(四)音高与复合音
以上,我们涉及的均是纯音,而在日常生活中,人耳接受的却是大量纯音同时出现时合成的复合音。这些复合音包括基音和许多泛音及倍音。人能对许多同时呈现的纯音进行加工,也就是说,人的听觉能区别出复合音中各个独立的成分。
在 20 世纪初期,斯图姆夫(Carl Stumpf,1848~1936)研究了人对泛音的鉴别能力,并得出了较低的泛音(第二、三级的)比更高次序上的谐音难以感知的结论。他报告说,对有些全音他能听出甚至高达 27 级部分的倍音。波罗姆(Plomp, 1964)报告,他系统地研究了正常听觉的被试在这方面的能力,并确立了可听范围内相当大部分的临界频率分隔点。在研究听者听到泛音的能力时,波罗姆发现,这时能听到的泛音是以最低的泛音的频率数为函数的,参见图 7-15。这一研究结果与早期斯图姆夫的研究完全相反。图 7-16 是一个被试从 250 赫的基音选择泛音的例子,整个操作持续得较好, 一直进行到了第 4 级倍音,但偶然也有一下子降低到第 10 级的。
弗兰切(Fletcher, 1953)的许多实验证实了基音在确定一个复合音时所担当的关键作用。一个由 300、700、900 赫组成的复合音,被试报告的基音相当于 200 赫纯音的音高。这儿的基音不是由所有组成的纯音的平均值来确定的(如这儿为 700 赫),而是由各个纯音的频率差(200 赫)决定的, 如果在上面三个纯音中再加上 600 赫、800 赫、1000 赫,那么基音就从 200
赫降到 100 赫。
贝肯姆(Bachem,1959)在本世纪中期的研究中发现,复合音的绝对音高与纯音的绝对音高不全相同,复合音依赖于声音的频率和音色。音色是指所给予声音的倍音特点的独特组合所产生的听觉效果。卡贝尔(Korpell, 1965)试图对音色进行评定,并观察是否它的确是由倍音的组合而产生的。他重新录制了乐音音符,将录音再以比原来录音时略慢的速度放给被试听, 对他们进行进一步的训练。卡贝尔推断,如果音色确实是由倍音的组合而产生的,那么,这些重新录制的音调应当产生同样的基音,因为倍音间的关系应该是保持不变的;如果音色依赖于听觉系统内部的变化,那么被试会听到有新的频率产生的音调,因为由于播放速度的加快或减慢使得原来音符的频率发生了变化。事实上,大部分受过音乐训练的被试曾判断出有新的频率的音符,这样,音色就不仅是倍音特性的作用了。例如,平时我们发现唱机的转速太慢,这就是由于我们对歌曲的音符和速度方面的经验作用,而不是由
于我们对绝对音高变化的鉴别。