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声学理论

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声学理论范文第1篇

一、在教学中启发学生明白二者联系

物理学是自然科学的一个分支,它研究中的许多方面与医学理论有着密切的联系。比如通过学习物理学的能量转换和代谢的热学知识,就能很好的理解体温调节的原理。还有通过学习力学知识也能更好的理解肌肉收缩、血液循环、呼吸运动、听觉功能。物理学中有电磁学,这与人体的神经传导、细胞生理、心电脑电等等都有共通之处。物理学的研究领域还有自然界中的温度、湿度、压强、放射线等等都会对人体造成影响,这和人的身体健康是密切相关的。在医学中不仅是病理、生理、药理知识的学习,还包括对医学仪器使用。这些先进的医学仪器例如核磁共振仪、X射线透视、超声波、激光等等都是物理学研究的成果在医学上的使用,因此在进行这些学科的教学中物理学不只是单单讲物理学的知识,而是把物理学的原理运用到医学上,这样学生才会更明白为什么在学习医学的过程中要学习物理学课程。

二、在教学中将各个模块与医学知识结合教学

(一)从力学教学的角度来说

力学是物理学中很重要的一个模块。在医学领域,外科对于骨折患者的治疗都会用一定大小和方向的力牵引患部来以平衡伤部的肌肉的恢复力,这其实和力学中的平行四边形法则息息相关。在护理和抢救伤员时,为了一般都会要求让伤员采取卧位,这是因为血液在重力的作用下会向下流淌,采取卧位可以防止伤员失血过多引起昏迷。在面对心力衰竭的病人时采取端坐位,这样可以减轻心脏的负担。这些都涉及到力学中的重力部分的知识。在讲到摩擦力时,可以结合人体的关节也都是有摩擦力的,为了让人的肢体更加的灵活,骨头和骨头的连接囊中都会有少量的滑液。体重大的人在运动时关节直接的摩擦力也会更大,这都是与力学息息相关的,所以在讲授力学的时候可以将这样的例子结合起来讲,这样学生就会听的更加的明白,也对今后的实践更有帮助。

(二)从流体力学的教学角度来说

在讲授流体力学时,可以结合医学中血液这一领域的知识。众多周知,动脉瘤多发于血液的交叉处,发于脑动脉的概率更大,血液到了此处由层流变为淌流,因此在检测动脉瘤时看看此处是否有湍流的噪音对于检测动脉瘤具有很大的意义。在教授流体力学时还应该结合对于血压测量的影响。这样学生就能够很好理解为什么针对不同的病人要采取不同的。

(三)从声学教学的角度来说

在声学的教学过程中,不应该仅仅只是介绍声学的例子,单纯的从物理的角度去教授,而应该结合医学中对于声学的利用。比如在医学领域应用广泛的超声波检测,超声波不仅可以用于疾病的检察,例如利用A型超声波来检测人脑的中线,一般情况下正常人的脑中线在人颅骨的几何中心,最大的距离也不超过3CM.但是如果脑中有受伤或者有肿瘤则中线就会移位,用这样的方式去检查脑部的健康,可以让检查者没有痛苦,并且准确率也比较高。这就是物理中声学在医学中的应用,超声波不仅可以用来检测疾病,还可以用来加热身体的某些部分,人体通过吸收超声波得到热量,可以用于透热治疗腰肌疼痛和扭伤或者关节炎。这就是声学和能量转换学相结合的应用。可以说对于医学来讲物理学是其理论基础,而医学是物理学的理论操作。所以只有将二者结合起来学习才能够得到非常好的效果,但是现在很多物理学的教学是和医学分开教学的,各自有自己的主干和枝节,看起来似乎没有什么联系。但其实物理学和医学教学是有很多相辅相成之处,所以把二者结合起来教学,在讲授物理学的大模块时将医学理论穿插其中,就能够得到更好的效果。

三、医学院的物理学老师必须多掌握医学相关理论知识

声学理论范文第2篇

关键词:和声学 高校 教学 改革

“和声学”(harmony)是目前全国高等艺术院校音乐本、专科的公共必修课程。主要学习和研究西方多声音乐中的和弦结构、和弦流动状态以及多声音乐语言与风格运用的规律和逻辑。其中以18世纪—19世纪西方古典主义至浪漫主义时期的和声理论与和声语言运用的规律为研究的基础。

和声学是曲式与作品分析、对位法、配器法的先行课程,在音乐理论教学中具有非常重要的地位。然而,和声课难教、难学,基本已经成为全国音乐专业广大师生的共识。和声教学中存在哪些问题?如何解决这些问题?以下结合我多年的教学经验,谈谈我自己一些初步的看法。

一、和声学教学过程中的问题

(一)和声讲解过程中的问题

1、和声教学中老师难以把和弦的音响感觉教给学生。学生对所讲解的知识很少甚至没有相应的内心听觉,和声学理论知识与实践相结合很难实现。这极大地影响到了和声教学的效果。

2、和声课每一章节中的知识点比较零散,互相之间有时还没有必然的联系。还存在前面章节运用后面知识点的现象。教学中很难系统化。

3、和声课是技术理论课,比较枯燥。技术理论课讲解所追求的是深入浅出、浅显易懂,教学过程很难象实践课那样生动活泼。

4、教学内容连续性很强。前章节学生在学习时如果不能完全掌握,后面章节的教学就非常困难。

(二)和声学习中的问题。

1、学生对各种规则难以真正理解。和声学理论主要是在欧洲大小调体系基础上发展起来的理论,而中国音乐主要是五声性调式体系。没有感性的积累,很难把理论和实际音响联系起来。

2、教材中所以讲解的规则经常不绝对化。在教学中经常会有这样的讲解:这样可以,那样也可以;这样较好,那样更好;不能这样,一般不要那样;偶尔可以这样,最好怎样怎样等等。学生们对其中的尺度很难把握。

3、整体性规则与阶段性规则。教材中有很多的规则,有的从书本开始到结束基本需要遵循,有的规则却只在一定的阶段需要遵守。学生很难把它们有机联系在一起。

4、条件的局限。要想掌握这些规则,必须要把它们在作品中进行印证。音响上的掌握,不仅需要分析大量的相关各种作品,也不只是在钢琴上弹奏四部和声,还应该在乐队中真正感受和弦的色彩以及和弦连接时的张力。但是学生基本没有这样的条件。

