不同聲音是怎么分辨的，別人說是音色不同。

【專家解說】：這個(gè)問題實(shí)際就是什么是音色。你一開始就說錯(cuò)了，區(qū)別不同的聲音并不是靠著不同的頻率，頻率只決定音調(diào)。也就是說如果在同一個(gè)位置放兩個(gè)不同的發(fā)聲儀器，如果這個(gè)兩個(gè)發(fā)生儀器都只翻出兩個(gè)純的不同頻率的聲音，你在不看的情況下是無法區(qū)分這個(gè)個(gè)聲音的。（你會以為是一個(gè)發(fā)聲器發(fā)出的兩個(gè)聲音） 那么究竟是什么產(chǎn)生了音色呢？答案是諧波。我們知道聲音是振動產(chǎn)生的，而一個(gè)物體來回振動，幾乎不可能一直按照確定的周期振動的。也就是說一個(gè)物體發(fā)生的同時(shí)，會發(fā)出很多不同頻率的波（諧波）。這許多不同頻率的波由于相位差很?。ㄒ簿褪窍喔魰r(shí)間很短），人是無法單獨(dú)分辨的，所以這些波會混合起來一起給人一個(gè)整體的感受，而這個(gè)感受就叫做音色。正是由于不同的聲音里所包含的不同頻率的波的頻率，響度，和分布都不同，才導(dǎo)致了我們能分辨各種聲音。 你可能會有點(diǎn)糊涂。既然每一個(gè)聲音都包含很多個(gè)頻率的聲波，那我們又是怎么分辨音調(diào)的呢？答案是，一個(gè)聲音中某一個(gè)頻率的相對量最大的那個(gè)頻率決定了聲音的音調(diào)。比如說一個(gè)聲音里如果有3單位的444hz（la音）,1單位222hz的頻率，那么我們聽其來就是la音。而有3單位的444hz，1單位的333hz的頻率，那我聽起來仍然是la音，只不過音色不同罷了。 如果一個(gè)聲音中從1到20K赫茲頻率的波都有，并且都是1:1的關(guān)系，即相對強(qiáng)度都相同。這樣一個(gè)聲音就稱為白噪音，聽起來就和收音機(jī)收不信號時(shí)的音色一樣。這就是一個(gè)人造音色的例子（因?yàn)檫@種聲音再自然界是不會有的）。 也就是說，如果我有2萬只音箱，每一個(gè)音箱分別對應(yīng)放從1到20k赫茲不同頻率的聲波。那么我通過開關(guān)不同的音箱，調(diào)節(jié)每個(gè)音箱的音量，從理論上講我就可以得到任何我想要的音色。不論是韓紅的聲音還是孫楠的聲音，小提琴的聲音還是汽車剎車的聲音。 下面用數(shù)學(xué)的方法來分析一下你所提的例子（覺得頭痛可以跳過數(shù)學(xué)部分）。 學(xué)過物理的人因該知道，我們可以用一個(gè)sin或者cos函數(shù)來描述一個(gè)聲波如 coswt 其中w 就是聲波的頻率。 而我們知道，任何一個(gè)聲音fx都可以寫成下面的形式; fx=a1coswt+b1sinwt+a2cosw2t+b2sinw2t+a3cosw3t+b3sinw3t+ … 這個(gè)式子中的 w1 w2 w3 … 就是一個(gè)聲音所包含的各種分振動的頻率，a b 就是分振動所占的分量。 一個(gè)聲音所包含各種不同的w1 ,w2 ,w3 和不同的a b 就是形成音色的關(guān)鍵參數(shù)。一般的，如果w1,w2,w3… 分布沒有規(guī)律，就成為噪聲，而w1,w2,w3…成倍數(shù)分布，就成為樂音。 下面看看，韓紅和孫楠的問題。 我們知道，Do這個(gè)音的頻率是261.6赫茲。也就是說他們?nèi)绻汲狣O這個(gè)音的話，261.6這個(gè)頻率的聲音肯定是相對量最大的聲音，所以聽起來他們發(fā)出的聲音都是DO。