音乐声学 音响·乐器·计算机音乐·MIDI·音乐声学原理及应用PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 声学(Acoustics)的发展 1

1.1.1 自然界中的声音--声学的起源 1

1.1.2 国外声学发展的历史 1

1.1.3 我国声学发展的历史 3

1.1.4 声学的发展离不开音乐 5

1.2 现代音乐声学(Modern Musical Acoustics)的性质和特点 6

1.2.1 科学与艺术的结合 6

1.2.2 当前科学、文化发展的前沿 6

1.2.3 广泛的生活基础和群众基础 7

1.2.4 发展中的新学科所面临的新课题 7

1.3.1 现代音乐声学的研究对象--音乐声(Sound of Music) 8

1.3 现代音乐声学的研究对象，研究内容和相邻学科 8

1.2.5 简短的结语 8

1.3.2 现代音乐声学的内容 9

1.3.3 现代音东声学的基础学科 9

1.3.4 现代音乐声学的相邻学科 10

1.4 现代音乐声学的研究方法和现状 10

1.4.1 沿用母学科的研究方法 10

1.4.2 当今各种门类科学、艺术的共同规律 12

1.4.3 开辟研究现代音乐声学的新方法 12

1.4.4 音乐声学的国内外现状 13

思考题 13

第二章 音乐声学的物理基础--振动和声波 15

2.1 振动 15

2.1.1 振动，周期振动，简谱振动，简谐振动的三要素 15

2.1.2 简谐振动的频率 16

2.1.3 亥姆霍兹振子(Helmholtz Resonator) 18

2.1.4 简谐振动的振幅和能量(Energy) 18

2.1.5 同方向振动的简谐振动的合成，拍(Beat) 20

2.1.6 阻尼振动 20

2.1.7 受迫振动，共振，共鸣 21

2.2 波(Wave) 23

2.2.1 波的定义，波的四要素 23

2.2.2 横波，纵波 24

2.2.3 波前，平面波，球面波 24

2.2.4 波长(Wave Length) 26

2.2.5 驻波(Standing Wave) 27

2.2.6 多普勒效应 28

2.3.1 声波的性质 29

2.3 声波(Sound Wave) 29

2.3.2 声压，声功率，声强，声压级，功率级，声强级 31

2.3.3 声波的传播，声的绕射，反射和折射，声波的独立传播定律 33

2.3.4 声学测量 39

思考题 41

第三章 音乐声学的生理，心理基础--听觉 43

3.1 听觉与声学 43

3.1.3 没有听觉就没有声学 43

3.1.2 声学表现为主观和客观的矛盾和统一 43

3.1.3 声音的主观量 43

3.2 听觉的生理 44

3.2.1 耳的结构和工作途径 44

3.2.2 耳的功能 44

3.3.2 可感声强变化 45

3.3.1 可感声强范围 45

3.2.3 耳的听觉范围 45

3.3 人耳对声音强弱的感觉 45

3.3.3 声强听感的频率响应 46

3.3.4 响度、响度级、等响曲线 46

3.4 人耳对声音高低的感觉 47

3.4.1 音高Pitch与频率 47

3.4.2 音高与响度 47

3.4.3 音高差分辨 47

3.4.4 音高建立时间 49

3.5 人耳对音色的感觉 49

3.6.2 声掩蔽效应的应用 50

3.7 听觉的时间效应、哈斯效应和听觉住留 50

3.6.1 声的掩蔽 50

3.6 听觉的掩蔽效应 50

3.8 双耳效应(Binaural Effect) 51

3.8.1 双耳定位(Binaural Localization) 51

3.8.2 声像(Sound Image) 51

3.9 音乐声的听觉实验方法 52

3.9.1 传统的心理物理实验方法 52

3.9.2 心理物理学实验方法的新探索 52

思考题 53

第四章 音乐声学的音乐基础--音乐的构成 54

4.1 音乐声的要素和音乐的构成 54

4.1.1 乐音的要素，音乐声 54

4.1.2 音乐声的组合和运动 54

4.2.1 现代音名及记法 55

4.2 音乐声的音高表示--音名、唱名和记谱 55

4.1.4 音乐的构成图解 55

4.1.3 音乐的构成 55

4.2.2 五线谱(Staff Stave) 57

4.2.3 唱名 59

4.2.4 简谱(Cheve System) 60

