題:
在不同粗細的琴弦上演奏的兩個音符有什麼區別?
bzzr
2014-08-26 03:30:41 UTC
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我正在音序器上處理這首音樂,我試圖模擬在吉他的不同弦上演奏相同音符的效果,例如,在B弦的第5品上演奏E3,

Tab 1

很明顯,僅重複完全相同的音符是行不通的,所以我想我可以通過介紹來實現演奏音符之間的頻率差異很小。但這不是一個通用的解決方案,因為您在指板上的頻率越高,頻率之間的差異就越大。

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那麼任何一個之間的音色有什麼不同音高相同的兩個音符以不同粗細的琴弦演奏嗎?

您在合成這些聲音時可以控制哪些功能?
七 答案:
filzilla
2014-08-26 05:01:47 UTC
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從技術上講,具有相同音高的兩個音符與基音具有相同的頻率。

但這不能解釋為什麼為什麼具有相同頻率的兩個音符也被稱為統一音符,在不同直徑或不同音色的弦上聽起來不同長度或兩者兼有。您可能知道,吉他和整個樂團的弦係有很多統一點(不同於鋼琴)。

例如,在吉他上,E4可以在5種不同的弦上演奏。

如下圖所示。

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所以關鍵的問題是儘管音高相同,但為什麼聽起來又不同?

很大程度上是因為這些諧波中的每個諧波的幅度都不同,這是由於琴弦的粗細和琴弦長度的變化所致,就像琴弦被``停住''(微動)的位置一樣。

要了解為什麼兩個音色聽起來不同(厚度和/或長度),您需要研究音色的粗細彈奏E4與較細的彈奏E4具有不同的諧波強度。一種方法是使用示波器或音頻頻譜分析儀或軟件來查看每個波形,這些軟件會接收您的音頻輸入並進行傅立葉變換。

Wiki on Harmonics:

http://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_series_%28music%29

在具有24品格的吉他上,底E上有E4,品格24。此外,由於等式中存在諧波,請不要忘記第5和第24品格底弦,在第4、5和6弦上會發現“假”諧波,全部製作E4。我不知道諧波的諧波如何影響聲音。儘管諧波本身聽起來很相似,但與問題中的現像不同。
@Tim我認為他們正在談論諧波的更廣泛的數學定義。儘管它們絕對與吉他演奏類型有關。
為了清楚起見,我指的是畢達哥拉斯所定義的振動弦的諧波系列(基本和泛音)。這是悉尼NUSW的一個很好的描述和更多內容:http://www.phys.unsw.edu.au/jw/strings.html
ninemileskid
2014-08-26 09:37:12 UTC
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在所有其他條件相同的情況下,較粗的線繩會更快地衰減橫向振動,因為它在單位長度上會受到更大的阻力(分子間變形)。 (請參見[不是我的作品] 4.6節 http://www.people.fas.harvard.edu/~djmorin/waves/transverse.pdf。)(如果我們考慮用不同材料製成的琴弦

如其他答案(出於各種正確和不正確的原因)所述,兩根弦之間的諧波頻譜也將有所不同。但是,雖然這是事實,但我自己的經驗是,這種效果所產生的音調差異通常小於其他演奏技術所能達到的差異。例如,在較重的琴弦上彈奏時,通過將琴弓移近琴橋,泛音譜之間的差異可以忽略不計甚至顛倒,或者獲得完全不同的特性,例如從某個角度攻擊每根琴弦的噪音。因此,讓您的音序器聽起來像人類音樂家可能有點違反直覺,因此您應該嘗試不同的想法。

除了調整其中一種和聲音符的衰減率之外,我還建議您可以嘗試在其中之一上添加顫音(指速頻率波動),因為這是真正的演奏者的手指會在手指弦上做的事情,但顯然不會在空弦上做。

改變每個音高的中心,這也是一個現實的想法,您只需按照@BenKushigian的建議與頻率成對數比例縮放。我也喜歡@smiley的想法,即在整個波形上添加一個非常小的相量,以增強琴弦之間的拍打效果。

請讓我們知道您發現最佳的聲音!

