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第3章乐音与和声的物理和生理基础109
知理论以及心理声学的其他方面知识能够帮助我们较好地理解音乐方面的许多事物,如调音、音调、绝对音高、颤音、全新声音的电子合成以及音高幻觉现象(见第5章。
音高是听觉对声音高低的感觉。美国国家标准协会(1960)给出的音高正式定义如下:"音高是听觉对声音在音阶上按从低到高顺序排列的感知属性"。因为音高的测量需要听音者做出主观感觉的判断,因此具有"主观性"。这和在实验室里的物理测量方法是完全不同的。例如,测量一个音符的基频,它就属于"客观测量"。
总之,时间上周期性变化的声压波形被听觉系统接收后会产生一定的音高感,而听觉不对时间上非周期性变化的声压波形产生音高感知。波形和具有音高的频谱以及不具有音高的频谱之间的关系总结在表3.2中,这两种情况的例子见图3.2和图3.6。在考虑信号的时间(波形)和频率(频谱)方面的特性时,广泛采用"时域"和"频域"这两个名词。
表3.2有音高和无音高声音的波形和频谱特点(时域)(有规律的重复)(没有规律不重复)频谱
线状谱
连续谱
(频域)(谐波成分)(无谐波成分)
声音的音高是随着其基频6的变化而改变的。基频。越大音高越高,反之亦然。尽管音高和基频。可以分别通过主观和客观测量得到,并分别以音符的高低为尺度以及Hz为测量单位,音高的主观测量结果也可以用Hz表示。这可以通过不断切换一个声音和频率可变的正弦波,让听音者对两个声音的音高进行比较而得到。听音者可以调整正弦波的频率直到他感知两个声音的音高相等,该声音的音高就是正弦波的频率大小。
"部位学说(place theory)"和"时间论(temporal theory)"是解释听觉感知音高的两个基本理论,它们可以解释人类的听觉系统如何定位和跟踪所接收的声音基频的变化。下文将对"部位学说"和"时间论"分别进行介绍,并说明它们在解释音高感知现象中还存在的局