第 4 集 · B1 · 4 分 32 秒
声音的频谱：为什么不同乐器演奏同一音符听起来不同？
本视频用俄语讲解声学基本概念：音高由基频决定（如A4=440 Hz），而音色（音品）取决于泛音（谐波）的组成——即频谱。通过示波器波形图对比音叉（纯正弦波）、长笛、杜杜克的实录波形，再用频谱分析软件（Spectrum Lab）展示线状谱（乐音）、连续谱（噪声）和混合谱（如吸尘器），帮助学习者掌握频率、振幅、谐波、基音、频谱等核心术语及描述性俄语表达。
中俄字幕
одна и та же мелодия, сыгранная на скрипке и на флейте, звучит с разной окраской или
同一旋律由小提琴和长笛演奏时，听起来具有不同的音色或
с разным тембром.
不同的音色。
С точки зрения физики, каждая нота мелодии– это звуковые колебания, которые
从物理学角度来看，旋律中的每个音符都是以特定频率重复的声波振动。
повторяются с определенной частотой.
重复的频率。
выясним почему одна и та же нота исполненная на разных инструментах звучит по
弄清楚为什么同一音符在不同乐器上演奏时听起来不同。
разному. Музыканты настраивают свои инструменты по камертону.
音乐家们用音叉来调音。
Этот камертон издаёт звук ля с частотой 440 герц.
这个音叉发出频率为440赫兹的A音。
Запишем его и посмотрим на звуковую дорожку.
记录下它的声音并观察声波图。
мы видим гладкую волну с одинаковыми симметричными гребнями и впадинами
我们看到一条平滑的波形，具有相同且对称的波峰和波谷。
физики называют такую волну синусоидальной или гармонической.
物理学家将这种波称为正弦波或谐波。
сыграем эту же ноту ля на блокфлейте и опять запишем звуковую дорожку.
我们用竖笛再次演奏这个A音，并再次录制音频轨道。
колебания повторяются с такой же частотой 440 герц, но их форма заметно изменилась.
振荡的频率仍然是440赫兹，但其波形明显发生了变化。
Внутри каждого периода появились дополнительные пики и впадины.
每个周期内出现了额外的峰和谷。
а теперь сыграем эту же ноту ля на дудуке.
现在我们用都都克笛演奏同一个A音。
Пириат остался тем же самым, но он весь заполнен колебаниями с гораздо более высокой
谐振器保持不变，但充满了频率高得多的振动。
частотой. Они и создают такую своеобразную окраску звука.
正是这些振动形成了声音的独特音色。
оказывается, что голос любого инструмента можно синтезировать, складывая
结果发现，任何乐器的声音都可以通过叠加不同频率和振幅的谐波振动来合成。
гармонические колебания с разными частотами и амплитудами.
结果发现，任何乐器的声音都可以通过叠加不同频率和振幅的谐波振动来合成。
В качестве основного тона возьмем гармоническое колебание с частотой 300 Гц.
以300赫兹的谐波振荡作为基音。
Добавим к нему поочередно еще две гармоники с удвоенной частотой 600 Гц и утроенной
再依次叠加频率为600赫兹（加倍）和900赫兹（三倍）的另外两个谐波。
частотой 900 Гц.
900 Hz的频率。
тембр звука стал богаче и интереснее.
声音的音色变得更加丰富和有趣。
А суммарная звуковая дорожка теперь выглядит вот так.
而总的声音轨迹现在看起来是这样的。
Внутри периода появились дополнительные гребни и впадины.
周期内部出现了额外的波峰和波谷。
Изобразим устройство этого звука еще одним способом.
我们用另一种方式来描绘这种声音的结构。
По горизонтальной оси отложим частоту колебаний, а по вертикальной– громкость звука.
在横轴上标出振动频率，在纵轴上标出声音响度。
Основной тон звучал на частоте 300 Гц, и
基音频率为300赫兹，而且
мы покажем его столбиком.
我们用柱状图表示它。
Вторая и третья гармоники звучали на частотах 600 и 900 Гц и были несколько более
第二和第三谐波分别在600赫兹和900赫兹频率下发声，且略为
громкими. такой график, на котором показан вклад разных частот в общую громкость
更响亮。这种图表展示了不同频率对总响度的贡献。
звука, называется спектром.
声音的频谱称为光谱。
чтобы увидеть спектр звука воспользуемся программой Spectrum Lab.
要观察声音的频谱，我们将使用Spectrum Lab程序。
у камертона мы видим один пик на частоте 440 герц.
我们看到音叉在440赫兹处有一个峰值。
сыграем на флейте ноту соль.
我们用长笛演奏一个G音。
вот основной тон на частоте 400 герц
这是400赫兹的基本音。
а вот следующие гармоники на кратных частотах 800 1200 1600 герц
接下来是倍频的泛音，频率分别为800、1200、1600赫兹。
такой спектр называется линейчатым
这种频谱被称为线状频谱。
если мы запоем.
如果我们唱歌的话。
то увидим такой же линейчатый спектр.
我们会看到同样的线状频谱。
А как выглядит спектр шума?
那么噪音的频谱是什么样子的？
Подуем на микрофон.
对着麦克风吹气。
Спектр этого звука является сплошным, здесь присутствуют все частоты и нет
这个声音的频谱是连续的，这里包含了所有频率，没有
выделенных линий.
突出的线条。
А теперь посмотрим на спектр работающего пылесоса.
现在我们来看一下正在工作的吸尘器的频谱。
На фоне сплошного шумового спектра мы видим узкий пик.
在连续的噪声频谱背景上，我们看到一个狭窄的峰值。
Такой спектр называется комбинированным.
这种频谱被称为组合频谱。
Пик располагается на частоте 500 Гц, и это означает, что какое- то движение внутри
峰值位于500赫兹频率处，这意味着吸尘器内部的某种运动每秒重复500次。
пылесоса повторяется 500 раз в секунду.
峰值位于500赫兹频率处，这意味着吸尘器内部的某种运动每秒重复500次。
来源：GetAClass · CC BY 3.0