本帖最后由 交响无际 于 2023-4-16 10:32 编辑
呵呵呵，有意思～～
又翻了翻，找到了一些这样的表述，供大家看着玩吧
乐音有四要素:音高、响度、音长和音色。
目前，人们对音色的认识远远不及了三大要素，音色的定义无论在心理学、音乐学或计算机科学中都没有清晰的界定。
尤其在音色的早期研究中，往往采用光滑、粗糙、无光泽等定性词语进行描述，而这些形容词的语义都很难确切地描述音色的结构、维度或物理机制特征。
音色是声音感知的主观属性，而不是一个纯粹的物理属性。
从声学角度上来讲，乐器的音色是由乐器发音部位的振动状态所决定的，泛音中各阶谐波的比值决定了其音色。
基于心理学音乐音色判断、声音的物理特征分析以及机器学习方法的研究都表明，音色是包括频谱和时间的多方面属性声音特征，需要充分了解影响音色的特征参数的数量和各自的重要性才能理解音色的真正含义。
为了更好的对乐音音色分析，必须找到与其最直接相关的特征。
有音乐功底的人识别和区分不同乐器音色很容易，但设计一台音色检测器却很困难。
科学家们对音色感知的研究由来已久。
十九世纪七十年代，Helmholtz提出了乐音信号的谐波结构理论，为后续的音色奠定了基础[3]。
谐波结构即乐器的基频和各次倍频依次排列形成的序列，当人耳接收不同谐波序列时，通过耳蜗基底膜的分 析合成和大脑的感受判断，最终获得不同的音高及音色。
此外，乐音信号随时间的变化也会影响到人耳对音色的感知[4]。
美国国家标准协会将音色定义为与频域和时域的特性均有着密切的关系的多维声音属性特征[5]。
基于行为感知实验，科学家对听觉系统的音色感知进行了深入的研究[6]。
对于乐器音色特征的研究，诸多科学家采用了多维尺度分析这一手段:Grey 等将乐器的声音表示在一个每个维度都具有不同声学特征属性的三维音色空间中[7];
McAdams 等构造三维音色空间并采用这三维特征实现乐器的分类识别[8];Elliott 等认为乐器的音色空间包括五个维度，并且除了时域和频域特征维度外还包括时频联合的维度[9]。
此外，随着脑电技术的发展，科学家开始深入研究大脑音色感知的过程[10]。
Caclin 通过事件相关电位技术证实了乐器声音的三维音色空间[11,12]。
王礼超通过行为实验和脑电实验，证实了音色空间的存在性，并探究了不同的类型与体系对人耳乐器音色属性的感知过程的影响[13]。
Aururi 等结合声学特征证实了以前 研究中采用控刺激获得的结果，并强调大脑其他区域在音色加工过程中的作用[14]。
此外，对于一些音色感知存在缺陷的人群，科学家们也进行了相关的研究[15]，其成果可用于人工耳蜗的研发中，使之能获得分辨音色的能力[16,17]。
我国科学家通过评估中外被试音色感知方面的差异，对进一步研发更符合本国人群的人工耳蜗技术具有参考价值[18,19]。
对于音色感知的研究，音乐学家通过已有的乐器演奏经验为乐器音色的分析指明了方向，物理学家通过研究乐器的振动特性为音色的定义提供了依据[20]。
物理学家进行的一些振动测量实验表明，激励源的频谱具有自身独特的形状，弦的振动会产生一个幅度依次衰减的谐波序列，对乐音信号的音色也有着重要的影响[21]。
基于对乐器材料和结构的物理测量实验，充分分析说明了乐器的发音机制和振动特性，这是对乐音信号音色相关特征提取的基础[22,23]。
Fragoulis 等人的实验表明，如果去除乐音信号的非音高成分，乐器的音色会发生很大改变[24]。
Bissinger 等人的研究表明，音色信息与乐音信号各频率成分之间存在一定的对应关系[25]。
近期国内的学者张承忠也指出了 2500-4000Hz 范围内的频率成分对音色的明亮度有较大影响[26]。
[3] Helmholtz, L. F. Hermann. On the Sensation of Tone as a Physiological Basis for the Theory of Music [M]. London, UK: Cambridge University Press, Oct. 2009,362- 365.
