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泛音列

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泛音列

泛音列(英語:Harmonic series、德語:Naturtonreihe意大利語Armonici naturali),又稱分音列(一般分音列包括基音,而泛音列不包括基音),指的是頻率基音頻率的整數倍的一系列的聲音,這些聲音都是純音,可分別用正弦波表示。[1][2][3]

泛音的原理是發聲體除了整體振動(基音)以外,還會分段振動。所有泛音稱為泛音列,包括基音則稱為分音列。分音列中最低的音是基音或第一分音,其次的最低的音是第二分音或第一泛音,依此類推。基音上方的其他音叫做「上方分音」(upper partials)或泛音(overtones),他們與基音之間的音程是固定的:一個八度,然後是一個純五度,等等。通常,樂器上發出的每個音都是基音和上方泛音的複合音,唯一的例外是音叉[4]

樂器音高通常和諧波震盪有關。譬如弦樂器管樂器可對空氣震盪以產生聲音,並且可同時以不同的頻率震盪,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

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所有諧波震盪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着較高頻的聲音,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。實際上,樂器的聲音是其諧波與偏差音的組合。

分音 與上個音程 頻率
C基音 基音 基頻
c 純八度 2:1
g 純五度 3:2
c1 純四度 4:3
e1 大三度 5:4
g1 小三度 6:5
♭b1(偏低) 小三度 7:6
c2 大二度 8:7
d2 大二度 9:8
e2 大二度 10:9
#f2(嚴重偏低,幾乎介於f2與bg2之間) 大二度 11:10
g2 小二度 12:11
a2(偏低,幾乎介於ba2和a2之間) 大二度 13:12
♭b2(偏低) 小二度 14:13
b2 增一度 15:14
c3 小二度 16:15

註釋

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參考資料

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  1. ^ IEV 1994, sound: http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=801-21-01頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) .
  2. ^ IEV 1994, fundamental: http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=801-30-01頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) .
  3. ^ IEV 1994, harmonic series of sounds: http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=801-30-04頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) .
  4. ^ (英)甘迺迪,(英)布爾恩 編;唐其競等譯. 牛津简明音乐词典(第四版). 北京: 人民音樂出版社. 2002-09: 505. ISBN 01-1998-2609 (中文).