互联网人的乐理基础(一)
前言
音乐在技术角度来讲,本质是数学。
乐理的基本内容包括:和声、调式、节奏、结构、曲式。音乐段落本质上由这些元素构成。文章从互联网人的角度去解读乐理,辅助互联网行业尤其是技术人员了解乐理底层。
一、基本概念
音乐是由声音构成的艺术,而声音本质是一种复合波。声波是一种机械波,由物体(声源)振动,带动空气振动,从而形成声波。
声音(sound)是由物体振动产生的声波。是通过介质(空气或固体、液体)传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。最初发出振动(震动)的物体叫声源。声音以波的形式振动(震动)传播。声音是声波通过任何介质传播形成的运动。可以被人耳识别的声(频率在20 Hz~20000 Hz之间),我们称之为声音。
音乐是一种艺术形式和文化活动,其媒介是按时组织的、有规律的声音。音乐的基本要素包括强弱、调性、时长、音色等。由音乐基本要素相互结合,形成音乐的“形式要素”,如:节奏、曲调、和声,以及力度、速度、调式、曲式、织体等。构成音乐的形式要素,就是音乐的表现手段。音乐是用各种各样的乐器和声乐技术演奏, 分为器乐、声乐(例如不带乐器伴奏的歌曲)以及将唱歌和乐器结合在一起的作品。
这里我们把基本概念加以描述:
音:可被人类的听觉所感知的一段时间内的声波。通常我们可以用一段声波的波形来表示一个音。可被人耳识别的声频率在20 Hz~20000 Hz之间。自然界里几乎所有的声音都是复合波。
音源:能够产生音的设备/装置/器官等,比如乐器、声带等。
音量:机械波震动振幅的强弱,称为音量,在均衡效果器中本质改变的就是波形震动的振幅;
音高:对于单一的波形来说,声音波形周期性变化的频率决定了音高,比如一段单一波形,周期性震动的频率是波形的周期,小伙伴们可以再回想一下高一数学三角函数部分关于周期的定义,周期的公式。重点来了!!!对于一段自然产生的复合波,它的音高由周期最大的那个波形决定,我们也称为这段音频的基频,其他波形的震动周期,我们称之为陪音;与基频呈二分之一,三分之一,四分之一这些整数倍关系的,我们称之为泛音;泛音也属于陪音。
音色:一段旋律的演奏是由什么乐器演奏出来的,人们可以轻松的分辨出来,我们把这种不同称为音色不同,不同的发声体由于其材料、结构不同,则发出声音的音色也不同。例如钢琴、小提琴和人发出的声音不一样,每一个人发出的声音也不一样。因此,可以把音色理解为声音的特征。在物理层面上,所有的陪音决定了发声物体的音色,本质上是引起的陪音震动,不同乐器不同材质散发的陪音震动是不同的。
简单来讲就是:基频决定音高,陪音(或泛音)决定音色。
音的长短:一个声音持续的时间,称为音的长短。在音乐里拍号,拍速,音符时值,bpm,小节这些概念都是音的长短的划分。
如果上面这些概念可以理解,那我们就要加一些烧脑的乐理知识了。
二、平均十二律
我们现在流行的西方音乐体系,这个体系里常见的对音划分为七个不同的音,表示音的高低的基本符号,用七个阿拉拍数字标记。它们的写法和读法如下:
写法: 1 2 3 4 5 6 7 i
读法: Do Re Mi Fa Sol La Si Do
这部分知识看起来是不是很熟悉?那我们再去理解一个问题,中国古典音乐体系,对音划分成了五个音,即
写法:1 2 3 5 6
读法:宫 商 角 徵 羽
五声音阶是不是也很熟悉?我们常说的五音不全,指的就是五声音阶里的五个音,我们再看一下日本的音阶构成,即:
写法:6 7 1 3 4
那么所有民族的音阶(包括七个音的划分)有没有一个音乐知识能够把这些全部囊括进去?答案是有!!!平均十二律就是来解答这个问题了,在计算机科学中,我们可以用计算机直接去处理平均十二律音阶。
十二平均律,又称“十二等程律”,是世界上通用的一组音(八度)分成十二个半音音程的律制,各相邻两律之间的波长之比完全相等。十二平均律是由中国明朝皇族世子朱载堉发现,在此吹一波牛,我们老祖宗里出现了这样一个在音乐史上留下名字的人,请记住他,朱载堉!
在理解平均十二律概念之前,我们先了解什么是八度音程,简单来说,假如一段机械波,它的震动频率是440Hz,那么对应的880Hz和440Hz就构成了八度音程关系。
十二平均律是指八度的音程按波长比例平均分成十二等份,每一等份称为一个半音,每两个等分称为一个全音。现行的所有音阶体系,音乐知识都遵守十二平均律这个概念。
现在,我们再回来看一下钢琴的键盘,所有的黑白键每十二个黑白键加在一起,形成一组循环,是不是有平均十二律的感觉了?
德国作曲家巴赫也于1722年发表的《谐和音律曲集》 (另或译为 《十二平均律曲集》 英文:《The 48》),有可能就是为十二平均律的键盘乐器所著。
总结
本篇主要讲述了音乐的基本概念,基本构成要素,引入了平均十二律的理解。下一篇将会就这些概念的组合穿插,展开和声概念的讲解。