5、理论比较枯燥,需要能静下心来刻苦钻研,然而音乐专业的学生大都属于好动型,很少有钻研这些理论的学生。

6、对于和声课的意义重视不够。好多学生觉得和声课对于自身专业没什么影响,和声课的学习态度比较消极。

二、和声教学改革探索

解决和声教学中存在的问题,既要教师提高教学水平,积极去引导学生;也要学生充分发挥其主观能动性,变被动学习为主动学习。

(一)教学方法的改革探索

1、和声教学应该制定从小学到大学由易到难的计划。小学阶段,在乐理课中加入简明和声理论,讲解和弦的类型和连接等不涉及外音的最基本的规则,练耳的教学过程中也要穿插简单的和声理论;中学阶段要求学生做配置和声和分析和声的书面练习,并要求学生们在乐队中来进行印证;大学阶段加入外音的知识,侧重从风格上讲各种连接规则;硕士阶段在复习前面内容的基础上,加入近现代和声技法,侧重与实例、其它理论知识互相印证。

教学过程中,教师在理论知识讲解的基础上,尽可能让学生从音响方面感知和声。除了钢琴外,也可以借助一些多媒体手段辅助教学。

2、批改作业最是关键。学生虽然学习了相关的理论知识,但在进行练习时,不能判断自己和声配置的对错与好坏。这须通过批改作业来解决。批改作业要达到最佳效果需采取导师制。不具备导师制条件的,可3—8同学为一组进行作业批改。科学作业批改环节的缺失,是造成教学中大部分师生困惑的重要因素之一。

3、针对每章节中知识点比较散、学生难以掌握的问题,教师应力争使这些知识点更加条理化、系统化。

4、视唱课要加入多声部视唱。练耳课要加入各种七和弦、九和弦的听辨;要加入较复杂的和声连接;要加入调性中各种和弦的听辨;也要加入多声部音乐的听辩。

5、针对学生兴趣不强的问题,教师在讲解的过程中,保证深入浅出的同时,应调用各种手段尽量增加这门课的趣味性。

(二)学生学习方法探索

1、学习和声,要树立信心。虽然和声课知识点多、内容复杂、灵活多变,但只要细心、多练、坚持长期学习,还是完全是能够掌握的。

2、加强音乐音响的积累。应该每天组织学生们欣赏至少两个小时音乐。可以选择音响音像方式,也可以是现场音乐会方式。如有可能可以由专家带着学生欣赏。在规定的欣赏时间外,学生应该利用一切可以利用的时间欣赏音乐。

3、学生在大量欣赏音乐作品的同时,要大量分析乐队、钢琴作品中的和声现象。学生也可以根据教材中的规则来创作一些音乐片段。

4、要注意前后章节之间的联系。“温故而知新”,要经常回顾前面的内容。

5、多问。遇到问题时,要动脑筋思考,也要多和老师请教、多和同学交流。再一方面,对于所学的知识点,也要多问几个为什么。

6、学生需要有锲而不舍、刻苦钻研的学习精神。理论的研究都是比较枯燥的。和声学习不能三天打鱼两天晒网,需要踏踏实实地一步一步去进行。

声学理论范文第3篇

关键词:建筑声环境课程;声学;声环境设计

科学技术的飞速发展和人们对生活质量的不懈追求,使建筑师的设计眼光从经营构图、组织空间扩展到创造环境。这是对建筑本质理解的深化,也是设计观念的进步与革新。“环境”一词的含义很广。它既包括物理的、化学的、生物的物质因素,也包括社会的、文化的和心理的精神因素。这些因素交织在一起,构成了人所处的环境。而建筑环境是指对人的工作效率、身心健康和生活舒适有直接影响的声、光、热等物理因素决定的环境。它主要包括建筑外环境、室内空气环境、热湿环境、声环境、光环境等。其中声环境是建筑环境的一个重要组成部分,而且随着现代文明的发展变得越来越重要。所以,建筑声环境是应时展而设的一门非常重要的课程。

我校开设建筑声环境课程的目的在于使声学专业的学生掌握声环境设计的基本知识和基本技能,熟悉和掌握室内空间结构、材料对声学特性的影响。从心理、生理角度分析人们对室内、外声环境的物质和精神需求,并综合运用工程技术手段,在建筑规划和建筑设计中,为人们创造适宜的声环境。建筑声环境课程的内容主要包括五个方面:一是声学的基础知识,如声音的产生与传播、声音的计量、声音的频谱、声源的指向性和人的主观听觉特性等;二是室内声场原理,如室内声场、室内声音的增长与衰减、混响时间的计算、室内声场分布与混响半径、房间共振等;三是材料和结构的声学特性,如吸声材料和吸声结构、材料和构件的隔声特性、反射和反射体等;四是室内音质设计,如音质的评价、音质设计的方法与步骤、电声系统、各类建筑的音质设计等;五是声环境的噪声控制,如噪声的危害、噪声的评价、噪声允许的标准与法规、噪声控制的原则与方法、吸声降噪等;还涉及建筑声学的测量方法,结合课内实验理解和学习吸声系数、混响半径等的测量方法。

建筑声环境课程是声学专业的主干课程,学生在学习基本物理课程和声学基础后开设。相对于建筑学专业的学生来讲,声学专业的学生具有较强的物理基础,对建筑声环境课程中相关理论的分析与研究更为深入透彻。但是,作为理科学生,由于接触建筑类课程的学习较少,学生的艺术修养及鉴赏水平不高,对声环境设计的一些设计技术指标、音质评价内容、厅堂的设计图纸等建筑学理论理解不够透彻。还有就是建筑声环境课程教学缺乏必要的实践环节,大多数学生无法将学习的理论知识与厅堂设计的实际执行相结合。因此,作者在广泛征求了声学专业学生的意见和代课教师的建议并结合实际情况提出几点加强建筑声环境课程教学效果的方法和建议。

一、建筑声环境课程的理论教学

建筑声环境一般安排在声学专业的二、三年级,共32课时,16周教学时间。声学专业的学生有很好的物理数学基础但缺乏建筑类知识,学生可以在一、二年级选修一些建筑学专业的一些相关课程,如建筑制图、建筑设计、建筑欣赏等。建筑声环境授课教师在讲授课程知识之前最好补充一些相关的建筑学知识,这些预备知识的学习是建筑声环境课程的前提基础。只有具备了相当的建筑学知识基础,才能正确理解和掌握建筑声环境中的音质设计内容。

