聲音的種種

1.聲波與空間            回選單

聲音是空氣振動,也是一種能量。由一個音源開始,以聲波形式擴散,就像在平靜的池塘裡丟入一顆卵石造成擴大的圓形漣漪。它以波的形式在介質(氣體、固體、液體)中傳送。一般在教會禮拜堂中,多少有一些阻礙物阻斷聲音的進行,常見的阻礙物就是大的柱子或矮牆。還有太大圓弧牆壁、大面的凹牆、或凸面牆,會像凹透鏡、或凸透鏡一樣,它能將把光波分散或集中,這都不是很理想的。以聲音的要求來說,會眾最好是不論坐在什麼地方,音波都能順利的傳到耳朵,不要太集中,也不要太分散,當然也不要有聲音的死角才行。

2.共鳴(Resonant)又稱共振            回選單

發聲體就是一個振動體。它在空氣中造成的聲波,也可以使另一個物體發生振動,如這物體的固有頻率接近或相等於聲波的頻率,就發生共振,使這個物體的振動幅度很大,因而也就發出了相當大的聲音來。

3.堂音(Ambience)            回選單

堂音英文名Ambience原意是指周圍、環境或氣氛,後來被引申為音樂廳中的堂音。大部份人會誤認堂音就是殘響,其實是2種不同的東西。從氣氛2字,我們就可瞭解它是指包圍在我們周圍的音樂細節。堂音Ambience另有一個理性的解釋,那是狹隘的指傳入耳朵的第一次反射音。換句話說藉由第一次反射音與直接音的時間延遲,我們可以感受到音樂廳空間的大小。因此如果我們無法在CD軟體中聽到堂音的話,我們便無法感覺到空間感。

4.殘響(Reverberation)又稱回音            回選單

殘響在一般的解釋中,當然也可以說是反射音。但是,殘響有一個更嚴苛的時間定義,那就是指一個猝發音發生之後,聲音的能量衰減到原來的百萬分之一(60dB)的時間長度。也就是說,一個聲音發出以後,它的能量要經過多少時間的反射才會消失。若是牆壁又厚又硬且又光滑,聲波就比較容易反射,而且能量會經過多次的反射才會消失,如此聲音在空氣中傳遞的時間也比較長。若聲波碰到的是地毯類的牆壁,那大部分的能量都被吸收了,聲波沒有經幾次的反射就消失了,聲音在空氣中傳遞的時間則比較短。

牧師講道時說話聲的殘響卻不可太長,因為殘響太長時,後面的字會蓋掉前一個字,這樣會使聲音混濁。殘響的長度與空間的大小有關,但是有一個好的殘響,並不能代表聲音音質的好壞。比如兩個有同樣殘響的空間,但是一個是木造的,另一個全是地毯的話,那地毯的房子會讓鼎鼎大名的史塔第發利(stradivarius)的名琴變為廉價琴。好琴的特點就是他能發出豐富的高次泛音,好的空間會將豐富的高次泛音表達出來;但壞的空間就會將這些扼殺了,

5.泛音(Overtones)又稱倍            回選單

我們日常生活中聽到的每一個聲音都不是一個清純的單音,而是一個由多個不同單音組成的「混合聲音」 (Composite Sound)。當中每個泛音的音量都不同,而且每個泛音之間的音高頻率關係可以是有比例性的,也可以是無比例性的。振動中的弦會產生純音,這只包含一個頻率,沒有任何振動體只產生一個純音,除了純音之外還有其他合成音,此合成音就是泛音,頻率最低的泛音稱為基音(Fundamental)。泛音不可能低至基音以下,因為泛音的頻率會以2倍、3倍、4倍、5倍…等的往上爬高,而不會有往下的音。基音與泛音的相加就是樂器的音色,換句話說,小提琴與長笛即使音高相同,音色也會有不同的表現。

