泛音

講一種音色

泛音,英文稱為Harmonics,泛音意思是講一種音色,在弦樂的演奏技巧上最常用到的人工泛音為Touch fourth。一躍兩個八度音程,音脆如笛聲,細膩得讓人有一種不穩定的平衡感。除了發音體整體振動產生的最低的音是基音,以基音為標準,物體的各部分(二分之一,三分之一,四分之一……等)也在震動,是泛音。

泛音的組合決定了特定的音色,並能使人明確地感到基音的響度。樂器和自然界里所有的音都有泛音。

簡介


泛音是弦樂器演奏中常用的一種別具特色的奏法。古琴上的泛音被譽為“天音”,與散音和按音分別象徵天、地、人。泛音法天,散音法地,按音法人。也有人把泛音叫做鐘聲或鍾音奏法。

示例分析

在基礎音上面發出的微弱聲音。這種基礎音(第一諧音)是由一根弦或空氣柱整體振動時產生的;如果分成幾段振動就產生泛音(較高的諧音)。聽者一般能清楚地聽到基礎音,很專心時能聽到泛音。泛音是由分成等分的部分(如1/2、1/3、1/4)振動而產生的。有些樂器能產生非泛音列中的泛音。音樂的色彩和聲音的音色受某一樂器獨特泛音的極大影響。因此,單簧管由於較低的泛音使聲音柔和豐滿,而雙簧管則缺乏類似泛音。
一件樂器的音色是由其泛音的比例決定的。一把小提琴和一根笛子大家都奏440赫茲的A音,但聽上去誰都能辨認哪個是小提琴的聲音,哪個是笛子,就是因為小提琴的泛音,和笛子的泛音不一樣。
如果基音A是440赫茲,那麼泛音列就包含了880、1320、1760、2200......的一系列頻率。小提琴的這些泛音的彼此之間的比例和笛子是不一樣的,帕瓦羅蒂和周杰倫唱同一個音時的泛音比例也不一樣,造成我們可以輕易分辨他們的聲音。
所以單獨說“泛音聽起來是怎麼樣的”毫無意義。泛音離不開基音,否則就是無本之木了。泛音和基音一同共鳴,才形成了豐滿完整的音色。當有人說某某耳機泛音好時,其實意思是它的高頻響應好,可以重播出很高頻率的泛音。
吉他的泛音奏法簡單說就是抑制了基音,強調了泛音。
注意,三角鐵的聲音“叮......”的一聲,其中的”......“是餘音而非泛音。
吉它上自然泛音是以空弦音為基音,在六等分以內的各等分點上演奏,即以空弦音為基音,在吉它的第十二、七、五、四、三各音品上發出的泛音都是自然泛音。小於第三品以上的泛音很不清晰響亮,通常不用。
小提琴演奏中也有這種泛音演奏法。也分自然泛音和人工泛音。聲音聽上去很空洞。但是大多數管樂的中高音區全部使用泛音,而大多數管樂的最佳音區正是中高音,可見失去了基音的泛音效果是音樂器而異的。
某些樂器如小提琴的泛音頻響可以到20000赫茲,所以很難忠實還原。要準確重播出一件樂器的聲音,首先就要完整重播出它所有的泛音列。
弦樂器的泛音音域要比實音高很多,例如小提琴在第三把位上,實音a2上的人工泛音是a4,這就已經達到獨奏的最高音了。在介紹弦樂器的教科書上,類似的表格都可以找到,只不過這裡把小提琴和中提琴列在一起了。

計算方法

根據物理學上泛音的特性,泛音的本質實際上是波長與基波成整數分之一關係的諧波,而十二平均律大部分音程之間波長的比例十分接近於簡單整數比,這為計算泛音列帶來了很大的方便。
十二平均律中幾個重要的近似波長比例分別是:純八度(1:2),小七度(9:16),大六度(3:5),小六度(5:8),純五度(2:3),純四度(3:4),大三度(4:5),小三度(5:6),大二度(8:9),純一度(1:1)。(與下面計算有關的用粗體表示)
將每個泛音波長通過不停乘以2的方式,使其範圍在λ/2~λ之間,即與基音在同一個八度上,求得同八度音名,再根據乘的次數求出所在八度,最終得到實際音名。
波長同八度波長同八度音名八度差實際音名
基音λλCc1
第一泛音λ/2λC1c2
第二泛音λ/32/3λG(純五度關係)1g2
第三泛音λ/4λC2c3
第四泛音λ/54/5λE(大三度關係)2e3
第五泛音λ/62/3λG(純五度關係)2g3
第五泛音以後,平均律中將沒有音能夠比較好地接近於泛音,所以第五泛音以後將不再計算。

原理

泛音的原理是這樣的:手指虛按在琴弦上(僅僅接觸琴弦但不用力),琴弦的振動將受到限制,只有以此觸點為節點的振動才被保留下來。如果觸點在琴弦的1/2處,那麼泛音頻率就是琴弦基頻的2倍,如果觸點在琴弦的1/3或2/3處,那麼泛音頻率就是琴弦基頻的3倍,依此類推。第三、四泛音有兩個觸點,前面(靠近弦枕)的觸點比較容易演奏,後面(靠近琴馬)的觸點位置比實音略偏向琴馬,找起來很麻煩。泛音級數越高,音色就越虛,更接近於笛聲或唱歌時的假聲,常用的泛音不超過第四泛音,第六泛音以上就幾乎發不出聲音了。

