2016年3月7日

聲波的頻率跟音高、明亮度有何關係?

作者/蔡振家〈臺灣大學物理系學士、臺北藝術大學傳統藝術所碩士、柏林洪堡大學音樂學博士,現為臺大音樂所專任教師。〉

聲波的產生,通常來自於物體的振動,聲波的頻率就是該物體的振動頻率。舉例而言,人們講話與唱歌時的聲波,其頻率就是當時聲帶的振動頻率。但是你知道成年男性及女性的聲帶振動頻率大約是多少嗎?

這個問題即使是物理系的學生也不見得答得出來,這是因為當我們在學習頻率這個物理觀念時,似乎跟平時聽到聲波的「感覺」沒有連在一起,因此許多人並不知道,成年男性及女性講話時的聲波,頻率分別落在120Hz 與200Hz 附近。

聲音的心理量
當我們聽到具有週期性的聲波時,心中的第一印象就是它的音高(pitch),這是個心理量。心理量比物理量來得抽象,不容易客觀測量,但是心理量卻真實存在於我們的主體經驗裡面。我們都知道,成年男性的嗓音比女性嗓音「低」,這可以證明,我們能夠在心中比較兩個音高,知道兩個心理量的大小關係。

當我們要比較兩個音的高低時,心中還會對這兩個音高的差距產生另一個心理量:音程(interval)。語言中的音程有大有小,例如閩南語「坐車」這兩個音就形成比較大的上行音程,而「花車」就是比較小的上行音程。音樂中的音程種類比語言中的音程更多,從小到大的音程區分得很仔細,其中以八度音程最為基本。音樂中有一種奇妙的現象:兩個音若是剛剛好相差八度,聽起來特別相似。......【更詳細的內容請見科學月刊第555期】

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