您在那兒引用的那是一個很好的參考,但是它並沒有真正討論阻尼在弦樂器中的發生,只是通過流體粘度摩擦來阻尼_(除非您正在演奏水下吉他,否則這不是一個相關因素。如果是相關的,則您的結論將是錯誤的:實際上,較重的弦會因這種影響而減弱_,幾乎出於同樣的原因,鉛球的下落速度比羽毛的下落速度還快)。實際上,鋼弦上的衰減主要發生在琴橋和指板以及琴弦上的灰塵顆粒上。對於尼龍等弦,則更為複雜。
您聽起來好像對弦物理非常了解。我一直想知道的一件事是,設計吉他(尤其是小尺寸的吉他)是否可行,以使弦線張力隨位移的變化較小。我在低弦張力下觀察到的最大問題是,較安靜的音符,響亮的音符明顯清晰。我認為保持更恆定的弦張力將有助於解決該問題。您知道為達到這樣的結果付出了什麼努力嗎?
@leftroundabout,我不確定為什麼流體阻尼與琴弦厚度會有所不同。根據參考文獻,阻尼比與單位長度的質量密度成正比。這對我來說是有道理的,因為較粗的琴弦必須經歷更多的(非彈性)變形,這會導致其耗散能量,這與流體情況相同。因此,我不同意較重的琴弦衰減程度較小,並且污垢或空氣阻力也與此無關。你的來源是什麼?
@supercat,是一個有趣的想法。我想您可以拉緊張力,使所有的位移都“小”,但是那樣就很難打了。
@ninemileskid:變形是弦的彎曲時間的導數,即∂ₓ²_v_而不是單獨的_v_。因此,該阻尼的效率增加了ωω²,而粘度衰減對所有頻率的影響相同。這就是尼龍繩聽起來比鋼繩聽起來差的主要原因:塑料會以強烈的非彈性方式變形。在鋼弦中,變形大部分是彈性的(幸運的是,由於非彈性變形會導致金屬疲勞),因此它會引起[inharmonicity],但不會造成阻尼。
無論如何,您從哪裡獲得“領先地位,阻尼與單位長度的質量密度成正比”?那不在你的來源。再次,這是錯誤的;對於恆定的摩擦係數,根據簡單的能量論證,粘性阻尼將降低∝ 1 /ρ(將密度加倍會使平均速度(從而使力)降低1 /√2,因此,給定幅度的每次振動會消耗的能量要少得多。它還將每個週期延長至√2_T_,因此耗散給定能量所需的時間加倍。
我不知道粘性摩擦的相關性如何,但是它不可能占主導地位,否則所有的電吉他聽起來都差不多。
-1
讓我們[繼續聊天中的討論](http://chat.stackexchange.com/rooms/16732/discussion-between-ninemileskid-and-leftaroundabout)。
smiley
2014-08-26 05:58:39 UTC
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另外兩個答案是正確的,儘管您指出了弦粗細是引起注意的可能原因,但似乎您的問題是要發出統一的聲音,而不是在另一根弦上複製一種聲音。琴弦振動時會發生的情況是,它實際上是從一側拉到另一側,或者從上到下伸展,具體取決於拉動或折斷的方式。這會導致音調輕微顫動,這幾乎是不明顯的。根據彈奏弦的力度,此彈奏聲將變得明顯,並使您的電子調諧器感到困惑。當同時發出統一的琴弦時,每個琴弦都有其自己的顫音模式,其效果有點類似於合唱。我有一個十二弦吉他,我會用相同的八度琴弦來串起來,這樣我就可以得到這種效果。聽起來很棒,但是不要彎曲琴弦。每根琴弦彎曲量的微小差異使音符彼此相互下沉。它使環形調製器發出聲音諧波!

Dave
2014-08-26 18:03:07 UTC
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一些其他細節。

由於弦被打結時張力的變化,因此音高變化很小。張力的變化沿頸部變化,通常較大的變化沿頸部向上(遠離螺母)。這種變化很小,通常在單音符演奏中是很難察覺的。但是,這種差異確實會導致您在演奏統一音時聽到合唱類型的聲音。

更改弦的長度也會影響音符泛音中的不諧音;通常,弦越短,較高的泛音的頻率變化會偏離其理想值(這與真實弦的橫向剛度非零有關)。此外,較粗的(給定材料的)琴弦在泛音中具有更大程度的不諧音。這些影響將改變諧波在頻率上的位置。

我懷疑,如Filzilla的回答所示,諧波的相對強度是主要的影響,而這正是我想要嘗試的結果。首先進行修改,可能只需將不同的均衡器曲線應用於不同的音符音符;但是,如果要講究細節,則有一個物理基礎,可以合併使諧波頻率(包括基波)發生變化的效果。