建筑声环境课程的教学要以讲授为主,学生讨论为辅,并且可以适当调节它们的比例。理论知识是设计的基础,声学专业的学生数量基础较强,一些抽象的公式推导可以简化过程。因此在讲解的过程中要注意取舍,对于重要的概念与公式作简洁明确的介绍,对于繁琐的推导给出关键提示,让他们自己推导,以作业的形式上交评阅即可。这样既使建筑声环境的理论得到了证实与加强又节省了课堂时间,使授课教师能用更多的时间讲述理论对实际的指导和应用。建筑声环境课程教学应结合国家一、二级注册建筑师考试对该学科的要求,加强课本内容与现行标准、规范的关联。并且向学生介绍一些现行工程中经常使用的新材料、新技术,解决教材滞后的问题。此外,针对声学专业的学生接触的工程实例较少,建筑声环境的授课教师最好在讲授课程中多举案例。利用互联网查阅下载相关案例图片,以幻灯片的形式演示厅堂作品的平、立面,从多个角度加以分析,比较可能存在的音质问题,最后根据大家学过的知识讨论解决的方法并做出总结,这样可以加深学生对声环境设计理论的理解。

二、建筑声环境的课内实验教学

声学实验室的建设是实现工程实践课教学目标的保证。我校的实验室于2012年10月建成,目前已经投入使用。包括混响室、全消声室、隔声室三个部分。该课程设有8个课时的课内实验,安排了三个实验。一是测定混响时间,此实验可以与课程的第二部分理论室内声场原理、混响时间混响半径的计算与测量相结合进行;二是测量吸声材料的吸声系数,此实验可以与课程的第三部分理论材料和结构的声学特性相结合进行;三是消声实验,此实验可以与课程的第五部分理论声环境的噪声控制相结合进行。这样通过实验使理论与实际相互印证,从而加深学生对建筑声环境理论的理解。

三、建筑声环境深入生活实际中的实践教学

在校学生本身没有实践工作经历,缺乏将理论与实际融合变通的能力。不与实践相结合学习再多的理论也只是纸上谈兵,在实际设计中往往手忙脚乱不知所措。任何理论都只有与实践相结合才能真正为学生所掌握。因此,要组织学生到校内及市里几个典型的厅堂建筑中去感受去鉴赏其中的声环境质量,分析其设计与声学的结合途径,找出解决体型缺陷的方法。

实践教学环节很受学生的欢迎,学生走出校园深入生活实际情绪比较高涨,气氛比较活跃,讨论比较热烈,思路比较开放自由。此时将与实际相联系的重要理论强调提出,定会使学生印象深刻。所以,在进行实践教学之前,授课教师必须准备丰富、充分的理论,以便能够很好的指导实践、加强理论教学。如果事先不做好理论准备,实践行为缺乏理论指导,学生不了解此次实践的目的和想要解决的问题,心中没有方向,最后实践活动变成了游玩,教学变成了闹剧。

建筑声环境课程教学还应配有相应的课程设计。教师可以让学生根据声环境设计的知识对校内实验室、会议室、大教室、图书馆的环境进行布置,给学生留有探索和创新的空间,摆脱枯燥的理论计算,使学生的学习方式向着自主、调研探索型转变。

建筑声环境的课程教学,一方面,要加强其理论与建筑学理论衔接,要求建筑声环境课程相关的师生要做好前提准备工作,使声学专业的学生能够更好地理解声环境设计的理论;另一方面,要加强理论与实验、实践相结合的教学,强化声环境设计理论的理解及其实践作用。

参考文献:

声学理论范文第4篇

法国著名建筑大师让・努维尔负责了整个巴黎音乐厅的设计与建造。而在音乐厅开幕之前,设计师让・努维尔通过《世界报》称,自己将不会出席他设计的巴黎爱乐音乐厅的开幕式。在文章中,努维尔称音乐厅开幕过早,并没有经过自己对于其作为音乐演出场所发展能力的必要检测。他认为音乐厅的领导层在未成熟的情况下就匆匆开幕,相当于“自绝生路”。建筑师同时称他一直被排斥在建筑工程之外,并且关于音乐厅的一切决定都是秘密做出的,并未经过必要的监管,这严重损害了工程的质量。“这对于一个建筑师两年的时间是极大的蔑视,因此我选择不参加音乐厅的开幕仪式。”努维尔写道。

从2007年起,巴黎爱乐音乐厅历经了八年漫长的工期,耗资 3.87亿欧元(几乎是原预算的两倍),这使它成为目前全球造价最昂贵的音乐厅。并且,它的昂贵,不仅体现在高昂花费,更体现在其结构的独一无二上――招标书的最后一条要求:不可以沿用任何已经存在的音乐厅设计范式。而由那些经典范式设计出的音乐厅例如“鞋盒式”的维也纳金色大厅,“葡萄庄园式”的柏林爱乐音乐厅,都早已被证明拥有着世界上最出色的音响效果。由此,巴黎爱乐音乐厅的设计更体现了其对于创新与完美的苛求。

巴黎市政府将巴黎爱乐音乐厅建造于19区porte de pantin附近,临近巴黎国立高等音乐舞蹈学院,巴黎Zenith演艺中心和拉维莱特大展厅。除了考虑到了地理位置的优越性,巴黎政府也考虑到促进巴黎各区文化产业的协调发展――“我们想要将所谓的资产阶级艺术引入一个充满大众文化的区域,这在世界上恐怕都是独一无二的举措。”巴黎爱乐音乐厅总监Laurent Bayle如是说。熟悉巴黎的朋友或许都知道,19区,就是那个各种旅游手册和攻略中明显标注着“治安很差,不要留宿于此区”的街区。而巴黎爱乐音乐厅的建成,则标志着从此巴黎大部分的古典音乐演奏将走出香榭丽舍大街和歌剧院大街搬到巴黎东北角,来到以“贫穷”、“混乱”著称的19区。这使我们不得不感叹,巴黎市政府的一片良苦用心。

从外立面上看,巴黎爱乐音乐厅的铝浮雕外墙微妙变幻,如同被压扁的形体,与内部空间充满褶皱的设计相呼应。其极具冲突与力量的造型,使整个建筑如同一座来自天外的嶙峋怪石,从拉维莱特公园升起。作为拉维莱特公园中的标识物,让・努维尔的设计理念与公园的设计者―――另一位建筑大师,伯纳德・屈米的理念不谋而合:“表现冲突胜过融合,片段胜过统一,疯狂的游戏胜过谨慎的安排。”