聲音有多種不同的泛音組合模式:有以泛音系列為主的(如大部份樂器或動物昆蟲的聲音),也有以非同系泛音關係為主的(如雜聲、機械聲、自然界的聲音等)。多種聲音中的兩個極端例子是白噪音 (White Noise) 和錄音室常用的音量水平調校正弦音。前者由雜亂無章的多個非同系泛音關係的泛音組成,而後者即只有一個音量固定的單純泛音。包含在這兩個極端例子之間的便是我們現實生活中多姿多釆、變化萬千的音響世界。由此可見,要利用純理性和客觀的方法去描述聲音的「音色」或「音質」,我們應該從「泛音譜列」作為出發點。也就是說,一個「混合聲音」的「音色」是取決於泛音的數目、種類和音量比例。

6.聲音的反射與吸收            回選單

音樂進行中所發出的頻率範圍(每秒振動的次數或週期)是相當的廣的,而每一種材料對不同音高的反射程度與吸收程度都是不一樣的。比如同一個材料的牆,它對低音(低頻率)反射較好,對高音(高頻率)反射不好,反而將高音的能量吸收了。經過幾次反射以後,高音泛音頻率全沒有,只剩下低音的頻率。這樣的特性,就決定了一個空間聲音音質的好壞。

7.音質(Tone Quality)            回選單

音質是指聲音的品質,許多人都把它與音色混淆了。什麼叫作聲音的品質?當您在說一雙鞋子品質好的時候。您指的一定是合腳、舒服、耐穿,而不是指它的造形好不好看、時不時髦。同樣的,當您在說一件音響器材音質好、壞的時候,您也不是在說它的層次如何、定位如可,而是專指這件器材「耐不耐聽」!就好像耐不耐穿、合不合腳一樣。當您提到布料時,您會說:這塊料子的質很好。

從以上的例子,您可以很清楚的知道「質」就是與生俱來的天性。音質高貴、很好、很美就代表著這件器材的本性很好,它讓人聽起來很舒服。音質是音響器材中最重要的一環。

8.音色(Tone Color)            回選單

音色就如同顏色一般,是指它特有的顏色。那麼什麼音是紅色,什麼音是綠色呢﹖其實人們常用「音色」一詞來描述某一種樂器所擁有的獨特「音質」,或是說「聲音的氣質、性質、特質」。音色是由基音與泛音而決定的,基音與泛音的相加就是樂器的音色,換句話說,小提琴與長笛即使音高相同,音色也會有不同的表現。。我們時常會聽到:這把小提琴音色真冷、這把小提琴音色真暖等的說法,這就是指小提琴的音色而言。聲音就像光線一樣,是有顏色的,不過它並不是用眼睛看到的,而是以耳朵聽到的。通常,音色愈暖聲音愈軟;音色愈冷聲音愈硬。太軟或太硬當然都不是很好。有時,音色也可以用高貴、美等字眼來形容,基本上它也是天性之一。不過,就像布料一般,布質是指它的材料,布色卻是指它的顏色,這其間還是有明顯的界線。

我們的聽覺是非常敏銳的,但我們並不能準確地指出任何一個聲音中各個泛音的頻率比例和相對音量關係,因而我們只能用比較概括性的形容詞來描述不同的「音色」,例如「光亮」、「混濁」、「沙啞」、「柔和」、「厚」、「薄」等等。

9.封包 (Envelope)             回選單

「封包」是指聲音從發聲至終止的那段時間空間裡音量變化的模式,大體地可分為三個階段:

  • 發聲 (Attack):能量投進一件物體(或樂器)後驅使它從靜止達至預期最大震幅所需時間(一些物體之間的差別可能只有百分之一秒,但大部分物體所需時間不到半秒)。