4.2.5 其它记谱法 61

4.3 音高的距离--音程(Interval) 61

4.4 音高的排列--音阶和调式 62

4.4.1 音阶(Scale) 62

4.4.2 调式概述 62

4.4.3 七声音阶调式 63

4.4.4 中国汉族五声音阶调式 65

4.4.5 其它五声音阶调式 68

4.4.6 古希腊七声音阶调式 69

4.4.7 欧洲教学音乐调式(Church Modes) 72

4.5 音高的时间构成--旋律和曲式 72

4.5.1 旋律(Melody) 72

4.5.2 曲式(Musical Form) 73

4.6 音高的叠置--和弦 73

4.6.1 和声、和弦 73

4.6.2 三和弦 73

4.6.3 七和弦 75

4.6.4 调式和弦 78

4.7 乐音的时间和空间构成--和弦的连接 80

4.7.1 和弦音、和弦外音(Inharmonic Tone) 80

4.8.1 音乐作品的风格(Style)，构成音乐作品风格的要素 83

4.7.2 和弦的功能性连接 83

4.8 音乐的综合构成--风格和体裁 83

4.8.2 音乐作品的体裁 87

思考题 88

第五章 音律概述 90

5.1 引言 90

5.1.1 音律问题的内容 90

5.1.2 我国古代关于音律起源的记载 90

5.2 音与律，音高标准 91

5.2.1 音与律，律制 91

5.2.2 标准音高(Stand ard pitch) 91

5.2.3 中国古代律名 92

5.3.2 音分 93

5.3.1 频率比与音程 93

5.3 频率比，音分(Cent) 93

5.4 十二平均律(Twelve Tone Equal Temperament) 95

5.4.1 十二平均律 95

5.4.2 十二平均律的生律方法 95

5.4.3 小结 96

5.5 五度相生律 97

5.5.1 五度相生律 97

5.5.2 五度相生律的生律方法，三倍频 97

5.5.3 左拳定调方法 98

5.5.4 我国古代记载的三分损益法计算 99

5.5.5 五度相生律自然大音阶 99

5.5.6 五度相生律大音阶各音之间的音程，最大音差，大全音(Comma Maxima) 100

5.5.7 五度相生律自然小音阶及各音之间的音程 101

5.5.8 五度相生律和声小音阶及其特殊音程，大半音 102

5.5.9 小结 102

5.6 纯律 104

5.6.1 纯律 104

5.6.2 纯律的生律方法：三倍频和五倍频 105

5.6.3 纯律自然大音阶，普通音差 105

5.6.4 纯律自然小音阶及和声小音阶 106

5.6.5 小结 107

5.7 三种律制的比较 108

5.7.1 自然大音阶 108

5.7.2 自然小音阶 108

5.7.4 音程，和弦 109

5.7.3 和声小音阶 109

5.8 有关音律问题的历史、现状和展望 110

5.8.1 我国历史上音律学的发展 110

5.8.2 欧洲各代音律学发展简述 110

5.8.3 当前几种乐制在世界上的区域划分 111

5.8.4 音律学的应用和发展 111

思考题(附参考答案) 112

第六章 声谱 115

6.1 引言 115

6.1.1 谱(Spectrum) 115

6.1.2 描述声音的参量-声谱(Spectrum of Sound) 115

6.1.3 研究声谱的意义 115

6.2 时间谱--声音的时程特性 116

6.2.1 声强随时间的变化谱 116

6.2.2 音高随时间的变化谱 118

6.2.4 声音的瞬态 119

6.2.3 音色随时间的变化谱 119

6.3 声音的频谱(Spectrum of Frequency) 121

6.3.1 基音(基频)、泛音(谐波)、分音 121

6.3.2 傅氏分析(Fourier Analysis)和音乐声的信号处理(Signal Processing) 121

6.3.3 线状谱(Line Spectrum)与连接谱(Continuous Speetrum)、乐音(Musical Tone)与噪声(Noise) 122

6.3.4 线性(Linar)谱和对数(Logarithm)谱 122

6.3.5 频带宽度(Band Width)、中心频率(Centre Freguency) 124

6.3.6 一些波形的频谱 124

6.3.7 频谱的叠加定理 124

