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我们对声音最关心的一件事情可能就是声音的大小了。噪音在多小可以忍受?现场放多大音量才最爽?等等。可以说声音的大小直接关系到观众的感觉——没人愿意去听根没有声差不多的音乐。也没有人愿意听吵的耳朵都要聋了的音乐。那么,声音的大小是如何确定的呢? " p6 X) }% X7 B7 C) U1 [4 n
声音的大小
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& T% Z, M: r! n" ~可以说声音的上下偏移的大小程度,被称为“振幅”的东西比较间接地影响了声音的大小。不过音量还和频率有不少关系,(专业里面可没有音量这个词,叫做“响度”,呵呵)所以实际上现实中的声音是很难从图上看出振幅的。
5 f+ O! }3 U/ Z2 t1 M I2 K而且,人对声音大小的“感觉”也并非与振幅成正比,(比如你可以找一个振幅为1单位的sine,再找一个振幅为2单位的sine,听起来声音绝对不是大了一倍。) , D5 O2 E9 y+ l0 Z! B
& E0 {0 J+ n; T所以。我们需要一个更加简单,与人的听感相对应的单位来衡量声音的大小。即——分贝。
+ o% M' F4 M h' h( j$ \$ j以分贝为单位的电平表 . ? L# X- v7 a" h2 t; }
分贝的定义涉及到了一些数学知识比如指数什么地,那么我们只需要知道,在分贝的世界里面,是没有乘法和除法的,而是只有加减法。也就是说,从没有说:“你这个声音太小了,把分贝数乘2啊!”——这就错了。只能说这个声音小了,咱们再+6分贝吧。之类的。
' X% A& q% q* S- o1 b知道了分贝数的加减法概念之后,我们可以想象,自然界的声音,从细针落地到飞机的轰鸣声,都是可以完美无缺地表达的,无非就是分贝的加减法而已。人们常常在乎声音有多“大”,却忽略了自然界中的声音也是可以无限小的。
3 j1 O" s) v0 s6 x1 k% y$ G5 V自然界声音的大小 ( p$ ^8 Y2 \# W* P# S# P' ? d
我们再来看看声音的其他特性:
! ] z ]4 s; @4 d9 H* F6 T+ ^(2) 频率:不同生物可以听到不动频率范围内的声音
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声音都是有频率的,这里的频率指的并不是音乐学上所说的“音高”,而是指谐波构成。不同的谐波从低频到高频按照不同的大小,位置组合起来,便构成了所有的声音。这个声音的最小元素叫做“sine”。其实就是合成器中所说的sin波:
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# F6 L% s% _8 ^% ?2 I. Z" D: O% ssin波(正弦波) - t; m9 \. ^4 R; _1 ]
由各种不同频率的sine合起来,便组成了我们听到的这些复杂的波:
7 L+ \* o' R1 D7 \$ k4 Y! r复杂的波 6 t$ P% O# f5 O
也就是说,无论你这个声音再奇怪,再大再长,还是由一些sine构成的。一首交响乐,一个军鼓声,都是由sine构成的。永远逃不掉。
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+ o+ n* ], R1 Y& e; S那么这个所谓的频率构成有何特性呢?首先要说的就是人能听到的只是从20-20khz这么大的范围,低于或高于这个范围的所有sine我们都是听不到的。其次,同样频率成分相近的两个声音在一起的时候,音量大的那个会把音量小的那个“淹没”掉。比如说我们在全是人说话声的聚会,往往需要大喊才能听到自己的声音,因为人声的频率成分都差不多,别人的容易把你的盖掉,而在一些只有高频或者低频噪音的工厂,也就是说同样音量的噪音,却能避开你说话声音频率成分的地方,只用较小的音量便可以听清了。
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, O3 C' e- ?/ c5 Q这是一个比较有趣的现象,高频的声音似乎和低频的声音完全井水不犯河水,各走各的路。缩混的时候从来没听说三角铁和地鼓打架的。基本就是这个道理呵呵(详见后文关于效果器使用中的EQ部分) # J# O" l3 W+ m, J' }! S4 N2 \
3 T* o0 F, o( W. D/ s3 I; C- m好了,讲完了音量和频率构成两个概念(当然还有其他概念,比如反射,方向,等等等等),我们再来看看这两个概念合起来会发生什么事情:
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1. 同频率的两个声音合体 : y N% A; e- e" a- B% z+ B3 }/ E
2. 差别很多的两个声音合体
$ Y3 U5 W/ ?6 o+ N$ B( w你会发现,频率越相近的声音,在合起来之后越能使音量增大,而越是不同频率的声音合体则越不会发生这种事情。
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如果我们把频率和振幅画成这样一副图:
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4 d" }9 |" k/ B* H6 B低频的贝司和高频的某个乐器 9 k4 R2 ~/ ]/ i' q. ~
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可以看到,越是频率不同,两个声音就越不达界,越可以互相音量都大,但是如果是频率相近的,首先就是音量猛地增加,其次是有一个要把一个盖住,或者两个都不太清楚。
* r* U$ \5 m# z& A低频的贝司、鼓和高频的某个乐器
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那么,假如我们在真实世界里面有两个乐器,都是低频成分多的,当他们同时弹奏的时候,图形就会是这样的:4 P4 @, q3 E/ n4 Y
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