“五音六律中的物理生理与心理”：万物皆可成乐器 国家大剧院五月音乐节归来，“弓弦盛宴”升级新增多类乐器

“五音六律中的物理生理与心理”：万物皆可成乐器 国家大剧院五月音乐节归来，“弓弦盛宴”升级新增多类乐器， 

“五音六律中的物理生理与心理”：万物皆可成乐器

任何物体都可变身成乐器去进行演奏？只要掌握了声音和音乐的原理，这还真不是天方夜谭。近日，由广州市科学技术局主办，广东科学中心、羊城晚报社承办的珠江科学大讲堂第124讲走进番禺区育龙中学，邀请北京交通大学物理科学与工程学院副教授、中国物理学会科普委员会副主任、中国科技馆科普讲师团副团长陈征作“五音六律中的物理生理与心理”科普讲座。

陈征

高压闪电也可制造音效

闪电可以拿来当乐器？没错！

陈征说，他曾在他人配合下，利用特斯拉线圈产生的几十万伏的高压闪电制造音效。

“我身上披着铜网，让特斯拉线圈产生的闪电打中我，当时现场产生了震耳欲聋的声响。”陈征描述道。在他看来，不仅闪电，很多稀奇古怪的东西都可以用来奏乐，甚至在一定条件下，可以让一辆行驶在公路上的汽车，通过轮胎与路面的凸起，演奏出乐曲。

陈征说，通常来说，奏乐都需要有乐器，但是如果搞清楚了音乐背后的原理，那么就可以知道，“万物皆可为乐器”。

声音大小、高低和音色

陈征介绍，音乐和我们的听觉有关，而研究听觉，则是一个涉及物理、生理和心理的过程。

获得声音需要振动。声源是发出振动的物体，有了声源之后，还需要有传递声音的介质。如果把声源放入一个真空环境中，会发现，虽然声源在振动，但是人却听不到声音。对声音进行量化研究，最基本的指标有声音大小、高低和音色三种，即响度、音调和特色。

陈征说，拨动琴弦时，如果多用点力，就会发现其振动幅度变大，声音随之变大。而拨动不同琴弦，其音调有所不同，这是由于振动的快慢不一样所致。这种振动的次数，则被称为频率。

此外，一个声音中往往存在着不止一个频率，而是有许多频率叠加在一起，声音中包含的频率成分即为音色。“打一个比方，你在画画的时候，在红色的颜料中添加一点其他不同的颜色，会发现总体上还是红色，但是此红已非彼红。”陈征说。

有了声源之后，声音就要通过介质进行传播。这个传播的过程就是通常所称的“声波”。

听觉与发声范围差异

“声音这个词在自然语言中和在物理学中的含义其实是不一样的。”陈征表示，物理上所有的振动都可以被称为“声”，并被归纳到声学中；而自然语言中的“声音”则仅仅指那些可以被人的耳朵听见的声响。

理论上来说，人耳所能听到的声音范围是每秒钟振动20次至2万次之间的声音。但实际上，大多数人的听觉并不能全覆盖这一振动区间。

陈征还在现场进行了一场听觉实验：通过信号发生器产生一个固定频率的声音，让在场听众来感知——随着频率提升，听不到声音的人举手示意。

有趣的是，听众们的听力似乎并不一样。当达到15300赫兹时，有人听不到声音，但是其耳朵却有不舒服的感觉。而达到16000赫兹时，更多人举手了。当达到18217赫兹时，现场三分之二的人举了手。

陈征揭秘道，人的听觉是由外界振动经过耳廓收集后进入耳道、鼓膜形成震动后，再通过听小骨将振动传递到耳蜗，耳蜗形成电信号输送到大脑。耳蜗扮演着将机械振动转变为神经信号的功能，这种功能的实现与耳蜗中的绒毛（毛细胞）有关。但是这种绒毛是不可再生的，随着年龄的增长，绒毛会逐渐减少，由此听力会不断下降。

因此，陈征表示，如果经常使用入耳式的耳机，又喜欢调大音量听音乐，就容易损伤绒毛导致听力下降。

人最高能发出多少赫兹的声音？陈征说，人类能发出的声音范围其实很窄。他经过多次测试后发现，女生尖叫的声音最高可达3000赫兹，而成年男性通常能发出的声音频率最高不超过1000赫兹。

等差数列与音乐之奥秘

有了声音，是不是就可以称之为“音乐”了？

陈征对“音乐”给出了一个简单的定义——一定频率的声音按照一定规则排列组合起来，形成一段能给人带来情绪感受的连续声音。

当年，古希腊哲学家毕达哥拉斯发现用“1”“2/3”和“1/2”长度的琴弦一起演奏出来的声音非常好听，而这个比例成为了当今一切音乐的基础。

陈征解释，这说明音乐与数学之间有着密切的关系。琴弦的弦长和振动频率之间正好是一个倒数关系，当弦长分别为1、2/3、1/2时，其振动频率正好是一个等差数列：“1、3/2、2”。“这个等差数列就是一切声音和谐的基本规律、基本奥秘。”

而如果把等差数列“1、2、3、4、5”倒过来变成另外一个数列，在数学中则被称为调和数列。也就是说，琴弦按照这个比例形成的声音就是好听和谐的。

中国古代有“五音六律”之说。“五音”即“宫商角徵羽”。“六律”则在出土编钟上有很明确的显示：编钟在一个八度中有十二口钟，每一口钟的声音为“一律”，将其按照单双数分为“阴律”“阳律”，其中的“阳律”就构成了“六律”。

“宫商角徵羽”对应的音到底是什么？陈征说，《管子》一书中提出了“三分损益法”，其实就是1和2/3之间的关系，这个提法比毕达哥拉斯更早。如今则将其称为“五度相生律”。“三分损益法”认为，“宫”是基本音，在此基础上经过几次的“三分损益”，其他四个音阶也就产生了。