6.3.8 共振峰(Formant) 125

6.4.1 声波的立体描述 127

6.4.2 语图 127

6.4 三维声图(Three-dimensional Sound Pattern)语图(Sonogram Sound Spectrogram) 127

6.4.3 模式化声图(Mode of Sound Pattern) 129

6.4.4 噪声的声图 129

6.5 声音的协和性与声谱 130

6.5.1 谐波的频率和音分 130

6.5.2 音程的协和性及不协和性 131

6.6 音色与频谱 132

6.6.1 决定音色的因素 132

6.6.2 一些谐和谐的音色 132

思考题 133

第七章 乐器声学 134

7.1 引言 134

7.1.1 乐器与音乐 134

7.1.3 乐器与音乐家 135

7.1.2 对乐器的一般要求和乐器的一般性质 135

7.1.4 乐器的基本结构 136

7.1.5 乐器与物理 136

7.1.6 乐器的声学参数 136

7.1.7 乐器的四要素，乐器声学的内容 137

7.2 乐器的分类 138

7.2.1 乐器分类的原则 138

7.2.2 按材料分类 138

7.2.3 按演奏方法和演奏机制分类 139

7.2.4 按发声体分类 139

7.2.5 按用途分类 140

7.2.6 按发声的物理机制分类 140

7.3.1 弦的振动方式 143

7.3 弦乐器 143

7.3.2 琴箱与弦的耦合 145

7.3.3 弦乐器的材料与音质 146

7.3.4 弦乐器的结构与音质 147

7.3.5 弦乐器的制造工艺与音质 148

7.3.6 弦乐器的演奏与音质 149

7.3.7 提琴 151

7.3.8 吉他 153

7.3.9 钢琴 155

7.3.10 胡琴 160

7.4 管乐器 161

7.4.1 管乐器发声的激励机制 161

7.4.2 管的定律 162

7.4.3 管长校正(Lenth Correction) 163

7.4.4 激励器与管的耦合 164

7.4.5 管乐器的材料与音质 164

7.4.6 管乐器的结构与音质 164

7.4.7 管乐器的制造工艺与音质 165

7.4.8 管乐器的演奏与音质 165

7.4.9 木管乐器(Wooct-Wind) 166

7.4.10 铜管乐器(Brass Wind) 168

7.4.11 中国笛(Di) 168

7.5 簧振乐器(Reed Instrument) 170

7.5.1 簧振乐器的发声 170

7.5.2 手风琴 171

7.5.4 笙(Shemg) 173

7.5.3 八音琴(Musical Box) 173

7.5.5 管风琴(Organ,Pipe Qrgan) 174

7.6 膜板乐器 176

7.6.1 膜板乐器的振动模式 176

7.6.2 几种膜板乐器的频谱 177

7.7 温度、湿度对乐器的影响 178

7.7.1 温度的影响 178

7.7.2 湿度的影响 179

7.8 中国民族乐器的改革 179

7.8.1 中国民族乐器的特点 179

7.8.2 中国民族乐器的改革 180

思考题 181

8.1.2 对歌唱发声的要求 183

8.1.1 歌唱的音乐 183

8.1 引言 183

第八章 歌唱声学 183

8.2 人体乐器 184

8.2.1 人体中与发声有关的器官 184

8.2.2 “人体乐器”的构成 184

8.2.3 “人体乐器”的特点 185

8.3 歌唱的发声原理 185

8.3.1 声带发声 186

8.3.2 “音管”发声或“音管”与声带同时发声 187

8.4 唱法 187

8.4.1 西方美声唱法 188

8.4.2 共振峰 188

8.4.5 中国戏曲和民间唱法 189

8.4.4 中国美声唱法 189

8.4.3 颤音(Vibrato) 189

8.4.6 中国通俗唱法 190

8.5 歌词 190

8.5.1 歌词与音乐 190

8.5.2 一首好歌词应具备的条件 191

8.5.3 歌词与音乐的结合 191

8.6 歌唱的环境和气氛 192

8.6.1 伴奏--歌唱的声乐环境 192

8.6.2 动作、表演、舞台--歌唱的空间环境和心理环境 192

8.7 歌唱声学的研究 193

8.7.1 歌唱声学的研究方法 193

8.7.2 对一些需要研究解决的课题的建议 193