此外,音乐厅内的交响乐大厅设计更是独具一格。看台和反声板“流云”般的造型仿佛音乐的律动。距离舞台最远的观众座位只有32米。2400个高低不一的环形座位设计,力求达到最佳的音效效果。除了音乐厅以外,这里还拥有15 间排练厅、一个可容纳250人的露天剧场、音乐博物馆、展览馆、媒体中心等。另外特别值得一提的是,音乐厅内还配备了一座为交响乐演奏用的高15米,宽20米的巨型管风琴。

尽管如此,巴黎爱乐音乐厅的音响效果和声学特性能否满足最顶尖的乐团和最严苛的听众们的耳朵,才真正决定了它能否撼动那些经典音乐厅的地位。在这里我们将为您介绍巴黎爱乐大厅辉煌外表背后先进而独特的声学设计。

音乐厅的声学设计是一项复杂的系统工程,其背后的科学和规律直到20世纪后期才被完整地理解和利用起来。在声学设计这个学科中,主观的对声音的审美被分解成了一些声学设计要素和准则。在几百年的经验史和现代科技的帮助下,一个好的音乐厅所需要的声学条件已经被完整地归纳出来。这里我们将先从一些简单的声学概念入手,音乐厅设计的声学要素。在这个基础上,我们将回顾历史上最经典的两种音乐厅声学设计范式:鞋盒式音乐厅以及山地葡萄园式音乐厅,分析其中的设计原理。最后,我们将遵循设计师的角度仔细解读巴黎爱乐大厅的声学设计,从而理解巴黎爱乐大厅在声学设计上的独特与伟大之处。

音乐厅设计的声学要素

当我们在一个大厅里听歌手唱歌,进入你耳朵的歌声主要由两部分构成,直接从音源(歌手)抵达你的耳朵的声音,称为直达声;经由大厅的墙壁单次或多次反射进入你的耳朵的声音,称为反射声。由于直线路径最短,直达声将最先到达你的耳朵,随后是反射声。在反射声中,我们进一步将听见直达声后大约0.1秒以内到达的反射声称为早期反射声;这个时间节点之后抵达的反射声一律归为混响声或后期反射声。

在这里之所以介绍了这么多关于反射声的概念是因为人对于声音的审美,除了对声音本身的审美,都源自于对反射声的审美习惯。为了说明这一点,我们不妨思考一个问题:当我们在听音乐时我们在听什么?直觉上我们可能会认为我们只是想听歌手或者乐器发出的声音,即直达声。但真的是这样吗?想象一下一个没有反射声的环境――旷野。旷野里的歌声,因为不存在反射声音的墙壁,所有到你的耳朵里的声音都是直达声。但哪怕是再好的歌手,你都会觉得他的声音干涩、飘忽、虚弱、压抑。而相反,诸位在自家浴室忘情地歌唱的时候是不是都觉得自己的声音非常美妙呢?这个例子告诉我们,当我们听音乐的时候,我们不但在听音源发出的声音(直达声),我们也在依靠反射声感受着整个空间。如果没有反射声的存在,我们会觉得歌声很别扭。用稍微严肃点的声学语言来说,在听音乐时,除了音源本身的质量,决定声音品质的最重要因素就是反射声场的特性。我们喜欢有包围感的声音,我们喜欢把自己沉浸在声场里的感觉,我们对声音的空间感有着独特的审美标准。

从上面的讨论中我们知道了反射声的重要性。那么,一座理想音乐厅的声学要素又包括哪些方面呢?下面我们将简单介绍一个高质量音乐厅的反射声场所需要具备的声学要素。

1.合适的混响时间

混响时间是在音乐厅的声学设计中非常重要的声学参数,于二十世纪初被发现,是最早被研究的声学参数。它指音源停止发声后,从听见直达声开始直到余音消逝所经历的时间。由于没有反射,旷野里的混响时间接近0秒,声音干瘪虚弱但清晰;而大教堂由于高挑的大堂空间和复杂的细节结构,混响时间就可能有几秒,声音雄浑立体包络了整个空间但缺乏力量朦胧柔软。太短的混响时间将造成声音干涩平面,太长的混响时间会让声音重叠在一起变得模糊不堪。合适的混响时间(1.5-2.5秒)可以在声音的清晰度与包围感中获得一个较好的平衡,世界上最著名的音乐厅,诸如维也纳金色大厅和柏林爱乐厅的混响时间都在2秒左右。另外有一点需要指出的是,不同的音乐作品的最佳混响时间并不一致,这是由于作品风格和年代、乐队规模以及演奏场景所决定的。古典时期的作品,诸如巴赫、莫扎特、海顿等更适合在短混响时间的音乐厅演奏,因为它们最初就是在相对小的房间内演出的。而稍长的混响时间会更适合浪漫主义时期的作品(舒伯特、孟德尔颂、勃拉姆斯等)。早期音乐、弥撒、安魂曲等教堂音乐则需要更加长的混响时间来彰显教堂的神圣感。

2.充分的早期反射声,尤其是早期侧向反射声

自从混响时间的规律被发现以来,音乐厅的声学设计得到了相当大的发展。但仅仅依靠这一参数来评价音质并不充分。具有相似混响时间的音乐厅可能听起来效果很不一样。二十世纪五十年代以来的声学研究才逐渐揭示了早期反射声对于音质的重要意义。和视觉暂留效应一样,人耳也有类似的效应,即哈斯效应:人耳会认为间隔0.05秒以内的两个声音是连续的。因此,充分的早期反射声具有加强并丰富直达声的效果。所以在混响时间相同的情况下,早期反射声越强,声音也就越清晰丰满。在这样的指导原则下,在音乐厅内部安装反射板、扩散体等设计的确可以在大多数情况下加强早期反射声从而获得良好的音质。但于1962年落成的纽约菲哈莫尼音乐厅却遭遇了前所未有的失败,尽管设计上充分考虑了早期反射声,但听觉上的效果却远远不如那些早期仅凭经验设计的音乐厅。声学领域为此展开了大量研究,终于在六十年代末,新西兰声学家Haroid Marshall(他也正是巴黎爱乐大厅的声学顾问)发现了早期侧向反射声在音乐厅声学中的重要地位。早期侧向反射声是指从侧方反射入耳的早期反射声。实验表明,相较于从头顶等方向传来的正向的早期反射声,人耳对来自侧向的早期反射声要敏感得多,听者的空间感和环绕感主要就是由这部分声音所贡献的。所以,早期反射声,尤其是早期侧向反射声的质量将对音乐厅的声学造成重大的影响。