[4] Kostek B, Wieczorkowska A. Parametric representation of musical sounds[J]. Archives of Acoustics, 2014, 22(1): 3-26.
[5] American Standards Association. American Standard Acoustical Terminology (Including Mechanical Shock and Vibration)[M]. The Association, 1960.
[6] J. J. Burred, A.Robel, T. Sikora. Dynamic spectral envelope modeling for timbire analysis of musical instrument sounds [J]. IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, Mar. 2010, vol. 18, no. 3, pp. 663-674.
[7] J. M. Grey. Multidimensional perceptual scaling of musical timbres [J]. Journal of Acoustical Society of America, May 1977, vol. 61, no. 5, pp. 1270-1277.
[8] McAdams S, Winsberg S, Donnadieu S, et al. Perceptual scaling of synthesized musical timbres: Common dimensions, specificities, and latent subject classes[J]. Psychological research, 1995, 58(3): 177-192.
[9] T. M. Elliott, L. S. Hamilton, F. E. Theimissen.Acoustic structure of the five perceptual dimensions of timbre in orchestral instrument tones [J]. Journal of Acoustical Society of America,Jan. 2013, voL 133, no. 1,pp. 389-404.
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[11] A.Caclin,M.H.Giard,B.K.Smith,etal.Interactiveprocessingoftimbredimensions: a gamer interference study [J]. Brain research, Mar. 2007, vol. 1138, pp. 159-170.
[12] A. Caclin,S. McAdams,B.K. Smith,et al. Interactive processing of timbre dimensions: an exploration with event-related potentials [J]. Journal of Cognitive Neuroscience,Jan. 2008, vol. 20, no. 1,pp. 49-64.
[13] 王礼超. 乐音音色感知的行为和脑电研究[D]. 硕±学位论文, 成都:电子科技 大学,2011.06, 23-40.
[14] V. Alluri,P. Toiviainen,I. P. Jaaskdainen, et al. Large-scale brain networks emerge from dynamic processing of musical timbre, key and rhythm [J].Neuroimage, Feb. 2012, vol. 59, no. 4, pp. ;3677-3689.
[15] Jvl. M. Marin,B. Gingras,L. Stewart. Perception of musical timbre in congenital amusia: categorization, discrimination and short-term memory [J].Neuropsychologia, Feb. 2012, vol. 50,n0. 3, pp. 367-378.
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[17] Meister H, Landwehr M, Lang-Roth R, et al. Examination of spectral timbre cues and musical instrument identification in cochlear implant recipients[J]. Cochlear Implants International, 2014, 15(2):78-86.
[18] 古鑫,刘子夜,刘博,亓贝尔,董瑞娟,王硕. 文化差异与音乐音色感知的相关性分 析[J/OL]. 临床耳鼻咽喉头颈外科杂志,2016,30(20):1589-1592.
[19] 孟庆林,原猛,夏洋,冯海泓.幅度调制信息对乐器识别的影响[J].声学学 报,2015,40(02):300-306.
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[22] Dickens P A. Flute acoustics: measurements, modelling and design[D]. PhD Thesis, University of New South Wales, 2007.
[23] ChenJM,SmithJ,WolfeJ.Pitchbendingandglissandiontheclarinet:Rolesofthe vocal tract and partial tone hole closure[J]. Journal of the Acoustical Society ofAmerica, 2009, 126(3):1511.
[24] FragoulisD,PapaodysseusC,ExarhosM,etal.Automatedclassificationofpiano-guitar notes[J]. IEEE Transactions on Audio Speech & Language Processing, 2006, 14(3):1040-1050.
[25] Bissinger G. Contemporary Generalized Normal Mode Violin Acoustics[J]. Acta Acustica United with Acustica, 2004, 90(4):590-599.
[26] 张承忠. 小提琴振动机理及声学品质研究[D]. 华南理工大学, 2014.
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发表于 2023-4-15 12:34
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