思考题 194

9.1.2 音乐电声(Musical Electroacoustics)的内容 195

9.1.1 电声学(Electroacoustics)的基本问题 195

第九章 音乐电声 195

9.1 引言 195

9.2 传声器(Microphone) 196

9.2.1 传声器的作用 196

9.2.2 各种传声器的工作原理和优缺点 197

9.2.3 传声器的指向特点 198

9.2.4 传声器的主要技术指标 199

9.2.5 如何使用传声器 199

9.3 磁带录音机(Magnetic Tape Recorder) 200

9.3.1 磁带录音机的种类 200

9.3.2 磁带录音机的工作原理，磁头 201

9.3.3 磁带(Magnetic Tape) 202

9.3.5 降噪(Noise Reduction) 203

9.3.4 磁带录音机的传动机构 203

9.3.6 磁带录音机的主要技术指标 204

9.4 电唱机(Turntoble,Electric Gramophone) 204

9.4.1 电唱机的构成 205

9.4.2 唱片(Records)的录音特性 205

9.4.3 唱头(Head) 205

9.4.4 拾音臂 206

9.4.5 电唱机的驱动装置 206

9.4.6 电唱机和唱头的主要技术指标 207

9.5 激光唱盘(Compact Disc Player,CD Player) 208

9.5.1 激光唱盘的特点 208

9.5.2 激光唱片的结构和工作原理 208

9.6.1 调谐器的功能 209

9.6 调谐器(Tuner) 209

9.5.3 激光唱盘的主要技术指标 209

9.6.2 调谐器的主要技术指标 210

9.7 控制放大器 210

9.7.1 电声调制(Audio Modutation) 210

9.7.2 电声中的分贝 210

9.7.3 控制放大器 212

9.7.4 控制放大器的主要技术指标 212

9.8 图示均衡器和人工混响、人工延时 213

9.8.1 图示均衡器 213

9.8.2 图示均衡器的主要技术指标 213

9.8.3 人工延时(Artificial Delay)和人工混响(Arvificial Reverberation) 213

9.9.1 功率放大器(Power Ampl iller)的作用及种类 214

9.9 功率放大器 214

9.9.2 功率放大器的主要技术指标 215

9.10 扬声器系统 216

9.10.1 扬声器系统的构成和作用 216

9.10.2 电-声换能器 216

9.10.3 音箱(Loudspeaker Cabinet Loudspeaker Housing) 216

9.10.4 音箱放置位置与室内声效果 217

9.10.5 扬声器系统的主要技术指标 219

9.11 耳机(Earphone) 220

9.11.1 耳机的性能和种类 220

9.11.2 耳机的主要技术指标 220

9.12 立体声 220

9.12.1 立体声正弦定律 220

9.12.3 立体声放音 221

9.12.2 双道立体声拾音方式 221

9.13 高保真 222

9.13.1 导致电声系统放声效果失真的缘由 222

9.13.2 高保真的含义 222

9.12.4 假立体声(Quasi-Stereo) 222

9.14 电子乐器(Eletronic Musical Instrument) 223

9.14.1 电子乐器与电声乐器 223

9.14.2 电子乐器的性能和特点 223

9.14.3 电子琴(Eoectronic Keyboard)的基本结构 224

9.15 家庭组合音响系统 225

9.15.1 家庭组合音响系统的构成和音乐功能 225

9.15.2 家用组合音响系统的综合功能 225

思考题 228

10.1 计算机音乐(Computer Music)的发展 229

第十章 计算机音乐 229

10.2 计算机音乐的内容 230

10.2.1 声音的数字合成 230

10.2.2 音乐的数字录音 231

10.2.3 声音的数字控制 231

10.2.4 乐器的数字接口(MIDI) 232

10.2.5 计算机作曲 232

10.2.6 计算机辅助作曲 233

10.2.7 计算机音乐作品 234