3.均匀平衡的声场

一个好的音乐厅需要把反射声均匀散布,以使得在各个位置的听众都能获得高质量的音乐体验,而有意思的是,角落里的廉价位置可能比座池中央的高价座位更容易获得好的声学效果,因为角落里的早期反射声非常丰富,而座池中央就未必了。所以,对音乐厅的几何形状的设计要避免声音传播出现明显的不均匀现象。具体地,主要需要避免几种情况:(1) 回声(echoes)。当房间太大,直达声和最先到达的反射声之间的时间间隔大于0.1秒时,人耳就可以清晰地分辨出直达声和反射声,这就是回声效果。大家最熟悉的例子就是山谷的回声。音乐厅的设计往往需要考虑,比如天花板不宜太高等等。(2)声聚焦(focusing)。就好像光线在一个凹面镜上反射会汇聚一样,凹形的墙壁会对声音有汇聚作用,引起局部的声音增强,而其他地方声音被削弱的结果。因此,圆形厅堂的设计或者穹顶的设计在声学上都是极差的。一个反面例子就是美国俄克拉荷马州的大教堂,其高挑的穹顶式的设计被称为声学的噩梦。当主教讲话时,强烈的回声效果伴随着汇聚效果使得从穹顶产生的回声比真正的说话声更强更清晰。而与凹形结构相反的是,凸形的墙壁对声音有扩散作用,可以使声场变得均匀,因此也是音乐厅中常见的建筑结构。(3)颤动回声(flutter echoes)。往往出现在平行的光滑墙面之间,声音会在墙面之间来回反弹叠加,最后听起来会好像乐器的颤音一样,严重失真。(4)驻波(standing wave)效应。当声波的半波长和平行墙面之间的距离恰好是整数倍的关系时,会引起驻波效应,使得声音的强度在空间上产生强弱的起伏,并且改变声音的频谱特性(即声染色,coloration)。为了消除颤动回声和驻波,除了减少平行面,对墙面进行漫反射处理或者使用吸收材料也非常重要。

以上我们用比较浅显易懂的方式介绍了音乐厅设计中三个最重要的声学要素。实际上,音乐厅的声学设计还需要考虑许多更加具体的专门化指标,比如不仅仅需要考虑总的混响时间,还需要考虑不同音高的声音的混响时间,即混响时间的频谱(低音的混响时间应比高音长,从而克服低音更容易损耗的声音传播规律)。声学是一门严格的科学,声学专家在设计和评估音乐厅的声学特性时,需要用到非常多的声学领域的专门知识、需要精确的计算以及计算机模拟,才能给出最后的最优设计。但对于我们来说,只要理解了上述三个要素,就可以理解音乐厅设计中的绝大部分声学原理。

鞋盒与山地葡萄园的辉煌历史

从声学的角度,古往今来的音乐厅建筑设计被归纳成了几种不同的范式:比如鞋盒式、山地葡萄园式、早期反射声优化型设计、扇形、倒扇形等等。实际上音乐厅的设计范式之间的区别并没有严格的界限,各个范式之间往往是互通的,因为一个好的音乐厅建筑设计总是会以相似的方式满足所需要的声学条件。

其中,鞋盒式与山地葡萄园式是两款经典的设计范式。一项对音乐家、指挥家和资深听众的调查结果显示,世界上音响效果最好的五个音乐厅分别为:维也纳金色大厅、波士顿交响乐大厅、阿根廷的哥伦布剧院、柏林音乐厅以及荷兰阿姆斯特丹音乐厅。其中柏林音乐厅采用了山地葡萄园式的设计,剩下四个都是鞋盒式的设计。可见这两种设计范式在音乐厅建筑中的重要地位。

鞋盒式范式的确立和音乐厅的发展历史密不可分。在19世纪鞋盒式范式成形之时,人们对于声学原理的研究接近空白。鞋盒式的设计其实主要是由当时的材料、建筑工艺以及科技水平所决定的。直到完整的声学理论被建立起来之后,人们才搞清楚为什么鞋盒式的设计这么出色。鞋盒形音乐厅被认为是由宫廷的宴会厅以及教堂(尤其是新教教堂)演变而来。宫廷宴会厅往往被设计成长方形,有着高挑天花板,一方面用来使空气对流保持新鲜,另一方面也可以展现宫廷的气派让人敬畏。室内装潢的材料使用了木制地板、石膏、大理石等等,墙面上往往会有复杂凹凸的纹饰。在有些设计中,大厅侧面还会有楼座和栏杆,这样的建筑设计使得宴会厅其实已经可以说是鞋盒式音乐厅的原型了。相当一部分较早期的音乐作品也的确是为了宴会厅以及宴会厅的独特声学所谱写的,比如海顿的早中期交响曲是为了Esterhazy王子在维也纳和艾森斯塔的城堡所谱写的;巴赫的许多作品在魏玛和柯滕的宫廷演奏;贝多芬的弦乐四重奏和第一交响曲是为了在Rasumofsky Palace演奏所写的。

在宴会厅和教堂的基础上,19世纪后半叶出现了专门为音乐演出设计的鞋盒式音乐厅。除了上述宴会厅的那些特点基本得到了传承之外,一到两层的侧楼座成为了标准配置。在声学上,鞋盒式音乐厅的音质和它的建筑设计是密不可分的。高挑的天花板带来了较长的混响时间,长方形的形状给观众席带来了充分的早期反射声,而侧楼座的存在尤其重要,伸出的侧楼座的底面给下方空间的听众带来了非常丰富的早期侧向反射声。与此同时华丽复杂的纹饰使得声音可以散射扩散,避免了平行墙壁设计的声音缺陷。在当代的建筑设计中,更多的声学因素会被考虑进去,比如设计墙面的纹饰使得声音效果最优,设计侧楼座底面的形状使得侧向反射声最优,在顶部安装反射板或者设计纹理使得反射声最优等等。以上的这些特性使得鞋盒式的音乐厅成为了堪称完美的音乐厅声学典范,也是长期以来不少新建音乐厅的设计典范,甚至认为只有鞋盒式的设计才能达到完美的音质。但现代声学的成熟使得新的音乐厅范式成为可能,于是,山地葡萄园横空出世。

1950年代末,为了重建柏林爱乐厅,建筑师Hans Scharoun和声学家Lothar Cremer首次提出了山地葡萄园式的建筑设计方案,这个大胆创新的设计在众多设计方案中脱颖而出。几年后的1963年柏林音乐厅按照这个建筑方案正式竣工,很快跻身于世界顶级音乐厅的行列,打破了鞋盒式范式的神话。70年代起,不少新建的音乐厅的设计都以柏林音乐厅的山地葡萄园范式为典范,比如大家所熟悉的悉尼歌剧院、旧金山戴维斯交响乐厅等等。

