音分
音分(英语:cent)是一个用于度量音程的对数单位,用於度量极小的音程,或是用于对比不同调律系统中可比音程的大小差异,因为实际上在两个连续的音之间,1音分的音程差距是极为微小的,人耳很难听出差别。
历史
在罗伯特·霍尔福德·麦克道威尔·鲍桑葵的建议下,亚历山大·约翰·埃利斯以Gaspard de Prony於1830年代发展的“声学对数”(acoustic logarithms)十进制半音系统度量法为基础,将音分的概念引入他翻译的赫尔曼·冯·亥姆霍兹著作《音调的感觉》(On the Sensations of Tone)。音分已经成为表示和对比音高及音程的相对标准的方法。
应用
1200音分等于一个八度音程,频率比为2:1,等程半音(相当于相邻钢琴键间的音程)等于100音分。这意味着1音分正好等于21/1200,即,近似1.0005777895065548592967925757932或的1%再加1。
如果直到两个音a和b的频率,两个音相距的音分数可用下列公式计算(类似分貝定义式的形式,目的是为了使指数形式的物理单位线性化,使其化为对数):
同样地,如果知道音b和音分数n,那么另一个音a可用下列公式算出:
为了比较不同的调律系统,会把不同的音程差距用音分表示。例如在纯律中,大三度用频率比表示为5:4,使用上面的公式可算出其约为386音分,在十二平均律钢琴的等分音程中为400音分。这14音分的差距,大约是一个半度的1/7,是很容易听出来的。人类的最小可覺差大约是6音分。
人类感知
人类可察觉的音分差是难以确定的,每个人的���辨能力都是不同的。一位作家曾说过人类能分辨5-6音分的音高差距。[2] 分辨音分差的阈限也会因为音高的音色作用而明显变化。在一项研究中,音色的变化降低了学生音乐家识别走调音的能力,使他们识别音高的误差达到了±12音分。[3] 这项研究中也确认,如果听者能更明白的知道音高的前后关系,他们对音高的判断会更准确。[4]
当人在听乐器的顫音_(樂器技巧)时,有证据表明人类能感知到的是如中心音高一样的平均频率。[5] 一项关于西方声乐颤音的研究发现颤音的音分变化范围都会在±34音分和±123间,平均变化±71音分
参考资料
脚注
- ^ 巴赫的《十二平均律曲集》介绍
- ^ D.B. Loeffler《Instrument Timbres and Pitch Estimation in Polyphonic Music》. Master's Thesis, Department of Electrical and Computer Engineering, Georgia Tech.(2006年4月)
- ^ J. M. Geringer & M.D. Worthy,《Effects of Tone-Quality Changes on Intonation and Tone-Quality Ratings of High School and College Instrumentalists》,总第47期,1999年第2期,第135-149页,《Journal of Research in Music Education》(1999年夏)
- ^ C.M. Warrier & R.J. Zatorre,《Influence of tonal context and timbral variation on perception of pitch》,总第64期,2002年第2期,第198-207页(共10页),《Perception & Psychophysics》(2002年2月)
- ^ J.C. Brown, K.V. Vaughn《Pitch Center of Stringed Instrument Vibrato Tones》,《Journal of the Acoustical Society of America》总第100期,1996年第3期(1996年9月)
注释
- Alexander J. Ellis; Alfred J. Hipkins. 《Tonometrical Observations on Some Existing Non-Harmonic Musical Scales》. Proceedings of the Royal Society of London. 1884, 第37卷: 第368-385页. doi:10.1098/rspl.1884.0041.