10.2.8 计算机记谱、读谱、机械手演奏 234

10.2.9 计算机音乐作品分析 235

10.2.10 用计算机作音乐的理论研究和探索 235

10.2.13 计算机与音乐教学 236

10.2.12 计算声学 236

10.2.11 用计算机作音乐的实验研究和探索 236

10.3 电脑音乐系统(MIDI系统) 237

10.3.1 电脑音乐系统(MIDI)的构成 237

10.3.2 音序器 238

10.3.3 合成器 239

10.3.4 MIDI系统的连接 241

10.4 计算机给音乐带来的变革 244

10.4.1 赋音乐以更广阔的天地 244

10.4.2 赋音乐以新的概念 244

10.4.3 产生新的心理感受和审美标准 245

10.4.4 促进音乐研究的深化 245

10.4.5 促进音乐和音乐教育的普及与群众对音乐的参予 245

思考题 246

10.4.6 促进音乐与科学技术及其它门类艺术的结合和计算机科学的发展 246

第十一章 室内音乐声 248

11.1 引言 248

11.1.1 同一声源的不同听感 248

11.1.2 室内的音乐声源 248

11.1.3 声在室内的传播 249

11.1.4 室内声的听感 249

11.1.5 室内音乐声图解 249

11.2 室内声场 249

11.2.1 室内声组成 249

11.2.2 室内声场的建立和衰减过程 251

11.2.3 闭室的尺度与简正频率 251

11.2.5 最佳混响时间 253

11.2.4 闭室的混响时间(Reverberation Time) 253

11.2.6 其他描述室内声性质的参量 254

11.2.7 室内声场的频率响应(Frequeney Rcsponse) 255

11.3 闭室声场中的能量 256

11.3.1 扩散声场 256

11.3.2 艾润公式和赛宾公式的推导 256

11.3.3 室内声能比，房间常数，混响半径 257

11.4 研究声场的方法 257

11.5 吸声(Sound Absorption) 258

11.5.1 材料的吸声特性 258

11.5.2 常见的吸声材料(Sound Absorption Material) 258

11.6.2 室内噪声标准 260

11.6.3 常用的隔声和隔振措施 260

11.6.1 室内噪声(Room Noise)的来源 260

11.6 室内噪声，隔声 260

11.7 室内声场的音质设计 261

11.7.1 室内声场音质设计的目的 261

11.7.2 室内声场音质设计的一般要求 261

11.7.3 室内声场音质设计的原则 261

11.7.4 室内声场音质设计的一般步骤 262

11.7.5 用电声技术进行室内声场控制(Acoustic Field Control) 262

11.8 各种音乐场所的室内音质设计 263

11.8.1 音乐厅的音质设计 263

11.8.2 歌剧院的音质设计 264

11.8.6 家庭小房间的音质设计 265

11.8.5 试听室的音质设计 265

11.8.4 演播室、录音室的音质设计 265

11.8.3 电影院的音质设计 265

思考题 267

第十二章 音乐声的主观评价 268

12.1 引言 268

12.1.1 音乐声的客观检测和主观评价(Acoustic Field Contral) 268

12.1.2 音质(Quality of sounds) 268

12.1.3 音乐声主观评价的特点 268

12.2 音乐声的客观检测 269

12.2.1 与音高有关的客观量 269

12.2.2 与声强有关的客观量 269

12.3.1 有关音乐美的基本观点 270

12.3 音乐美 270

12.2.4 反映音色的客观量 270

12.2.3 与时值有关的客观量 270

12.3.2 音乐美的内容 271

12.4 音质的主观评价 272

12.4.1 音高的主观评价 272

12.4.2 声强的主观评价 273

12.4.3 与时值有关的主观评价 274

12.4.4 音色的主观评价 274

12.4.5 音质的总体评价 275

12.5 电声产品质量的主观评价 275

12.5.1 电声产品的声音质量 275

12.5.2 电声产品音质的主观评价方法 276

12.5.3 电声产品音质评价节目源 277

思考题 277