由此原理，陈征表示，任何一个物体，只要能让它发出固定的声音，就可以用它来奏乐。而常见的就是在玻璃杯中装不同量的水，就可以发出不同的声音。

“只要大家按照这个原则去找，就会发现我们身边能奏乐的东西非常非常多。”陈征说道。

文/羊城晚报记者 李钢图/主办方提供

发布于：广东


国家大剧院五月音乐节归来，“弓弦盛宴”升级新增多类乐器

新京报讯（记者刘臻）国家大剧院2024五月音乐节即将如约归来。5月1日-25日，24场高品质音乐会装点整个五月，国家大剧院、北京艺术中心两地共庆音乐盛会。4月29日，五月音乐节新闻发布会在国家大剧院召开，国家大剧院演出部副部长王路藜、五月音乐节艺术总监吕思清、墨尔本交响乐团团长苏菲·加蕾斯、小提琴演奏家黄蒙拉、小提琴演奏家陈曦、国家大剧院管弦乐团节目运营组组长汤宁齐聚一堂，共话本届五月音乐节的策划安排及演出亮点。

五月音乐节新闻发布会上音乐节策划团队亮相。

本届五月音乐节精准谋划，以“乐动未来”为主题，汇集全球优秀艺术家与知名院团，24场音乐会首次覆盖国家大剧院、北京艺术中心两地，与更广泛观众共享室内乐缤纷世界。王路藜部长介绍，“五月音乐节不断强化‘名家名团’艺术标签，持续深耕演出市场、扩展艺术形式，成为全球文艺精品的展示平台。今年将充分开发艺术节板块效应、品牌效应，保持未来视野，助力一院三址发展蓝图，为时代为人民奉献艺术精品。”

2024年“弓弦盛宴”再度回归，在往届提琴基础上，新增加了管乐、竖琴等乐器，力图呈现更为多样的美妙组合。五月音乐节艺术总监吕思清介绍道，“今年我与秦立巍、孙颖迪的美杰三重奏将与黄蒙拉、苏贞、陈曦、罗超文等弦乐名家和新秀，携手墨尔本交响乐团六位演奏家，在弦乐基础上引入长笛、竖琴等乐器，从巴洛克到近现代，从欧洲到南美、中国，多方位展示弓弦艺术的丰富之美，在中外音乐经典的不断对话中，充分彰显中外艺术家间的国际交流与合作。”谈及此次与墨尔本交响乐团的合作，其团长苏菲·加蕾斯女士表示“很荣幸能够作为国家大剧院五月音乐节开幕音乐会的首支国际乐团，在此感谢王宁院长深谋远虑的策划，他不遗余力推动国际间的艺术交流。希望在这方舞台，用音乐搭建起沟通的桥梁，用艺术传递人类共通的美好情感。”

在开幕音乐会中，小提琴演奏家陈曦将与中外七位艺术家共同带来门德尔松的弦乐八重奏，谈及重奏的演绎，陈曦表示，“我认为，重奏的内核更体现在以人为本。每一位艺术家都有自己的风格，都享有‘发言权’，但在重奏合作中，我们会彼此尊重、求同存异，一起寻找作品中打动观众的精髓。”

在即将到来的近一个月里，五月音乐节为观众准备了丰富的艺术大餐，古典名篇、摇摆爵士、民族国风、流行金曲，多样的内容策划。从开幕音乐会的“弓弦盛宴”，到意大利音乐家合奏团、哥本哈根古乐团、奥匈海顿爱乐乐团、美杰三重奏、平夏斯·祖克曼、沈凡秀、国家大剧院管弦乐团等国内外名家名团，带领大家与经典对话，奉献维瓦尔第、斯卡拉蒂、巴赫等巴洛克作曲家，“古典三杰”海顿、莫扎特、贝多芬，也将由专场音乐会集中演绎，细致描摹作曲大师的古典精神。“在今年闭幕音乐会中，国家大剧院驻院艺术家宁峰，将与管弦乐团一同带来两场莫扎特作品。此次演出他将自拉自指，可以说是乐团与宁峰在精神上的深度交流，充分体现了五月音乐节所倡导的协作精神。”国家大剧院管弦乐团节目运营组组长汤宁表示。此外，门德尔松、德沃夏克、勃拉姆斯、柴科夫斯基、威廉姆斯等浪漫派、近现代作曲家作品，也将在五月音乐节中轮番奏响。多支国内院团都将各展奇才，其中北京民族乐团将上演融合了传统与现代、流行与经典的民乐形式作品，诠释“最美民族风”。

爵士，一直是“午夜玫瑰”的标配。今年，音乐人李泉将与观众相约初夏之夜，摇摆浪漫。音乐会上，乐迷不仅能够回到上世纪三四十年代，感受爵士、流行金曲，还可以听到由李泉制作的当代流行音乐。所有曲目都经过李泉及其他艺术家编排，兼具原作的优美和爵士乐的炫丽。横跨古典、爵士、流行的“第五元素”萨克斯五重奏，将继续以他们诙谐的表演、精妙的编曲，为北京艺术中心观众带来古典音乐的新体验。

在音乐厅之外，五月音乐节“走出去”公益活动也将继续为百姓提供精品文化服务，艺术家们将走进医院、学校、市政、乡村，让室内乐真正流淌在城市中，浓厚的高雅艺术氛围，努力推动古典音乐文化“破圈”。王路藜部长透露，“今年五月音乐节共策划十余场‘走出去’，从雄安新区到名胜古迹、从城市到远郊，着力于京津冀协同发展，希望让成千上万的朋友被音乐滋养，看到艺术之美、享受生活之美。”

编辑 田偲妮

校对 刘军