為什麼給樂器調音要「輕輕地」

每一位習練演奏樂器的學生或舞臺上驚現精湛技藝的演奏家等，在演奏自己得心應手的樂器之前都一定要調音。調音就是將樂器調整到與標準音（A=440Hz或442Hz）一致的音高上，弦樂器等還需借用已經調準的琴弦來調整其他琴弦。只要留心觀察就會發現，真正能將樂器調準的人，在調整樂器時都會「輕輕地」，至少比一般演奏時「溫柔」許多，貌似怕會被人聽到，這究竟是為什麼呢？難道僅僅是一種怕打擾別人的禮貌行為嗎？為什麼不可以「用力拉」或「大聲吹」的方式來調音呢？下面就科學的角度通俗地來說一說。

聲音的音高特性

「音高」是區別兩個不同聲音最重要的標誌之一。一般來說，聲音的音高取決於聲波振動的頻率（Frequency），即發音物體每秒鐘振動的次數，計量單位是赫茲（Hz）。如果物體每秒鐘振動的次數愈多，那麼發音愈高，反之則愈低。對於人類的聽覺來說，可聽到的範圍是有限的，平均約在16Hz至16千Hz之間，大約是10個八度。高於這個範圍的超聲波和低於這個範圍的次聲頻人耳無法聽到。

音不準時的聽覺感受

當兩個音高十分接近，力度也大體相似的聲音同時響起時，就會產生「拍頻」現象，通常也稱為「拍音」。這種現象能夠為正常人的聽覺器官感受。它是由這兩個不同頻率合成振幅的周期性改變而形成的一種發音忽強忽弱的效果。此時兩個音的頻率並未完全一致，就是通常所說的「音沒對準」。（點擊下面聽聽不準是什麼感覺）

拍音的產生還與音區有一定關係，音區越低的兩個音，由於各音的頻率差較小，產生拍音的可能性也就越多。

音高的相對性

雖然音高已經有了客觀測量的尺度，甚至當代任何人都可以通過電子校音器觀察到音高的變化，但是人類的主觀聽覺感受卻往往還收到音色、力度和持續時間等的音響。這裡我們暫且拋開其他，只談及力度因素。捷克聲學家J·布格豪澤與A·斯佩爾用電子音響振蕩器進行的試驗表明：同一頻率在不同力度水平上發聲時，常會給人以音高有偏離的印象。他們用一個高音區的音，先在很弱、繼而又用很強的力度發聲比較時發現，這個高音在強力度時聽起來會更高，隨著力度的逐漸增強，這個高音似乎還在不斷升高。隨後又用低音區的一個音，同樣以兩種差別很大的力度發音，結果這個低音在強力度時聽起來更低了，而且隨著力度的增加，明顯能感覺到音高在逐漸「下沉」。由此可見，人耳對音高的辨識能力在較低或較高的音區都會受到力度的印象而產生偏差，因此不能用高音區或低音區的某一個音作為參照，更也不能用過大的力度來調音。國際同行的440Hz或442Hz的頻率的音作為標準音正是從音區角度考慮到了這個頻率對人的聽覺系統來說是非常適中的。對作為發出標準音的樂器而言，是不可以用很大力度發出標準音，不僅如此，在持續時間方面還要求既不能極端短促到聽不清，更不可以持續過長，因為當持續時間在5秒鐘以上時，就會使人產生聽覺疲勞現象，這是始終保持同樣力度的音不僅聽起來顯得有「逐漸減弱」的趨勢，而且在音高上也會給人以「偏高」「不準」的感覺。

隱蔽效應

調音的時候用大力度還有另外一個問題，強聲覆蓋弱聲，即所謂的「隱蔽效應」。當兩件樂器的響度相差達到8分貝以上時，弱聲就會變得令人無從聽辨，若持續相差達13分貝時，弱聲就被完全覆蓋。我們在音樂中所使用的力度符號與聲學中的聲壓級相對應關係大體是（單位：分貝）：ppp=40，pp=50，p=60，mf=70，f=80，ff=90，fff=100。雖然數值上差別似乎不是很大，而實際上相差10分貝，反應在人的聽覺上大抵是音量大了一倍，誠然，這裡還要考慮聲強聲壓頻率等其他因素。相差13分貝是個什麼概念呢？我們不用聲學測量的數據來做類似於一支小號的音量等於多少把小提琴這樣晦澀說明，因為現實中沒有多少人能接觸到很多樂器，演奏家們也不可能做出這樣無聊的事情，我們僅用一個實際的音樂片段來說明。聽下面的這個樂段，你能敏銳地抓住小提琴在中音區悠長的旋律線條音色，但你能聽到長笛嗎？長笛在演奏嗎？長笛在演奏什麼？跟小提琴一樣嗎？

這就是一個音量相差懸殊的實例。發音頗具威力的第一、二小提琴聲部，在低八度上還有中、大提琴的支持下，與長笛音量微弱的低音區相結合，其響度的差別至少在10分貝以上。長笛的聲音絲毫不能為人所察覺，完全被數量和音量上佔絕對優勢的弦樂「吸收」。如果不信，看看譜子就知道了，上方的紅色方框是長笛，還倆人一起吹呢，下面的紅色方框就是第一、二小提琴，長笛真的在吹奏，但其實只剩下「表演」了。相同的情況還有柴可夫斯基《曼弗雷德交響曲》第291小節開始。這不是演奏員的水平造成的問題，是作曲家配器失誤造成的，沒有人可以在地球上違背物理規則，作曲家也同樣不能違背聲學規律。

這個例子說明，調音時候如果與標準音的響度相差過大也是無法準確調音的，因此，舞臺上在調音環節時都會以接近（一般不會相差6分貝以上）標準音的響度進行調節，除了銅管樂和個別如短笛這樣的木管樂器外，都會儘可能小聲一些，弦樂器甚至只讓自己聽到。

輕柔一些調音，會帶來什麼？

對於自然音樂器而言，演奏的噪聲往往是不可避免的，比如吹管樂器起吹時的噪音、彈撥樂器撥片划過琴弦的噪音、手指與琴弦摩擦的噪音等等，因此調音時力度過大往往容易因噪音而影響對樂音本身的聽覺判斷。尤其像定音鼓這樣的有明確音高又需要時刻調整音準的樂器，狠狠地砸上那麼一下時，真的就只能聽到雷聲了。

另一種更不可忽略的情況是，自然音樂器發出的聲音都是由多種振動成分合成的複合音，它包含了物體整體振動所產生的基波（即基音、1次諧波或第1分音）及由物體分段振動所產生的若干諧波（也稱為分音）。

儘管不同樂器或同一樂器在不同音區、或用不同力度所奏出的聲音所包含的諧波數目、密度以及各個諧波的強度比例關係不同，但諧波的存在是必然的，尤其是當使用較大力度演奏時，激起的諧波會更為明顯，這會導致基音產生音色變化，而其諧波的頻率並不都與基音成倍數關係，因此或多或少都會與基音產生拍頻現象，基音就會受到一定的幹擾，不利於調音。因此，有時為了降低諧波幹擾，很多樂器就採用「泛音」演奏的法，越過基音而直接選擇使用與基音頻率成倍數的第2分音來調音。泛音音色透明、清澈，較基音純淨許多，而且頻率相對較高，人耳能夠更加清晰地聽到，這種調音方法甚至是一些定弦很低的樂器，如大提琴、低音提琴、古琴、琵琶、中阮、大阮等必須使用的。
參考書目：

楊立青.管弦樂配器教程.

T.D.羅辛.《聲音的科學》

J.麥耶爾《聲學與音樂演奏實踐》