附录C:音乐参考

1. 什么是声音?

1.1 声波

声音由通过空气或其他物理介质传播的能量波组成。一旦这些波到达人耳,它们就被外耳捕获并引起鼓膜振动。这些振动被引导到内耳中称为耳蜗的贝壳形肌肉。

频率是指完整波形在一段时间内通过单个点的次数;这是波振动的速度,以每秒周期数衡量,单位为赫兹(Hz)。

波长是指波在物理空间中一个完整周期的物理长度,或从一个波峰或零交叉点到下一个的距离。波长与频率呈反比关系:频率越大的波具有越小的波长。

振幅是声音波高度的量度——或波的峰值有多高。这个测量与我们感知声音响度的方式有关。

1.2 频率谱

我们听到的大多数声音由称为频率谱的频率组合组成。我们通常将最低频率感知为音乐音符的音高。此频率称为基频,或通常简称为基音。剩余频率可以称为分音泛音。这可以通过称为频谱分析的过程进行分析和可视化。

与基频具有整数关系的分音被认为是谐波。否则,分音是非谐波

1.3 ADSR包络

声音的包络描述声音如何随时间演变。我们可以用四个简化的阶段来描述这一点:起音(Attack)、衰减(Decay)、持续(Sustain)和释音(Release)。

  • 起音是从开始到音符达到最大响度的时间。
  • 衰减是音符达到次低音量所需的时间。
  • 持续是此次低音量的实际响度。
  • 最后,释音是音符完全淡出所需的时间。

ADSR包络

图A3.2 ADSR包络。

1.4 声音的参数

除了声波的物理特性外,我们还可以将音乐分解为组成元素:音高、持续时间、音色、响度、纹理和空间位置。

  • 音高是指我们感知声音有多高或低。这取决于声音的频率。频率越高,我们感知声音越高。具有完整听力的人可以听到20 Hz到20 kHz(20,000 Hz)。
  • 持续时间是指声音持续多长时间;此测量与节奏和声音包络都有关。
  • 音色,或音质,使我们能够区分一种声音与另一种声音。它就像声音的独特指纹。它主要由声音的频率谱及其包络决定。
  • 响度是指声音具有多少能量。响度非常主观,但可以用分贝表示。响度由声音的频率、振幅和音色决定。在数字音乐中,这与增益有关。增益不是音量,而是作为音频振幅的某种乘数,可以调整以使轨道更突出或不那么突出。
  • 纹理描述不同音乐元素和乐器如何组合。如果有许多乐器演奏分离的音乐线条,一首音乐可能具有密集的纹理。
  • 空间位置是指我们如何感知声音的物理起源位置。在数字音乐中,这可以通过乐器在立体声混音中的声像控制,或从左右扬声器出来的轨道比例来控制。制作人可以为歌曲创造更多深度,甚至通过控制单个轨道的声像来复制现场录音。

2. 节奏

2.1 节拍值和记谱法

我们可以用称为节拍的单位表示音符的持续时间。这些持续时间以不同组合使用以创建节奏模式。西方音乐使用特定符号表示这些持续时间:

符号 名称 节拍
全音符 较大的空心圆,无尾无旗 4
二分音符 空心圆,有尾无旗 2
四分音符 实心圆,有尾无旗 1
八分音符 实心圆,有尾和一个旗或横杠 0.5或½
十六分音符 实心圆,有尾和两个旗或横杠 0.25或¼
附点二分音符 空心圆,有尾。点添加一个额外的节拍 3
附点四分音符 实心圆,有尾。点添加额外的半拍 1.5
附点八分音符 实心圆,有尾和一个旗。点添加额外的四分之一拍 0.75

还有代表不同持续时间静音或”休止”的符号:

符号 名称 节拍
全休止符 4
二分休止符 2
四分休止符 1
八分休止符 0.5或½
十六分休止符 0.25或¼

音符被组合成称为小节小节线的重复段。

2.2 拍号

拍号描述我们歌曲的节奏如何构建。拍号是分数。分数的上半部分告诉一小节中有多少拍。分数的下半部分告诉哪个音符值是一拍。

最常见的拍号是4/4。它如此常见,以至于被称为常规拍号。您听到的大多数音乐可能都在这个节拍中。此拍号每小节有四拍,四分音符占一拍。其他常见拍号是2/4和3/4拍,它们分别有两拍和三拍,四分音符占一拍。切分拍,或2/2拍,每小节有两拍,二分音符占一拍。