一個點在其他一些答案中是隱含的,但不是詳細說明,在修改音高時,您通常想倍增地改變音高,例如 F'=(1 + df)* F ,其中 df 是球場。我對這個問題的理解是,OP嘗試按 F'= F + dF 進行音高偏移,其中 dF 是赫茲頻率偏移,不會產生均勻的變化隨著原始音高的變化,音高也會變大。

Ben Kushigian
2014-08-26 04:54:31 UTC
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因此,相同音高的兩個音符(兩個不同的琴弦,甚至使用兩個不同的樂器)的音質之間的差異不一定在頻率上(儘管我的吉他總是有些失調...)而是每個字符串產生的泛音。我不知道該如何模仿,而是讀入泛音系列-也許貝司琴弦應該更多地強調泛音系列的低端(只是一根頭髮,太多了,太誇張了!)

此外,就改變頻率而言,請注意 cents(等溫半音的對數劃分),而不是恆定的數值變化。如果我有一個A440並為其添加了2Hz,並且想在A880上模仿它,那麼我想為其添加4Hz。最好的方法是使過程自動化(如果您具有任何編程技能)。我做了一個小小的Python腳本,如果需要,我可以將其發送-輸入您的第一個頻率,第二個頻率(調整幾赫茲),然後輸入第三個頻率。該腳本輸出的第四頻率與第三頻率成對數比例,第二頻率與第一頻率成正比。

當然,請詳細說明!另外,您能解釋一下為什麼頻率成對數比例的原因嗎?
本質上,如果您有4個頻率w,x,y和z,則它們與w成正比,而w與x成正比(與該z的某種形式相同)。這不適用於不同八度的美分,因為頻率會在每個八度加倍。但是,有一種模式涉及對數:如果lg(w / x)= lg(y / z),那麼我將這些稱為對數比例。順便說一句,lg是以2為底的對數的表示法。如果您不掌握對數,請不要擔心,但是在分析頻率時它們非常有用!例如:lg(440/220)= lg(2)=1。另外lg(880/440)= lg(2)= 1。
這意味著無論從440Hz到220Hz的距離(以間隔或分為單位),從880Hz到440Hz的距離都是相同的。在這種情況下,兩個距離均為1個八度或1200美分。因此,我編寫的程序要做的是採用兩個頻率,它們要彼此模擬一定距離。然後,它獲取第三頻率並輸出第四頻率,該第四頻率與第三頻率的“對數”距離與第二頻率與第一頻率的對數距離相同。從我們之前的示例中:myprogram(220,440,110)>>>輸出220它說'220和440之間的1個八度
110的八度是220'實際上是用美分來完成的,但是它們很難被可視化(實際上與英寸和碼之間的差異相同-我們只是通常不使用英寸來測量足球場)好,那是有點數學-如果您想進一步了解這一點,這裡有一些很好的資源。 Wikipedia是其中之一,但它往往會有點技術性。隨便看看吧,這很有趣
Alejandro García Iglesias
2014-08-26 22:40:22 UTC
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弦規有一個關鍵區別。在相同的張力下,較薄的量規具有較小的質量,並且與較厚的量規相反,在受到衝擊時可以更容易移動。在較細的琴弦中,會產生更多的諧波,這是因為除了基本振動之外,更容易在琴弦上產生較小的諧波振動。與較粗的弦線的“較暗”聲相反,這使我們的聲音更加“明亮”。正如 Dave的答案中所述,還涉及其他問題。

通過改變頻率,您將無法在計算機上如此輕鬆地生成此信號,的頻率,但是物理。如果仍然想嘗試,則需要具有可變數量的諧波(提示:可以通過低通濾波器實現)。

https://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic#Harmonics_and_overtones

Laurence Payne
2017-11-09 05:55:36 UTC
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我想您會發現,音色的差異與弦號的區別不大,而與開放弦和and弦的弦之間的聲響差異有關。相對於琴弦的有效長度,可能有不同的拔除位置。

那麼如何在音序器中執行此操作?首先,不要在調整中引入“隨機錯誤”。即使在實踐中有時偶爾發生意外,也不希望一根弦不合時宜。

我建議您不要太擔心音色的差異,只需確保是一個。這意味著選擇一個樣本集,不僅要對每個音符重複相同的樣本,還要在選擇的樣本之間輪換。記住,吉他手會花一些錢來最大程度地減少我們正在談論的差異!



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