捕捉和分析小提琴产生的微妙组合音调

当同时演奏两个音符时，人耳可以感知到称为组合音的微弱附加音。这些主观音调源于内耳的非线性，并归因于耳蜗的放大机制。不同的个体以不同的强度感知主观音调。虽然不易察觉，但一些乐器也会产生客观的组合音调。由于这些音调存在于空气中，它们可以被灵敏的麦克风检测、测量和记录。

在《美国声学学会杂志》中，来自意大利洛伦佐佩罗西音乐学院、佛罗伦萨大学和信息科学技术学院的研究人员使用小提琴探索了很少被研究的客观组合音调。他们发现，高质量小提琴产生的组合音调更强劲且清晰可闻。

佛罗伦萨大学的作家乔瓦尼·切奇说：“到目前为止，小提琴产生的组合音被认为太小而无法听到，因此在音乐中并不重要。”“我们的结果改变了这一观点，表明高质量小提琴产生的组合音调很容易被听到，从而影响对音程的感知。”

一位站在音乐厅舞台上的专业小提琴手使用五把不同年龄和质量的小提琴演奏了一系列称为二重奏的两音符组合。该团队记录并处理了由此产生的音频信号。

在所有对子的演奏过程中，每把小提琴都会产生组合音调。最强音调出现在低于二重音较低音符的频率处。每把小提琴产生的谐波失真和空气共振促成了其独特的组合音调幅度。

“我们发现，在好的小提琴中，组合音调更强且清晰可闻，”Cecchi说。“最强的小提琴是在1700年由著名的制琴师CarloAnnibaleTononi在博洛尼亚制造的一把古老的意大利小提琴中发现的。相反，在质量差的小提琴中，组合音调小得可以忽略不计。”

研究结果将强大的空气共振与小提琴的音质联系起来。最明显的组合音调与空气共振峰值幅度相关。由于多种因素，包括结构材料和制作技术，更高质量的小提琴产生了更强的空气共振。

未来的工作将集中在分析更多种类的小提琴，以确定小提琴的哪个部分是小提琴组合音调的确切来源。

文章“小提琴组合音调的特性、机制和可感知性”由GabrieleCaselli、GiovanniCecchi和GiulioMasetti撰写。该文章将于2022年11月1日发表在《美国声学学会杂志》上。