最后的小二度,以及后面没有画出来的无限多个比小二度更小的音程,并且能量逐渐衰减。可以简单的说,泛音列的这种性质,就是我们认识音乐中旋律音程和和声音程和谐程度的主要依据。比如纯八度音程和谐到有时都分辨不出有两个音在振动,主要是由于其中高八度的音,凭借低八度音泛音列中最鲜明的第一泛音的掩护,能够很好的融合在整体的音响中。

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