  • 持續力 (Sustain):能量持續時該物體保持原有震幅的時值。

  • 消退 (Decay):能量抽離後該物體從某一震幅回復至完全靜止所需時間。

例一:用中強的力度彈奏鋼琴中央 C 然後保持按下琴鍵,五秒之後大家便能清楚地察覺出音量減弱的趨勢,十五秒後音量已經變得非常微弱,直至大約二十秒時,音量完全消失,琴弦停止震動。那就是說在鋼琴上用中強力度彈奏中央 C 的「封包」是一個急促向上然後需時二十秒緩慢向下的時間空間。

例二:用中強力度在定音鼓上擊奏一個音,聲音的餘音並不長,因為其「封包」中的「消退」(Decay) 部分比較短小。用筷子在桌面敲打一聲,聲音差不多在瞬息間出現及消失,比定音鼓的來得更快,這就是說它的「發聲」(Attack) 及「消退」(Decay) 速度極快。相反,在管風琴上按下及保持按下一琴鍵,聲音好像永遠地停留在空中,沒有絲毫減弱的蹟象,直至手指離開琴鍵,聲音才消失,這是因為管風琴聲音的「封包」在發聲後有極強的「持續力」(Sustain),而它的「消退」(Decay) 速度像其他吹管樂器如長笛等都是快速的。

10.密度與重量感            回選單

聲音密度大聽起來是什麼感受呢?弦樂有黏滯感、管樂厚而飽滿、打擊樂器敲起來都會有空氣振動的感覺。所有的樂器與人聲都應具有重量感。不過大部份的人都得不到很好的聲音密度與重量感,這種感覺與中頻段、低頻段的飽滿有關。聲音的密度與重量感好有什麼特性呢?那就是讓樂器與人聲聽起來更穩更紮實更像真的。

11.透明感            回選單

透明感幾乎是一個祇可意會、不可言傳的名詞。有時候音樂聽起來澄澈無比,有些時候則像蒙上一層霧般。最好的透明感是柔和的,聽起來耳朵不會疲勞;較差的透明感像是傷眼的陽光,雖然看得清楚,但很傷神。大部份的音響器材無法達到既清楚又柔和的透明程度,而祇能單單表現清楚而已。如果能夠達到「清楚又柔和」,那麼該件器材的價值恐怕也不低了。

12.雜聲            回選單

「雜聲」是指日常生活中可以找到的非樂器聲音,例如膠袋的摺動聲、鞋跟的踏地聲、風聲、沖水聲等等。這些聲響之所以不能歸納為樂器的聲音歸究於它們的不穩定性和不重複性;反之,樂器聲音的音波在大部分時間內是連綿不斷地反複出現的,而任何有反複現象的音波都能在我們的聽覺中喚起準確的印象。「雜聲」雖然沒有樂器音色均衡性的特質,但也很有吸引力,而且在很多情況中更甚於後者。一首沒有應用敲擊樂的純音樂作品給人的引象往往是典雅的,正如我們品賞鮮味清純的食物一樣;但一首加插了敲擊樂聲響的作品卻可以比喻作一碗加了少許辣油的魚蛋麵,因敲擊樂的聲響是向非均衡性音質的方向走了一大步。當一首作品應用了「雜聲」來點綴部分聲響效果時,聲響的非均衡性大大刺激了我們的聽覺以致我們好像品賞著台灣麻辣火鍋一樣。雖然對於大部分人來說,品賞辣味的東西是禁忌,但我們可以想像到當我們自由地選擇品嘗各種不同味道的食物時,無論是辣的還是甜的,我們的生活是多麼有趣味性。在一首音樂作品中應用「雜聲」是一個漫無邊際的領域。

其實,我們要首先清楚認定應用「雜聲」的目的。在上述麻辣火鍋的例子中辣味只是食物的調味料而不是食物的本身:那就是說「雜聲」在大部分情況下是音樂的點綴物。其次,我們在選取某一種「雜聲」時要多應用聲響學的角度去分析其聲響本質,從而決定它在垂直混合其他聲響時的匹配力。再者,在單獨應用「雜聲」時要考慮它與其他聲響在水平面上是否有洽到好處的連貫性。