山地葡萄园的最重要特点就是围绕式的坐席:舞台在音乐厅的中央最低处,听众的坐席围绕着舞台,由近及远坐席逐渐爬升。围绕式的设计使得座位的方向都指向舞台中心,并且在相同的容纳规模下,听众和乐队的距离更近,从而使乐队与听众之间的联系更加紧密。在乐队后方的听众甚至就好像置身于乐队中一样可以观察到指挥的每一个动作。但是这样的设计也给声学带来了挑战:山地葡萄园式的音乐厅中,声音呈辐射状从中心到达听众,而不像鞋盒式音乐厅所具有的侧壁和侧楼座可以带来丰富的侧向反射声;另外在舞台侧方的听众可能会听到更多来自近侧的乐器发出的声音,使得各声部的平衡被破坏;而对于舞台后方的听众,由于乐器发声的指向性,也可能会引起不佳的听觉体验。为了克服这些声学的缺陷,山地葡萄园的坐席被设计成一块块看似不规则的形状,就像梯田那样,相邻的每一块都高低错落。这种错落使得每一块坐席可以从相邻的高阶坐席的墙面得到充分的侧向反射声。于是山地葡萄园里就好像充满了各个指向的断壁和墙面,从而大大改善了反射声的效果。另外,音乐厅的屋顶被设计成帐篷形,从舞台上方的顶点开始屋顶像帆布一样带着凸出的弧度垂下并延伸,最后包络整个音乐厅,凸出的弧形反射面使得反射声可以弥散到整个音乐厅中均匀分布。舞台上方也安装了经过独特设计的反射板,使靠近舞台周围的听众以及舞台上的演奏者可以得到足够的反射声。

回顾山地葡萄园范式诞生的历史,其实最初的想法很简单:人们听音乐时总会自发地围成一个圈。这使得建筑师Hans Scharoun希望设计出一个正圆形的,带着高耸穹顶的音乐厅,并且将舞台置于中央来展现出一种最公平最完美的设计。但这样的设计显然是声学的灾难!Lothar Cremer在尊重设计理念的基础上,将声学设计的功力发挥得淋漓尽致:把正圆形碎片化并且非对称化,把穹顶的凹面用帐篷的凸面代替,增加错落有致的断壁等等。这些声学上的设计最终成就了一座世界级的音乐厅,并在音乐厅建筑的史册上留名。

“巴赫”范式:巴黎爱乐的全能设计

2006年巴黎爱乐大厅的设计方案对外公开竞标。巴黎爱乐大厅的竞标方案对声学要求有着非常严苛的要求,其声学项目有五点主要要求:1.必须同时具备高清晰度和充足的混响的特性;2.音源的存在感和空间感可以分别被独立调控;3.在所有位置都要有充足的侧向反射声;4.坐席必须包围舞台;5.可以适应多种不同的场合;6.不可以简单复制任何一个已有的音乐厅设计范式。

一共有98个团队提交了设计方案,最终由建筑师Jean Nouvel和声学家Harold Marshall和Yasuhisa Toyota领衔的团队方案在两轮筛选中获得了最终的胜利。这个团队可谓星光熠熠,Jean Nouvel是法国当代的建筑大师,也是普利兹克奖的得主。Harold Marshall不但是学术界的权威,也是广州大剧院的声学设计者。而Yasuhisa Toyota是当今世界最好的声学设计师之一,最为人熟知的作品就是位于洛杉矶的迪士尼音乐厅和东京的三得利音乐厅。他们的设计方案提出了“巴赫”范式音乐厅的概念,完全满足了巴黎爱乐大厅的要求。“巴赫”范式中的bicameral adaptable(“可调的双腔体”)是指早期反射声场和混响声场分别可由两个嵌套的腔体独立控制可调。早期反射声场与音源的存在感和清晰度直接相关,而混相声场直接决定了音乐的空间感。这两个独立可调的声场意味着,整个音乐厅的音响效果可以通过适当的调整而适用于最广泛的演出类型,参数的独立性保证了不会出现因为调整其中一个声场而对另一个的指标带来的负面效果的情况。

“巴赫”范式的设计方案是基于当代声学理论的一个大胆尝试。实际上,Harold Marshall本人就是当代声学理论发展的重要带头人,在60年代提出了早期侧向反射声理论,并在随后的实践中获得了巨大的成功。

巴黎爱乐大厅的竞标要求中的“同时具备高清晰度和充足的混响的特性”在60年代以前被认为是不可能实现的。高清晰度与长混响时间一直被认为是互相冲突的,而早期的音乐厅往往试图在两者之间平衡。如果尝试同时增强这两个特性,往往结果适得其反。这是当时声学理论的局限性造成的,直到70年代Harold Marshall将其发展的早期侧向反射声理论运用到了克赖斯特彻奇镇音乐厅的设计中去,才第一次突破性地实现了高清晰度和丰富的混响兼备的音响效果。这个设计与以往音乐厅设计的不同之处在于,以往决定清晰度的早期反射声和负责混响的后期反射声总是由相同的反射面(墙面、屋顶、反射板等等)来提供,而在这个音乐厅中,两者被分离了:内部空间的主反射板提供早期反射声,而混响由空间提供,包络整个大厅。这样的设计最终使得在人耳对清晰度敏感的频域(1kHz-6kHz)早期反射声占主导,在人耳对混响敏感的低频区(<1kHz)仍然提供充分的混响。由此,通过现代声学工程设计,第一座“同时具备高清晰度和充足的混响的特性”的音乐厅诞生了。而这个设计也就是今天“巴赫”范式的前身。如果我们仔细比较巴黎爱乐大厅双腔体的嵌套式设计和克赖斯特彻奇镇音乐厅内外空间的设计,会发现这两个音乐厅其实是一脉相承的。

巴黎爱乐音乐厅:一座具有生命的全能音乐厅

巴黎爱乐大厅由两个嵌套的腔体空间构成。内腔的设计将山地葡萄园范式的环绕式坐席与鞋盒范式的侧楼座设计相结合,坐席环绕中央舞台以达到非常出色的亲和效果,而楼座则带来丰富的侧向反射声和完美的清晰度;外腔承载着整个音乐厅的建筑结构,并通过声学工程设计为音乐厅带来了充分的混响。内腔以一种行云流水般的方式被分割成不同的坐席区域和楼座,既是声学工程的杰作也是建筑学上的奇迹。在内腔的顶部,分别在舞台上方和坐席上方安装了与坐席风格一致的可调反射板来引导反射声。另外,吸声材料也可以按需布置在音乐厅的墙面和空间内。

