听得到的音乐与听不到的音乐——乐音和噪声、基频和谐波，音乐声的组成

人们通过把机械波按其频率——每秒钟振动的次数，而分为次声、可听声、超声以及特超声等。

一般的分法是，振动频率在 20 赫兹以下，即每秒钟振动 20 次以下的叫作“次声”。地震前兆的大地振动，海洋、大气里传播的气流振动，原子弹爆炸或一些机器产生的声波中，都可能有次声波。有些次声波有很大的能量和破坏力。

振动频率在 20 至 2 万（20k）赫兹之间的声波叫作“可听声”，即人耳可以听得到的声音。当然，对于每个人来说，可听的范围可能不同。一般说，年轻人可以听到低至 20 赫兹，但老年人则连 50 赫兹也听不见了；青年人可以听出高至 20k 赫兹的声波，但老年人则常对 12k 赫兹也是聋子，因为听觉随着年龄而老化。

振动频率在 20k 赫兹以上的叫超声。

在可听声里，人的歌唱声大概从 60 赫兹（男低音）到 2500 赫兹（女高音）。钢琴的最低音是 27。5 赫兹，最高音是 4086 赫兹。除了特大的管风琴以外，几乎所有的传统乐器的发声频率都在此之间，当然，电子合成器则另当别论了。

在可听声里，又分为乐音和噪声。凡是其振动波形是周期性、在频谱上是分列、听起来有一定音调的，就叫作“乐音”。反之，凡是其振动的波形不呈周期性，在频谱上是连续的，听起来没有一定音调的，则叫作“噪声”。

每一个乐音，即周期性的振动都可以分解为许多不同频率、不同相位、不同振幅的简谐振动的叠加，这叫作“富氏分析”。简单的简谐振动即正弦振动或余弦振动的传播产生的声波叫作“纯音”。实际的乐音如歌唱声、乐器声等都不是简单的纯音，而是许多纯音的叠加。在这些简谐振动中频率最低的叫作“基频”，频率是基频的整数倍的叫作“谐波”，频率不是基频整数倍的高频振动叫作“分音”。基频、谐波、分音组成了实际的乐音。基频的能量往往是最大的，但也不是绝对的。

我们所听到的音乐中，除了乐音以外，还包括一些在物理上是噪声的声音，如锣、鼓、沙锤、木鱼、梆子等没有固定音调的打击乐器，海涛、流水、风声等效果声等，这也是音乐声的一部分。

我们做过实验，把一个乐音中 20k 至 50k 赫兹的高次谐波“切掉”，与没有被“切掉”的相比，二者听起来是有明显差别的。这说明这部分高次谐波对音色的改变是有作用的。因此，也应纳入音乐声。

这样，我们的结论是，从物理上讲，音乐声应由三部分组成，即：乐音、在音乐中使用的噪声、以及对音色有影响的在谐波中存在的一部分超声。