「雜聲」的品種要比所有樂器合起來還要多,可以說是包羅萬有,而且有日新月異的特性:百多年前的人們是沒有聽過汽車、飛機、或磨擦發泡膠等聲音的,所以要對「雜聲」的分類作較全面的概括似乎是比較因難。但我們或許可以留意下列一些選取「雜聲」的原則:

  • 選取較容易產生的「雜聲」,如摺報紙聲,鑰匙聲等等。

  • 如要應用難於產生的「雜聲」如汽車引擎聲或打樁聲時可選用播放錄音帶的方法。

  • 愈少被人刻意引用的聲音愈具吸引力。

  • 聲量太小的雜聲可能會被其他聲音所摭蓋,如必要應用時,可考慮應用擴音設備。

  • 碰擊由完全不同材料造成的物件通常能產生較有趣味性的聲音。

  • 大部分雜聲的持續力比較弱,應用它們在重拍或重音的地方時效果會較好,但能找到持續力較強的「雜聲」可在各方面多加利用。

13.音質的改善(殘響與音色)            回選單

當我們聽到某一種聲音時,對這種聲音或相似聲音的記憶,往往勾起腦海裡對以往某一生活片段,或某一感受的回憶,因而對這種聲音產生了「主觀」的的感受,而且這些感受是因人而異的。例如大部分接觸過西方事物的香港人,當聽到管風琴的聲音時,都會聯想起教堂莊嚴的氣氛或婚禮的場面;而大多數外國人聽到古箏的聲音時會聯想起東方特有的園林景色。

殘響就是聲音發出並停止以後,依然會聽到的殘餘聲音,一般教會空間聲音的殘響通常大約在1.5秒左右。例如在地下道、體育館的殘響就很長,在錄音間裡的就很短。殘響太長,鼓的音量與品質控制就越不容易;殘響較短,控制就容易多了。

一般教會的禮拜堂比較少使用大量的地毯,所坐的椅子材料大多是木頭。這種型態的空間,殘響的長度一般都夠,有時會太長也說不定。殘響時間是否過長,可找有經驗的建築音響學者以儀器測量。可依照殘響與空間的對照表,依所測得殘響的長度,選擇在空間內的材料,除了考慮這些材料可以加長、或減少殘響的特質以外,還要盡量選其對高音頻率有較佳的反射特性的材料為佳。改變牆面的形狀,或是換掉舞台地板,聲音馬上可以改改善。或是增加地毯與窗簾,則回音減少許多,因為地毯與窗簾的特性正是會吸收較多的音波。

殘響夠了,就要考慮音質問題,若要將空間的聲音發揮好的效果,也就是想要有好的音質,就要知道牆壁所用的材料,對不同頻率其反射與吸收的特性。同樣是18吋磚牆,上了漆以後對高頻的吸收度增加了,並且在C以上的頻率吸收度較為平均。若是空間回音太大,這種方式不只可以這種方法改善回音,也可改善音質問題。

音樂中所會用到的音波範圍很大,從最低到最高音可能相差好幾個八度,再加上泛音差距就更大了。有些材料對高頻率反射較強,有些材料較不會反射高頻率,反而對低頻率較好。在考慮空間的覆蓋務時,要能對這些材料的特性能一一瞭解,才有可能造出好的聲音空間。

以地毯的特性來說,它對C這個音高以上的音,表現了一律平等的吸收。所以當C這個音發出以後,它的高次泛音都平均的被吸受掉了。如此,音色自然就比較不好了。要有好的音色,內部裝潢要用的材料,是要選擇不可吸受過多的高次泛音的材料,以下是經過實驗後所得的數據。

總而言之,內部的裝潢必須用不至於剝奪過多高次泛音的材料來覆蓋。在市面上有很多專門設計特種吸音的泥、磚、板與各種材料等。只要是對於高次泛音有偏袒,並能增加音樂光彩者,都可以考慮採用它。

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