除了上述的大胆设计使得巴黎爱乐大厅和之前所有被奉为经典的音乐厅与众不同之外,巴黎爱乐大厅最重要的一个特点就是全面丰富的适应性。过去建筑一旦被建造好,就都尘埃落定,一座音乐厅的表现在完工之时已经确定了,我们能做的仅仅是一点点修饰。但巴黎爱乐大厅却打破了这一点:在最先进的声学工程设计下,她的建筑是“可调”的,是具有生命的。面对不同的演出,她总可以把自己调节到最佳的状态。

比如,主要的声学要素都是可以调整的。混响声的调节主要依靠在外腔以及反射板的背面放置最大面积可达1500平方米的吸声材料。吸收负荷的加减和上座率的变化可以使混响时间在1.2秒到2.3秒之间变化。早期反射声的调节主要依靠移动调整舞台与坐席上方的反射板以及在靠近舞台的墙面上增加吸声材料来得到。其中反射板可以在9米至15米的高度范围内任意调节。池座的侧向反射声由侧楼座的墙面提供,楼座上的侧向反射声主要由悬挂的反射板以及反射板-墙面的二次反射来提供。另外值得注意的是,早期反射声效率这一概念被提出并应用到巴黎爱乐大厅的设计中以确保足够的早期反射声水平,所以说,指导巴黎爱乐大厅的设计的是堪称最前沿的声学理论。音乐厅以一种主动的方式对她本身的各个功能部分进行协调来输出最好的音效,而不是像过去那样仅仅是依靠固定的先期设计来实现音效。

舞台结构的多样性也使巴黎爱乐大厅可以满足于各种形式的演出。舞台与池座区主要分为了三个可以独立移动的部分,分别为区域1的阶梯观众席或水平站台,区域2的中央舞台或池座,区域3的前方舞台或者合唱/观众席。当演出交响乐时,乐队位于区域2的中央舞台,观众席围绕着乐队。区域2的中央舞台既可以改装成阶梯式也可以改装成平地式,从而适合乐队或者独奏等等各种表现形式。区域3如果有需要可以作为合唱队的位置,但通常情况下将会作为席位开放给听众,使听众可以近距离地与指挥和乐队交流。当演出歌剧或者有现场放映任务的情况下,区域3的坐席就失去了意义,此时区域3将成为舞台,而区域1和区域2则变成坐席。另外在比如摇滚等形式的音乐会中,区域1和区域2的座位可以拆除变成站台,从而使容积从2400人增加到3650人。如此丰富的舞台结构是以往任何一座音乐厅都不具备的。

声学理论范文第5篇

(黑龙江民族职业学院;黑龙江大学艺术学院,黑龙江哈尔滨150000)

【摘要】和声学是一门重要的理论课程,在很多和声学教材中存在着四部和声的书写等诸多的问题。我们应该进一步解决并完善。同时,针对高职、高专和声学教材和教学存在的问题。要建立正确的培养学生能力为理念的教学。使单一的理论课变成有理论又有键盘实践并有音响试听的丰富多彩的和声学教学。

【关键词】和声学教学;四部和声;键盘和声;能力培养基金项目:本文系黑龙江省高等教育学会高等教育科学研究“十二五”规划课题,(项目编号:HGJXHB2111201)

一、和声学是一门重要的音乐理论课程

很多部门离不开和声学,比如:钢琴即兴伴奏、作曲、作品分析、复调、合唱等方面,它研究的是纵向的音乐,结合与横向运动形态两方向的整体。和声的横向表现与旋律、节奏、公式相结合,同时与曲式结合形成音乐形象。

和声学是学音乐的人必须知道并重点学习的音乐理论知识,这些年来国内外出了很多很多不同版本的和声学教程,但较常用的是斯波素滨的《和声学》上下册。桑桐的《和声学理论与应用》,谢功成的《和声学基础教程》上下册,沈一鸣的《和声学教程》等。这些教材内容上、顺序上、逻辑体系、法则严格易掌握,是我们高职高专学生较好的向导。但是在教学中发现教材中确实存在着一些问题,我们值得去探究、参考、借鉴。

(一)声部的写法没有明确的规则

四部和声多是合唱谱的基本同相。女高、女低、男高、男中,书写时也就考虑到了四部和声的书写规则,四部和声学是由高音谱表和低音谱表著称的大谱表。每行谱表分别写两个声部,高音声部应写在高音谱表的上方,符干朝上,中音声部是高音谱的下方,符干朝上;次中声部写在中音部下面的低音谱表上方符干朝上;低高声部写在低音谱表下方,符干朝下,了解了这些,就不会造成对中间声部的不规范书写,以至于中音声部写在了靠近下行谱的位置,而次中音声部写在了上谱表中。也就避免了和声学中的声部交叉现象。

(二)技术规则顺序不妥当

如:四部和声中禁止平引五八度,隐伏五、八度,那么作为音响上的一种破坏平衡的音响更明显。因此,在和声学的开始就提出,并禁止使用。

(三)四部和声与键盘和声搭配欠妥

四部和声与键盘和声是理论与实践关系,但我的高职高专使用的教材中多是书面四部和声为主,很少提及键盘和声,这是和声学缺乏合理性的一种因素,学和声的都知道学习和声的目的不是“纸上谈兵”而是在实践上运用。也就是通过四部和声理论学习的目的主要原因之一。键盘上练习实践能为小乐队做一些配和声并歌曲改为合唱曲。也为即兴伴奏、配置和声等这些都是书面和声也就是四部和声与键盘和声结合起来。这样才能有学习和声学的意义并更有效地发挥书面和声的作用,在和声学教材编写上,都应该把书面和声与键盘和声作为一起发展的部分来编写,使得理论与实践相结合。

(四)和声学谱例与理论学习结合不紧

我们应该把谱例与理论学习好好连在一起,但很多教材中不是这样,其实,既要学会配美妙的和声音乐又要欣赏美妙的和声音乐体系,大多数是只讲,也很少教师弹奏谱例,那么我感受不到教材中的音乐作品的欣赏,所以教材中应该增设有关试听内容,这样才能提高学生的和声的音乐表现及音乐的感性认识。

