up主：從這里開始，之后的章節(jié)強烈建議結(jié)合視頻學(xué)習(xí)，視頻中有不少文本看不到的操作，也能更好感知到文本所描述的聲音特點。文本也可供日后復(fù)習(xí)使用。

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02. 諧波，聲音設(shè)計的基礎(chǔ)

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事實是：在自然界中，沒有一次只以一個頻率（frequency）振動的聲音。

?一個只以一個頻率振動的聲音是正弦波（sine wave），這就是只有一個頻率聽起來的樣子。

任何其他的聲音事實上總是由很多頻率組成的混合物。

其中，較低的頻率被稱為基音（fundamental，或稱為基波）——這往往是我們聽到而且能唱的音符，其他所有的頻率被稱為泛音（overtone）。

我們把這些泛音分成兩個家族：諧波泛音（harmonic overtones）和非諧波泛音（inharmonic overtones）。

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?諧波泛音參與我們在聲音中聽到的音符，也就是我們可以唱的音符。

?它們是基音的泛音列（harmonic series）的一部分。這意味著，它們的頻率是基音頻率的倍數(shù)。

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基波是一次諧波（first harmonic）。

二次諧波是這個頻率的兩倍，也就是八度。

3次諧波是這個頻率的3倍，也就是五音。

然后，第4個諧波是另一個八度，第5個諧波是三音，等等。

它們都參與到我們在聲音中聽到的音符。

事實上，當(dāng)吉他的弦振動時，所有這些諧波都存在于我們聽到的聲音中。

當(dāng)你彈奏 "自然諧波（natural harmonics） "時，你把這些已經(jīng)存在的頻率分離出來。

在空弦的情況下，我們聽到的是基音。

當(dāng)你的手指接觸到12品以上的琴弦，也就是琴弦的中部時，你會聽到二次諧波。當(dāng)你的手指碰觸到弦的7品，也就是弦的1/3處時，你會聽到三次諧波，等等。

所有其他不屬于這個泛音列的泛音被稱為非諧波泛音（inharmonic overtones），并參與到聲音的音色中。

如果一個聲音有太多的非諧波泛音，那么我們就無法真正聽到其中的音符。

在這種情況下，我們談?wù)摰氖欠侵C波的聲音（inharmonic sound）。

比如說軍鼓（snare）和镲片（cymbal）等打擊性聲音（percussive sounds）。

鼓手們都知道，你仍然要對你的鼓組進行調(diào)音。這是因為在自然界中發(fā)現(xiàn)的聲音很少是100%的諧波或非諧波，而更多的時候是兩者之間的混合。

所以這些諧波泛音參與到我們聽到的音符中，而這些非諧波泛音則影響到聲音的音調(diào)。

作為實際的例子：

純正弦波是唯一沒有泛音的聲音。因為這就是一個頻率聽起來的樣子。

?然后，如果我們?yōu)檫@個泛音列添加奇數(shù)的泛音。基音是1，所以我們加上3，5，等等。然后我們的正弦波開始變成方波。

?然后，如果我們開始添加泛音列的其他泛音，就變成了鋸齒波。

?這意味著鋸齒波比方波的泛音更豐富，而方波比正弦波的泛音更豐富。

?但這3種波是100%的諧波聲音（harmonic sound），是任何合成器中聲音設(shè)計的基礎(chǔ)。

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一個100%非諧波聲音（inharmonic sound）的例子是白噪聲，這是所有20Hz和20kHz之間的頻率，都在同一電平（level）。這是合成的snare和cymbal聲音的基礎(chǔ)。

?將諧波的聲音與非諧波的頻率混合在一起，理論上你可以重現(xiàn)你所聽到的任何聲音。

?事實上，泛音是鋼琴和小號聽起來不同的原因。這是因為它們沒有相同的泛音--諧波和非諧波，每個泛音在不同電平（levels）上產(chǎn)生共振。

?讓我展示給你：

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我們可以清楚地看到前三個聲音的泛音列。較低的聲音作為基音，而每個諧波在不同的電平。我們還可以看到每個聲音的非諧波成分。

在后兩個聲音，我們不能真正看到任何泛音列。這些都是非諧波的聲音。

（up主：這里的對比類似于我們在基礎(chǔ)樂理中都了解過的樂音和噪音的區(qū)別）

?在上一個視頻中，我們說，在一個大調(diào)音階中，與主音（tonic）最協(xié)和（consonant）的音是五音和四音、然后是三音和六音、然后是二音和第七音。

?事實上，兩個音越協(xié)和，它們的共同泛音就越多。

?因此，如果我們把一個聲音的一次諧波泛音（first harmonic overtones），與音階中與之更協(xié)和的音符相比較，我們就可以看到這些泛音的排列情況。五音、四音、三音和六音，以及二音和七音。

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如果你在合唱團里唱一個音符，一群人唱這個音符的五度音，你實際上可以聽到諧波泛音在你周圍的空間里反彈，這非常棒。

訓(xùn)練有素的耳朵實際上可以直接聽到一個正在演奏的音符中的一些泛音，而且我們還可以利用這一點來給一些樂器調(diào)音。

這就是我們將在下一個視頻中討論的內(nèi)容。

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后記：翻譯潤色參考：音色由什么決定？ - 知乎 (zhihu.com)。

本章涉及諸多聲學(xué)相關(guān)知識，且在之后的內(nèi)容中，這些概念還將大量出現(xiàn)，所以希望讀者能夠多費些工夫，力求理解，勤加復(fù)習(xí)，務(wù)必吃透基礎(chǔ)。以及此篇恐存在專有名詞翻譯的失誤，所以都附有英文原詞，如有疏漏還望評論指正。