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泛音發音原理

古琴的泛音

泛音，泛音系列中除了基音以外的任何一音。^[1]指当一根弦或空气柱整体振动而产生基础音（第一分音）时，在该基础音上发出的微弱的音。如果分成几段振动就会产生一些泛音（上方分音）。听者一般能够清楚听到基础音，很专心时能听到泛音。泛音列是分成等分的部分（如1/2，1/3，1/4）振动而产生的。振动的分段越小，泛音的音高就越高。各上方泛音的频率与基础音的频率形成简单的比率（例如2:1，3:1，4:1）。有些乐器能产生非泛音列中的泛音。音乐的色彩和声音的音色受某一乐器独特泛音的极大影响。因此，单簧管由于较低的泛音使声音柔和丰满，而双簧管则缺乏类似泛音而听上去比较尖利。^[2]

乐器或人声等自然发出的音，一般都不会只包含一个频率（参见纯音），而是可以分解成若干个不同频率的音的叠加。声音的波形是具有周期性的，因此根据傅里叶变换的理论，声音可以分解成若干个不同频率纯音的叠加。这些频率都是某一频率的倍数，这一频率就称作基频，也就决定了这个音的音高。假设某个音的基频为f，则频率为2f的音称为第二泛音，频率为3f的音称为第三泛音，等等。^[3]

基音和不同泛音的能量比例关系是决定一个音的音色的核心因素。並能使人明確地感到基音的響度。樂器和自然界裏所有的音都有泛音。

弦樂器上的泛音

泛音是弦樂器演奏中常用的一種特色奏法。其音響優美奇特，音色晶瑩透亮。也有人把泛音叫做鐘聲或鐘音奏法。

在弦乐器上是靠轻触弦上不同的点（“波节”），使弦分段震动并发出像长笛那样纯净的音（在德文和法文中泛音就叫“弗拉佐莱”（flageolet））。在空弦上奏出的是“自然”泛音；在“按住的”弦上（一指按弦，另一指轻触弦）奏出的是“人工”泛音。

自然泛音

自然泛音的特點就是音高準確，雖然手指稍偏向弦枕會使泛音的發音偏低，偏向琴馬會偏高，但這種音高的變化要比實音小的多，只要觸點不太偏離琴弦的泛音點，泛音就基本上是準確的。

弦樂器的自然泛音

拉這個音時，手指不按到指板上，僅在音位上輕觸（不揉弦），拉奏出来的声音猶如哨聲。
常用的自然泛音，一個在空弦高八度的位置（即弦長的1/2處），它的實際音高比空弦高八度；一個在空弦音高純四度的位置（即弦長的1/4處，第一把位的3指音），它的實際音高比空弦高兩個八度；一個是在空弦音高純五度的位置（即弦長的1/3處，第一把位的4指音），它的實際音高比空弦音高8度+5度，也就是這個4指音的高八度。其他自然泛音就極少用了。

人工泛音

演奏人工泛音需要用兩隻手指，一手指實按在音上，四手指（小、中提琴）、五（大、低音提琴）手指虛按在琴弦上。通常兩手指保持4度或5度的距離(即虛按位置在實按位置的1/4或1/3處)，泛音比實音高兩個8度或8度+5度。把位較高時，人工泛音還可以是第三泛音，即泛音比實音高十二度。人工泛音的音准主要決於實按位置(食指位置)，但虛按位置(小指位置)不能太偏離琴弦振動段的四分點或三分點。人工泛音在低音提琴的高把位上可以有条件地實現。

管樂器上的泛音

泛音可以讓相同長度的空氣柱奏出比基頻高一定音程的不同音，無疑使可以增加樂器的音域的。幾乎所有管樂器演奏在演奏有效音域都會使用泛音，一些樂器更只會泛音來演奏。

銅管樂器

由於銅管樂器以嘴唇震動發聲，因此，銅管樂器可以讓樂手調準自己嘴唇的情況而吹出不同的泛音（諧音）。
一個常見的銅管泛音列：

低音Do（基頻）

中音Do

中音Sol

高音Do

高音Mi

高音Sol

高音降Si（偏低）

高高音Do

高高音Re

高高音Mi

高高音降Sol（嚴重偏低，幾乎介於Fa與降Sol之間）

高高音Sol

高高音降La（偏高）

高高音降Si（偏低）

高高音Si

高高高音Do

小號常用音域：2-8
圓號：
長號：
低音號：

木管樂器

参考

^ （英）肯尼迪，（英）布爾恩编；唐其竞等译. 牛津简明音乐词典（第四版）. 北京: 人民音乐出版社. 2002-09: 858. ISBN 01-1998-2609 （中文）. 使用|accessdate=需要含有|url= (帮助)

^ 中国大百科全书出版社编辑部编译,美国不列颠百科全书公司亚洲出版物发展部编写. 不列颠百科全书(国际中文版) 第12卷. 北京: 中国大百科全书出版社. 2007: 480. ISBN 978-7-5000-7604-9 （中文）. 使用|accessdate=需要含有|url= (帮助)

^ 泛音唱法的物理基础互联网档案馆的存檔，存档日期2005-02-25.

参见

谐波

共振峰

铜管乐器

喉音唱法

复合音

外部連結

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An illustration of standing waves as overtones on a violin string

Overtones, partials and harmonics from fundamental frequency

[牛津简明音乐词典-1] （英）肯尼迪，（英）布爾恩编；唐其竞等译. 牛津简明音乐词典（第四版）. 北京: 人民音乐出版社. 2002-09: 858. ISBN 01-1998-2609 （中文）. 使用|accessdate=需要含有|url= (帮助)

[NewCEB-2] 中国大百科全书出版社编辑部编译,美国不列颠百科全书公司亚洲出版物发展部编写. 不列颠百科全书(国际中文版) 第12卷. 北京: 中国大百科全书出版社. 2007: 480. ISBN 978-7-5000-7604-9 （中文）. 使用|accessdate=需要含有|url= (帮助)

[3] 泛音唱法的物理基础互联网档案馆的存檔，存档日期2005-02-25.

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