但是兩人聲音的其他頻率又個(gè)不相同，所以我們能分辨出來是誰場的。 用數(shù)學(xué)表示就是：（設(shè)c=261.6) f孫=a1cosct+b1sinct+a2cosw2t+b2sinw2t+a3cosw3t+b3sinw3t+ … f韓=c1cosct+d1sinct+c2cosw2t+d2sinw2t+c3cosw3t+d3sinw3t+ … 其中 a1=c1 ,b1=d1 an!=cn ,bn!=dn ( n!=1) 注：“!=”為不等于 總之記住一句話，一個(gè)聲音中相對能量最大的那個(gè)頻率決定了音調(diào)，所有分頻率的分布不同決定了音色，也就是我們能分辨不同聲音的原因。 補(bǔ)充問題：關(guān)于語言的辨別。 這是很有意思的一個(gè)問題，充分說明了我們大腦的復(fù)雜程度。 首先說一下語言的機(jī)制。任何一個(gè)字或者是單詞都可以分解成為輔音和元音。比如“他”就是由輔音“t"和元音“a(啊）” 由于輔音發(fā)生時(shí)聲帶不振動，所以沒有音調(diào)，所以不存在你說的問題。而我們是如何區(qū)別元音的呢？同樣是通過音色。不過這里有些不一樣的地方。 你去翻一下學(xué)習(xí)音標(biāo)的書，可以發(fā)現(xiàn)，所有的元音發(fā)聲都建立在不同的口型（包括舌頭的位置）上面。 也就是說區(qū)別不同的元音靠的是不同口型?？谇坏男螤顩Q定了口腔內(nèi)固有震動模式的頻率，由聲帶所發(fā)出的聲音中的某些頻率由于振動的模式不同而改變并且這些改變不隨著音調(diào)的變化而變化，而我們的大腦正是能辨別這樣的特殊的頻率的改變，從而使我們能區(qū)分元音的不同。 但是我們又能以不同高低的頻率來念一個(gè)元音，這是由于我們聲帶所發(fā)出的不同頻率聲音所致。也就是說，我們的大腦對某些特殊頻率非常敏感，即使這些頻率并不是占優(yōu)勢（占優(yōu)勢的地位的頻率使我們分辨出音調(diào)），只要這些頻率被加強(qiáng)，我們就能分辨出來。至于是哪些頻率，至今研究的還不是很清楚，這就是為什么我們至今還無法完美的模擬人聲，大腦對這方面的運(yùn)算太復(fù)雜了。 最后舉個(gè)例子。許多人同時(shí)唱“他”這個(gè)詞，用的音調(diào)是A1=444Hz(la音）。首先發(fā)出一個(gè)輔音“t”，由于聲帶不發(fā)音，所以是沒有音調(diào)的，大家聽起來也都差不多。然后帶發(fā)出聲音，這個(gè)聲音中占優(yōu)勢的是444Hz聲波，導(dǎo)致我們聽起來是la音。而不同的人的聲音中其它成分的組成不同，導(dǎo)致我們能分辨出不同人的音色。然后通過口形的改變,使聲帶發(fā)出聲音的某些特殊頻率的聲波發(fā)生加強(qiáng)，大腦的語言中樞分辨出這個(gè)頻率的加強(qiáng)，這個(gè)音就被認(rèn)為是元音“a”，然后和前面的“t”一起，語言中樞就分別出這是一個(gè)“他”字。 而現(xiàn)在換成是用c1=261.6來唱“他”由于口形沒有變化，語言中樞任然能認(rèn)得出這是一個(gè)“他”字。但是聲帶發(fā)出的聲音卻變化了，261.6Hz占到了優(yōu)勢地位。于是就給了我們這樣一個(gè)用Do唱出來的“他” 實(shí)際上知道了大腦的結(jié)構(gòu)也就不覺得奇怪了，分辨頻率的是聽覺中樞，而分別語言的是語言中樞，正是人大腦的這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，才使得我們能夠欣賞歌曲.