音准曲线是怎么形成的?
音准曲线的形成原因在学术上颇有些分歧,通过长期的论证现基本上分成二种观点:一是听觉和心理的因素;另一种是琴弦振动的物理属性,正如中国调律师协会会长金先彬在《钢琴维修调整与钢琴调律》书中所论述的:“音准曲线是如何形成的呢?主要原因有两个:一是人的生理、心理因素;二是琴弦的固有物理属性。” 1.人的生理、心理因素 人耳对于不同频率的听觉锐度(感受灵敏度)不一样。人耳对1000Hz附近的振动最敏感,随着频率的不断升高或降低'听觉锐度会下降。这是生理上所决定的。另外,人的心理八度要比数理八度宽一点,要求更高或更低一些的夸张才觉得准了,而这种夸张要求的具体量值是因人而异的。 2.琴弦泛音的非谐性 一条理想弦的频率可用下式表达: 公式表明,理想弦的各次泛音的频率为基频的整数倍。而实际应用的 钢琴弦并非理想弦,它的柔顺度不足,受劲度及均匀度等影响,其泛音频率与基频之间呈现较为复杂的关系,存在“非谐性”,即略偏高于基频的整数倍。这样,在八度扩展调律中,由于冠音的音高是由根音的二次谐波(第一泛音)来确定,必然形成向高音区逐渐偏高、向低音区逐渐偏低的音准曲线。 为使弦振动泛音的频率计算更切合实际,须给上述公式加一个修正项。即: 可写成: 式中的n2A是针对不同谐波频率的修正项。A为由琴弦长度、直径、张力及纵向弹性模量等共同决定的量。由此可见,规格型号不同的钢琴,修正量不一样,谐音的非谐程度不一样,从而导致音准曲线上的差异。 上述公式修正项中的A,在取值上都是经验性的。 这里仅举一例: 从经验公式可看出:琴弦长、张力大时,泛音的非谐程度低,频率的偏移量相对小些。 讲到这里,不但大致清楚了钢琴音准曲线的形成原因,而且还会发现钢琴的音准曲线并非是唯一的,不同规格的钢琴甚至不同人调出的同一台钢琴会表现出不同的曲线特征(亦即高音偏高、低音偏低的程度会有差异)。当然,总的趋向应该是一致的。取其平均值,可以用以体现一般性状况。 |