樂器的音高通常和諧波震蕩有關。譬如弦樂器或管樂器可對空氣震蕩以產生聲音,並且可同時以不同的頻率震蕩,以發出不同頻率的聲音。而根據駐波的原理可知這些頻率大多數呈現倍數關係,而這些不同頻率的聲波即組成泛音列。
泛音列的描述:所有諧波震蕩中頻率最小者稱為基本頻率(基頻),而基頻高低決定了樂器彈奏此音符的音高。幾乎所有樂器除了可發出基頻音以外亦會伴隨著較高頻的聲音,稱為泛音。在有明顯音高的樂器中,弦或空氣管之間會有因反射而造成波長相同、行進方向相反的波,而因為這些彼此互相干涉而產生波長、頻率不同的諧波,在音樂上的名詞即為泛音。而泛音列的波長分別為弦長或是空氣管長的1/2、1/3、1/4、1/5、1/6、...等倍。參考駐波可了解其原理。
理論上,泛音的頻率分別為基頻的2、3、4、5、6、...等倍。但是根據介質的物體特性,空氣介質振動往往會改變原先泛音的頻率。然而,這些特性除了對頻率的精確度有影響外,聽覺上的影響甚小。因此可合理地說泛音的頻率為基頻的整數倍。

常用符號

泛音的常用符號有:harm.,har.,arm.,ar.等,並以點線顯示其範圍,用比左手指法數字在一號的數字錶示品位,用外圍帶圈的數字錶示弦號。泛音中,八度泛音用得最多,所以,八度泛音又可用8va,8(ottava的簡寫)和Oct.(Octave的簡寫)來表示。

奏法

琵琶與古箏均有泛音音位,但不如古琴齊全。琵琶則用“假泛音”,又稱人工泛音增加泛音,手型優美,彈奏時右手宛如手生蓮花。古典吉他上的泛音,優美奇特,音色雄偉壯觀,在古典吉他樂曲中穿插運用具有獨特的效果。也有人把泛音叫做鍾音奏法。

吉他

泛音是一種奇妙的音響,在吉他上奏出的泛音,其音色透明而清澈。像鈴聲,也像鐘聲,有時又像潺潺的流水聲或岩洞里單調的滴水聲。總之,在樂曲中偶爾出現的泛音,是很富有情趣的。
泛音的奏法很多,基本可分為自然泛音(Natural harmonics)和人工泛音(Artificial harmonics)兩類。

自然


介紹

泛音圖片說明
泛音圖片說明
自然泛音的特點就是音高準確,雖然手指稍偏向弦枕會使泛音的發音偏低,偏向琴馬會偏高,但這種音高的變化要比實音小得多,只要觸點不太偏離琴弦的中點、三分點或四分點,泛音就基本上是準確的。
很多作曲家在為提琴譜曲時,儘可能地使用自然泛音(儘管音色上沒有特別的要求),在第一章的例子中,第五個音a2就是自然泛音(見小提琴協奏曲《梁山伯與祝英台》的總譜)。初學弦樂器時要學習為空弦定音,但是初學者對五度音和八度音的感覺不太好,此時可以考慮利用自然泛音。例如為大提琴弦定,音叉上發出a1的音時,可以奏出A弦上的泛音a1來判斷該弦是否準確。又例如確定五度關係時,可以拉出一條弦的第二泛音和第五度弦的第三泛音(g1、d2、a2和e3),判斷這兩個音的音高是否一樣。

小提琴

自然泛音在小提琴上,“泛音”分自然泛音和人工泛音兩種。自然泛音是在音符上記一個小圈,拉這個音時,手指不按實,就是不按到指板上去,僅僅在這個音的位置上輕觸(不揉弦),拉奏出來的聲音猶如哨聲。
常用的自然泛音只有幾個,一個是在空弦高八度的位置(即弦長的1/2處),它的實際音高比空弦高八度;一個是在空弦音高純四度的位置(即弦長的1/4處,第一把位的3指音),它的實際音高比空弦高兩個八度;一個是在空弦音高純五度的位置(即弦長的1/3處,第一把位的4指音),它的實際音高比空弦音高8度+5度,也就是這個4指音的高八度。其他自然泛音就極少用了。

人工


概述

演奏人工泛音需要用兩個手指,食指實按在指板上,小指虛按在琴弦上。通常兩個手指保持四度的距離(即虛按位置在實按位置的3/4處),泛音比實音高兩個八度(第四泛音)。把位較高時,人工泛音還可以是第三泛音,即泛音比實音高十二度。人工泛音的音準主要決於實按位置(食指位置),但虛按位置(小指位置)不能太偏離琴弦振動段的四分點或三分點。人工泛音在低音提琴上是無法實現的。

吉他

人工泛音:自然泛音儘管易於演奏,但是吉他六根弦,六個定弦音上的泛音非常有限,又很難連續,無法演奏更多和更複雜的泛音樂句,而人工泛音大大擴大了吉他的泛音數量,幾乎使吉他上的每一樂音都能找到相應的泛音。
人工泛音的發音原理是用左手按下吉他上任何一個非空弦音,然後找到以這個音為基音的1/2泛音點,也就是距這個音第十二品格的位置,即這個音弦長的1/2處,象演奏自然泛音一樣,用右手1指輕觸泛音點,用右手a指(演奏低音弦時有時也用p指撥弦)在離泛音點盡量遠處撥彈琴弦,在a指發音同時i指果斷離弦,就發出了比基音高八度的泛音。演奏人工泛音左手按弦同時如能揉弦還能美化音色。人工泛音也常被稱為八度泛音,因為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.來表示。

鋼琴

1.聽的方法
用手按住(不出聲)基音上八度的音,用力彈奏基音,則可在基音消失后聽到比基音高八度的泛音。也可以按住基音,彈奏泛音列上的音,這樣可以聽到基音。
2.泛音列
泛音列可以推算出來。比如C1的泛音列是C1、C2、G2、C3、E3、G3、降B3、C4、D4、E4、升F4後面的泛音就不能與鋼琴上的音對應了。