聲音的特性可由三個(gè)要素來描述,即響度、音調(diào)和音色。音樂的三要素是旋律,節(jié)奏,和聲。
響度(loudness):又稱音量人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的主觀感覺稱為響度。響度和聲波振動(dòng)的幅度有關(guān)。一般說來,聲波振動(dòng)幅度越大則響度也越大。當(dāng)我們用較大的力量敲鼓時(shí),鼓膜振動(dòng)的幅度大,發(fā)出的聲音響;輕輕敲鼓時(shí),鼓膜振動(dòng)的幅度小,發(fā)出的聲音弱。
音叉振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲波為單音,即只有一個(gè)頻率成分。若設(shè)法將音叉的振動(dòng)規(guī)律記錄下來,可發(fā)現(xiàn)其振動(dòng)波形為一正弦波。當(dāng)用不同力量敲擊某個(gè)音叉時(shí),音叉發(fā)出的聲波幅度不同,這意味著聲音的響度不同。給出了兩個(gè)聲音波形,其幅度一大一小,幅度大的波形其聲音響度大,幅度小的波形其聲音響度小。

另外,人們對(duì)響度的感覺還和聲波的頻率有關(guān),同樣強(qiáng)度的聲波,如果其頻率不同,人耳感覺到的響度也不同。
音調(diào)(Pitch):人耳對(duì)聲音高低的感覺稱為音調(diào)。音調(diào)主要與聲波的頻率有關(guān)。聲波的頻率高,則音調(diào)也高。當(dāng)我們分別敲擊一個(gè)小鼓和一個(gè)大鼓時(shí),會(huì)感覺它們所發(fā)出的聲音不同。小鼓被敲擊后振動(dòng)頻率快,發(fā)出的聲音比較清脆,即音調(diào)較高;而大鼓被敲擊后振動(dòng)頻率較慢,發(fā)出的聲音比較低沉,即音調(diào)較低。
如果分別敲擊一個(gè)小音叉和一個(gè)大音叉時(shí),同樣會(huì)感覺到小音叉所發(fā)聲音的音調(diào)較高,大音叉所發(fā)聲音音調(diào)較低。如果設(shè)法把大、小音叉所發(fā)出的聲波記錄下來,可發(fā)現(xiàn)小音叉在單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)多,即頻率高,大音叉在單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)少,即頻率低。給出了兩個(gè)頻率不同的聲音波形,從聲音可聽出,頻率高的聲音波形聽起來音調(diào)較高,而頻率低的聲音波形聽起來則音調(diào)較低。
音色(Timbre):亦稱音品音色是人們區(qū)別具有同樣響度、同樣音調(diào)的兩個(gè)聲音之所以不同的特性,或者說是人耳對(duì)各種頻率、各種強(qiáng)度的聲波的綜合反應(yīng)。音色與聲波的振動(dòng)波形有關(guān),或者說與聲音的頻譜結(jié)構(gòu)有關(guān)。
前面說過,音叉可產(chǎn)生一個(gè)單一頻率的聲波,其波形為正弦波。但實(shí)際上人們?cè)谧匀唤缰新牭降慕^大部分聲音都具有非常復(fù)雜的波形,這些波形由基波和多種諧波構(gòu)成。諧波的多少和強(qiáng)弱構(gòu)成了不同的音色。各種發(fā)聲物體在發(fā)出同一音調(diào)聲音時(shí),其基波成分相同。但由于諧波的多少不同,并且各次諧波的幅度各異,因而產(chǎn)生了不同的音色。
例如當(dāng)我們聽胡琴和揚(yáng)琴等樂器同奏一個(gè)曲子時(shí),雖然它們的音調(diào)相同,但我們卻能把不同樂器的聲音區(qū)別開來。這是因?yàn)椋鞣N樂器的發(fā)音材料和結(jié)構(gòu)不同,它們發(fā)出同一個(gè)音調(diào)的聲音時(shí),雖然基波相同,但諧波構(gòu)成不同,因此產(chǎn)生的波形不同,從而造成音色不同。給出了小提琴和鋼琴的波形和聲音,這兩個(gè)聲音的響度和音調(diào)都是相同的,但聽起來卻不一樣,這就是因?yàn)檫@兩個(gè)聲音的音色不同(波形不同)。