四四拍或”常规拍号”:每小节有四拍,每拍是一个四分音符。此拍号有时使用特殊符号指示。

二二拍或”切分拍”:每小节有两拍,拍值是二分音符。切分拍有时用带横线的”C”指示。

二四拍:每小节有两拍,四分音符占拍。

三四拍:每小节有三拍,四分音符占拍。

三八拍:每小节有三拍,八分音符占拍。

2.3 速度

速度描述节奏移动的速度。衡量速度的一种方法是每分钟节拍数(BPM),意味着在一分钟内播放的节拍数。

以下是常见流派的节奏范围表:

流派 速度范围(BPM)
摇滚 100–140
R&B 60–80
流行 100–132
雷鬼 60–92
嘻哈 60–112
回响贝斯 130–144
科技舞曲 120–140
萨尔萨 140–250
巴恰塔 120–140

3. 音高

3.1 音程

音程是两个声音之间音高的差异。在西方音乐中,最小的常用音程称为半音,或半音。这是传统键盘上两个相邻音符之间形成的音程。两个半音组合形成一个全音。西方音乐理论使用12个音符到一个八度的音高系统,每个音高之间的距离是一个半音。您的耳朵会将一个八度音程的两个音符感知为相同的音高,因为音高处于2:1的频率比。

音程总是从最低的音符测量。音程有两个组成部分:通用音程和质量。通用音程是从音阶的一个音符到另一个音符的距离。质量可以是五个选项之一:纯音大音小音增音减音。每个质量都有独特的声音,可以产生不同的情感反应。以下是音乐中的一些常见音程及其频率比和半音数:

比率 音程名称 半音数
2:1 八度 12
15:8 大七度 11
16:9 小七度 10
5:4 大六度 9
8:5 小六度 8
3:2 纯五度 7
45:32 三全音 6
4:3 纯四度 5
5:4 大三度 4
6:5 小三度 3
9:8 大二度 2
16:15 小二度 1
1:1 同度 0

3.2 音符

在西方音乐理论中,音符通过字母系统表示:A、B、C、D、E、F和G。这些基本音高也可以有临时记号,将基本音高升高或降低一个半音。这导致同一音高有多个名称(A#与Bb相同)。当我们在键盘上到达G时,下一个音符是A,因为系统循环。

每个音符也可以被给予代表八度的数字。

3.3 MIDI

计算机使用数字系统表示音高。每个音符名称恰好对应一个数字。这些数字的范围从0到127。从0开始,将MIDI(音乐乐器数字接口)编号增加一会将音高提高一个半音。

键盘上的自然音符

图A3.3 键盘上的自然音符。

3.4 记谱法

为了以图形方式表示音高,我们可以使用乐谱。乐谱只是一组线条。五条线中的每条线对应一个特定的音乐音符。线之间的四个空格也对应一个音符。我们知道什么音符对应什么线或空格的方式是通过使用谱号,它指示什么音符分配给乐谱。最常用的两个谱号是低音谱号高音谱号(见图A3.4)。低音谱号最常用于音高较低的乐器;高音谱号用于音高较高的乐器。

高音谱号和低音谱号的自然音符

图A3.4 高音谱号(上)和低音谱号(下)的自然音符。

每个音符也可以有临时记号,将音符的音高升高或降低一个半音。应用了升号(#)的音符其音高升高一个半音,而应用了降号(b)的音符降低一个半音。临时记号持续整个小节,所以音符的后续重复也将应用临时记号。还原号(♮)取消小节剩余部分中的任何其他临时记号。当音符超出乐谱上可以表示的范围时,可以绘制额外的线——称为加线——以继续乐谱。低音和高音乐谱可以组合形成称为大谱表的东西。

4. 音阶

音阶是跨越一个八度的音符集合。它们可以一次播放一个音符,从起始音符(或主音)上升或下降。最简单的音阶是半音阶,它包括一个八度中的所有12个音符。每个音符以半音音程分隔。从钢琴键盘上的C开始,我们将有以下音符:

C C# D D# E F F# G G# A A# B

或者,使用MIDI音符编号,我们也可以写:

48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59

4.1 自然音阶

西方音乐中一些最常见的音阶称为自然音阶。自然音阶由七个音符组成,包括5个全音音程和2个半音音程。其中最常见的是大调音阶小调音阶。有12个大调音阶和12个小调音阶,每个可能的起始音高一个。

大调音阶由以下音程组成:全音、全音、半音、全音、全音、全音、半音。从C开始的大调音阶将有以下音符:

音符名称 C D E F G A B C
MIDI编号 48 50 52 53 55 57 59 60
音程 全音 全音 半音 全音 全音 全音 半音

小调音阶也使用每个八度中的七个音符,但顺序与大调音阶不同。小调音阶通常被描述为悲伤、忧郁和疏远。从C开始的小调音阶将有以下音符:

音符名称 C D Eb F G Ab Bb C
MIDI编号 48 50 51 53 55 56 58 60
音程 全音 半音 全音 全音 半音 全音 全音

4.2 五声音阶

五声音阶是大调和小调音阶音符的子集。五声音阶中只有五个音符,音阶没有半音音程,这导致音符之间的不和谐较少。有大调五声音阶和小调五声音阶。大调五声音阶通过省略大调音阶的第四和第七音符创建:

音符名称 C D E G A C
MIDI编号 48 50 52 55 57 60
音程 全音 全音 小三度 全音 小三度

小调五声音阶省略小调音阶的第二和第六音符:

音符名称 C Eb F G Bb C
MIDI编号 48 51 53 55 58 60
音程 小三度 全音 全音 小三度 全音

4.3 调

是大多数音乐的基础组织框架,编码旋律和和声规则和约定。调的概念与音阶的概念密切相关。调由组成同名音阶的所有八度中的所有音符组成。例如,C大调中的音符与所有八度中C大调音阶中的音符相同。但是,虽然音阶通常按音高递增或递减顺序播放,但调中音符的顺序无关紧要。属于给定调的音符称为自然音,不属于该调的剩余音符称为变化音

调根据五度圈组织(图A3.5)。五度圈本质上是一种音程模式。顺时针绕圆移动是将主音从前一个调向上移动一个五度。这添加了一个升高——或升号——作为音阶的第七个音符。或者,逆时针移动将主音升高一个四度,通常称为四度圈。这添加了一个降号音符作为音阶的第四个音符。

五度圈

图A3.5 五度圈。

5. 和弦

和弦是同时发声的一组音符。和弦的名称来自两部分:根音和质量。第一部分是和弦的根音,通常是发出的最低音高。和弦名称的第二部分是它的质量。每种和弦类型都有一致的数学模式。我们可以通过命名从根音的每个音符的音程或给出半音数来描述此模式。

5.1 三和弦

最基本的和弦类型是第三和弦。三和弦由三个音符组成:根音、三音和五音。第一个和第二个音符之间的音程是三度,第二个和第三个音符之间的音程也是三度;换句话说,三和弦由两个堆叠的三度组成。以下是三和弦的不同质量:

质量 音程(名称) 音程(半音)
大三和弦 根音、大三度、纯五度 0, 4, 7
小三和弦 根音、小三度、纯五度 0, 3, 7
减三和弦 根音、小三度、减五度 0, 3, 6
增三和弦 根音、大三度、增五度 0, 4, 7

5.2 七和弦

可以将额外的音符添加到和弦中,这会增加更多色彩。最常见的扩展和声类型是第七和弦。这些和弦有四个音符而不是三个。它们建立在我们已经遇到的三和弦上,但在顶部有一个额外的音符。

这第四个音符是距离和弦第三个音符大三度或小三度。七和弦可以建立在大调、小调或减和弦上。以下是一些常见的七和弦:

质量 音程(名称) 音程(半音)
大七和弦 根音、大三度、纯五度、大七度 0, 4, 7, 11
属七和弦 根音、大三度、纯五度、小七度 0, 4, 7, 10
小七和弦 根音、小三度、纯五度、小七度 0, 3, 7, 10
减七和弦 根音、小三度、减五度、减七度 0, 3, 6, 9

6. 和弦进行

6.1 罗马数字

自然音和弦是可以使用当前调的仅七个音符演奏的任何和弦。例如,如果您在C大调中工作,自然音和弦包括您可以使用钢琴键盘上仅白键演奏的所有和弦:

C D E F G A B

在C大调中,我们将有以下自然音和弦:

C大调 D小调 E小调 F大调 G大调 A小调 B减三和弦

罗马数字系统可用于通过其音阶度数而不是其特定名称(即C大调或D减三和弦)来指代不同的自然音和弦。如果和弦具有大调质量,它会获得大写罗马数字。如果它具有小调质量,它会获得小写罗马数字。减和弦都是小写并带有附带的o符号。

在音乐中,仅使用对应于数字1到7的罗马数字:I、II、III、IV、V、VI和VII。这为我们提供了任何调的所有自然音和弦的以下罗马数字:

音阶度数 第1度 第2度 第3度 第4度 第5度 第6度 第7度
大调 I ii iii IV V vi vii°
小调 i ii° III iv v VI VII

6.2 常见进行

许多早期摇滚歌曲建立在蓝调进行上,如I-IV-V。最常见的进行之一是”嘟哇”进行:I-vi-IV-V。相同的和弦可以重新排序以形成I-V-vi-IV。嘻哈歌曲经常使用较短的进行,经常在小调中,只有一个或两个和弦,如i-V、i-VI和i-iiº。以下是其他常见进行的表格:

常见大调进行 常见小调进行
I - V - vi - IV i - VI - VII
I - IV - V i - III - iv - v
I - V - vi - iii - IV i - VI - III - VII
I - vi - ii - V i - v - VI
I - vi - IV - V i - iv - v
I - iii - IV - V VI - iv - v - i

7. 歌曲结构

歌曲结构——也称为音乐形式——描述音乐创意和材料如何在整首音乐中展开。歌曲结构的最基本单位之一是乐句。如果旋律是段落,那么乐句就像音乐句子。它们是完整的思想,被标点并组合以形成更完整和连贯的思想。乐句通常持续两小节、四小节或八小节。这些乐句被组合以形成更大的结构,成为整体歌曲形式。

重复对流行音乐和古典音乐都是一个极其重要的概念。歌曲可能使用此概念的一种方式是通过在整首歌曲中重复的乐段。音乐家对歌曲不同部分进行分类和讨论的最常见方式是使用字母标记它们。每次我们看到一个新乐段,我们给它字母表中的下一个字母。如果一个乐段重新出现,我们重用已经应用于该乐段的字母。如果一个乐段重新出现但略有不同——也许有不同的歌词——我们可以给它一个数字。这作为乐段首次出现或重新出现的时间表工作。如果一首歌有三个乐段,没有重复的乐段,我们可以将该歌曲的结构称为ABC形式。

在流行音乐中,主歌-副歌形式是最常见的歌曲结构。在其最简单的形式中,这种形式建立在两个重复乐段上,称为主歌副歌。这种基本结构有无穷的变化,但这种形式往往包括:

A1    B     A2    B     C     B
引子  副歌  主歌  副歌  桥段  副歌
           结尾

8. 混音和母带处理

8.1 效果

使用混音效果可以赋予我们的轨道生命,并将我们所有的元素组合成一个连贯的整体。

动态范围压缩降低最高音量并放大最低音量,这缩小了音频的整体动态范围。这确保听众可以清楚地听到完整的音量范围。

混响,或简单地混响,重现声音波通过物理空间移动产生的声学现象。其中一些波反弹回听众。反弹回来的波被听到为较软。想想声音如何通过音乐厅混响,甚至您的浴室。我们可以通过向我们的轨道应用混响来重现这种混响。

合唱效果是通过分层多个声音副本创建的,彼此稍微偏移。它可以使音频听起来更丰富,并给人以多个表演者的错觉。

移相器效果是通过同时播放同一声音的多个版本产生的,但更改每个单独声音的频率配置文件以在频谱中获得间隙或下降。

8.2 滤波器

滤波器允许我们塑造音频选择的频率谱。滤波器的工作有点像门,只允许某些频率通过。滤波器的行为由其响应曲线决定。这就像一个描述哪些频率被允许通过的图表。有四种主要类型的滤波器:低通、高通、带通和陷波。

  • 低通滤波器允许低于阈值——或截止频率——的频率通过,同时降低高于阈值的频率。
  • 高通滤波器接受高于截止频率的频率。
  • 带通滤波器降低频率带上方和下方的频率;带通等同于同时应用低通和高通滤波器。
  • 陷波滤波器与带通滤波器相反。陷波滤波器不是突出频率带,而是降低频带,而所有其他频率自由通过。