稳态波

傅里叶定理

基本的分析任何乐音是光谱分析,或傅里叶分析的稳态波。根据傅里叶定理稳态波是由一系列正弦分量的频率的基础及其谐波,每个组件都有适当的振幅和阶段。这个组件的顺序复杂的波它被称为光谱。

复杂的合成波的谱组件了锯齿波在图9。的波合成在中上曲线所示,左边和右边的基础。添加第二个通过第四谐波,左边所示的根本,导致右侧所示的锯齿形状。

的声音摄谱仪

声音的变化,如口语或一只鸟叫,可以更完全描述通过检查傅里叶谱如何随时间变化。在一个图形称为声音摄谱仪,频率复杂的声音是策划与时间,更强烈的频率成分所示第三维或者更简单作为暗点在二维图。所谓的声纹听起来是一个摄谱仪。一次是相信人的声纹独特的作为他们的指纹,所以,个人可以根据它们的声纹识别,声纹,但技术从来没有被开发出来。在某些鸟地图集、声音的光谱仪的鸟叫声和其他信息,包括允许识别的鸟儿的叫。

生配置和调和性

孔形状的乐器,发达国家在过去的几个世纪里,有趣的效果。圆柱和锥形孔可以生产共振谐波的基本频率,但孔,耀斑的速度比一个锥创建非调和色彩,从而产生喧闹的音调而不是好的音乐的声音。事实发现的早期乐器制造商,这是乐器的原因,开发了过去一年的西方历史仅限于那些与圆柱或圆锥孔。一般来说,迅速燃烧贝尔被添加到的工具减少阻抗失配从乐器的声音出现,从而增加仪器辐射声音的能力。

任何给定的存在谐波频谱的特定乐器取决于的性质振动系统。例如,如果系统功能听觉上成为一个开放的管或一个振动的弦,所有谐波可能会出现在波。这是例子长笛,录音机,小提琴。另一方面,听觉上的单簧管函数作为一个封闭的管,因为它是柱状,有一个里德结束。因此,正如前面所解释的驻波:在空气中列奇次谐波强调在单簧管spectrum-particularly在低频率。其他风仪器功能听觉上开放管因为各种各样的原因。添加一个喉舌管和一个钟,圆柱形或圆锥形,结果在所有谐波是可能的,在小号(圆柱)和短号(锥形)的家庭铜管乐器。即使修复里德锥形管的一端双簧管,巴松管,萨克斯风家庭,仪器仍然函数听觉上开管,产生谐波。锯齿波,所有的谐波,因此听起来更像一个喇叭或萨克斯比喜欢单簧管。

其他影响语气

因为许多乐器的家庭也有类似的光谱,必须有其他因素影响他们的音质和他们的音调可以区分。攻击瞬变,如一个字符串的方式是鞠躬,小号吹奏管乐器,或钢琴键,和衰减瞬变,如弹拨的声音,消失在很多工具是非常重要的,尤其是那些袭击或摘。颤音(一个周期慢音高的变化)颤音(一个周期缓慢变化振幅)也援助稳态分析的声音。

Inharmonicities或偏差的谐波频率的精确的基本的倍数,是非常重要的在打击乐器。例如,因为固有的刚度的钢琴字符串,钢琴有轻微inharmonicities的色彩。的确,16日谐波的频率是演奏钢琴高出一半一步准确的谐波频率。

气压的变化

基本的长笛和录音机,一个边缘的语气是空气的流,一把锋利的边缘,它创造了在哪里压力空气柱的变化传播下管。反思这些压力的变化然后强迫气流来回的边缘,加强振动在管的共振频率。设置该稳态振荡所需的时间称为瞬态时间的仪器。的人类耳朵非常敏感瞬变在音乐的音调,瞬变各种乐器的识别至关重要的光谱是相似的。

在乐器边缘所产生的压力变化音调,芦苇,或嘴唇设置空气中的驻波列反过来驱动气流,芦苇,或嘴唇。因此,与普遍的看法相反,空气柱的振动驱动芦苇或嘴唇开启和关闭;芦苇或嘴唇不驱动空气柱。单簧管,例如,空气强制通过芦苇,创建一个脉冲的传播下管。同时,里德被关闭压力的嘴唇和快速气流里德。后一个反射管结束后,脉冲反射稀疏,拿着芦苇关闭,但是在第二个反射脉冲返回压缩,迫使里德开放,这样重复的过程。