§6 音乐的自然科学基础

——音乐的物理内容

既然我们明确了音乐是声音的一种,现在,让我们从学科的角度来看一看音乐的物理内容。由于声音是振动的传播,因此,物理学就是音乐的自然科学基础,音乐中包含着许多的物理内容。

音乐的产生,也就是音乐声源,如弦振动、簧振动、膜板体振动、人的歌唱以及电振荡等属物理声学问题。音乐在各种场合的传播,涉及声的反射、折射、绕射、吸收和隔声等也是物理内容。

电声音乐中的换能是把音乐的振动转换成电的振动,然后进行加工、控制,这是电学和声学的换能,也包括信号处理、调制、放大等物理内容。

乐器制造实际上是一件发声的物理仪器的制造。

音乐的测量,包括频率、强度、时间、频谱、动态等都是物理测量。制造乐器的许多材料性能测量也都是物理测量。

研究音乐性质如音质好坏、振动模式等,都是利用物理方法。

音乐声的心理、生理实验方法,实际就是物理实验方法在音乐中的运用。

音乐研究离不开物理,但是,物理又不是音乐的唯一内容,音乐声学还要把物理和生理、心理因素结合起来,例如:

音质的好坏,除了客观地用物理仪器测量以外,还要有主观评价。要把主观评价的客观基础与主观感受联系起来。因此,音乐要反映主体与客体的关系,这里也有审美问题。

人对音乐的感知大多是通过耳朵的。立体声效果是建立在双耳效应的基础上。耳朵的能分辨阈值,包括对音调的差别、声强的差别、时值的低限等,都要与客观的物理量结合起来考虑,这是音乐与生理的直接关系。还有,音乐反映人们的心理状态,传递人与人之间的感情,这又是音乐与心理学的关系。

现代音乐已经跨入计算机时代,这个问题在下节中将专门进行讨论。音乐与激光、电子学、无线电等高科技都有着广泛的联系。

因而,我们介绍音乐物理基础的同时,还要与电子学、建筑学、计算机科学、心理学、生理学、美学等联系起来,也就是说,现代音乐声学是一种多门类的学科交叉,是一门既古老而又崭新的边缘学科。