二、和声学教学中我得注重培养学生的各种理论实践能力

我们高职高专的学生入学时音乐理论知识及其他专业能力较本科生差,在这种情况下我们的和声教学时“纯理论”课的状态,这些现象不仅在高职高专教学上而是本科的和声教学也是这样。所以目前我国和声学教学所存在的问题,已成为滞后我国音乐教育专业,特别是专业音乐产业发展的关键性问题之一,作为高等师范院校及高职院校,音乐教育专业基础理论必修课。如何走出低谷,是和声学教学中必须解决的重要问题。要解决上述问题首先要明确我们高职高专音乐教育专业的培养目标在这个基础上根据培养目标培养学生解决问题和分析问题的能力,培养理论联系实际的能力,培养学生的创新意识和创造能力等。

(一)和声学教学中存在的一些老问题

1教学形式上我们是理论为主实践为辅

教学方法上只讲理论很少给学生弹谱例,课型比较单调,也就是基本专科院校和声学教学中多是讲理论的形式为主,粉笔、黑板、谱例,特别是很多教师院校都扩大招生规模,学生人数增加,和声学教学都是几十人为一个班的大课为主,因为学生多教师没时间改学生的和声题作业,更无法跟学生面对面,进行修改作业,并且学生很少听和声题的音响效果,学生作业也是“纸上谈兵”。还有我们高职高专院校音乐教育专业和声课为一章教学计划有限、教师没有充足的时间给学生弹教材中的谱例,如:理论强调禁止平行五八度等。

2教材内容与中小学音乐教学不太符合

教材上是多是理论为主很少提及键盘和声,这跟我们的培养目标有点脱离关系。我们的中小学教师需要一专多能,又唱又跳又弹伴奏,又配合唱。但过多的理论制约了学生的键盘和声实践能力。

(二)和声课教学中应多注重学生能力培养

1.我们在教学中教师应改变教学思维

以学生为主,强调学生能力培养,在教学中明确“教”与“学”的关系。强调学生的“学”,突出学生为主体加强它的学习兴趣。让它们主动去学习和声学。那么想改变这种现象,首先我们从培养学生兴趣开始,也就是“兴趣”为着眼点,只有把学生的学习积极调动起来, “学”的主体。才能充分发挥作用才能达到我们的学习预期目标。我们不能满堂讲理论,而是应该让学生积极地参与教师的整个教学过程。同时充分调动它们的学习积极性,让他们主动发言,以便获取更大的知识点。

2.应强调实践能力和效率

前面已经提过多次我们采用的和声学教材大多是过于重视理论方面而忽视了实践方面的重要性。我们的和声学教学忽视和声学方面的实践这一重要途径,和声学教学成了“纯理论课”“教学课”。本来程度不高的学生天天在书桌上埋头标“四部和声”,而且写四部和声中为了避免平行五、八度,苦思冥想。理论课也当然重要,但根据我们的培养目标及社会实践来看,学习的重点,放在键盘和运用上,这样才能有学习效果及实践意义。键盘和声题的练习能增强学生弹奏能力。我们应该每章节学习后应练习键盘题的弹奏练习,这样才能培养学生和声弹奏能力,并能为中小学音乐教材中的歌曲作编配,同时提高了学生即兴伴奏能力,为学生以后奠定了基础。

3.有先进的教学方法来提高学习氛围

要想丰富和声学教学首先我们从单一的只讲理论,不讲实践的教学模式中解脱出来,丰富和声学教学。比如:听多声部音乐经典作品的音响,并采用多种教学方法。如:讨论法、问题发、透导法等,使课堂氛围活跃起来。比如:正三和弦的基础上讲副三和弦时提醒学生利用正三和弦模式配副三和弦,并让学生自己独自来完成副三和弦的连接,在讲属七和弦的转位进入三和弦时,让学生参照正三和弦第一转位跳进方式行等。在有批改作业时出现的问题教师在课堂上解决作业上存在的问题,并由学生来弹教师给他改过的和声题,这样提高了学生学习兴趣和钢琴弹奏水平。

(四)利用多媒体手段提高和声学教学

多媒体课件是我们很多教师课堂上经常使用的手段之一,计算机作为高科技的应用工具,已经进入到了千家万户,运动计算机MID技术,多媒体系统引进音乐教学对于我们单一的理论教学丰富得很多很多。

在传统的和声学教学一直以黑板和钢琴为主要教学工具和手段,那么我们运用计算机音乐软件或制作CAI课件进行和声学教学、提高学生的学习兴趣和视听能力及分析、分辨能力用美妙的音响来亲自感受音乐、提高了教学质量和教学效果。

声学理论范文第6篇

    在音乐教学过程中,钢琴伴奏是每一个学生学习过程中不可缺少的一部分,也是很重要的组成部分,钢琴的有效利用不仅可以强化音乐作品的表现力,还能够充分的将伴奏与教学融合在一起,呈现出一个完美的音乐作品。而即兴伴奏是钢琴伴奏中的一个类别,是一种最有效的、最实际的演奏技巧,对于伴奏者的要求很高,既要有一定的钢琴演奏技巧、键盘和声手法,还要有扎实的音乐理论知识,能够在旋律条件的限制下进行一瞬间的艺术再创作。伴奏虽是一种衬托的作用,但却是不可或缺的部分,一定条件下的即兴伴奏不仅能够调动学生在音乐学习中的创作热情,还凸显了音乐作品的艺术精髓。即兴伴奏质量的好坏直接关系到整体的教学效果,也对学生艺术修养和综合素质的培养产生一定的影响。在音乐教学过程中良好的钢琴即兴伴奏,可以带给大专学生听觉上的启迪和享受。清晰的旋律、丰富和声色彩、优美的复调旋律以及和谐的低音走线、流畅的演奏产生的不断涌动的律动,不但能够起到一般的伴奏作用,而且培养了学生对音乐的审美能力;也可以使学生更加喜欢音乐,从而达到主动学习的目的。同时,钢琴的即兴伴奏还可以实现对音乐教学的优化,提高音乐教学的实效性,也是对音乐作品的一种点缀,完美展现音乐的魅力。

    2歌曲即兴伴奏在音乐教学中的作用

    首先,即兴伴奏课程应该广泛应用到音乐专业教学中,进行课时的合理安排,设置好课程的主要教学内容,要分析歌曲的调式和调性,分析歌曲的节奏、速度和风格,同时还要视唱歌曲的旋律,分句,还要掌握编配伴奏织体与和声功能等,以确保即兴伴奏的有效发挥;另外,在音乐方面的教学大纲中要求作为音乐系的学生一定要掌握歌曲伴奏的基本功,所以在即兴伴奏的教学中要配有专职的教师,以保证音乐教学的质量。这就对即兴伴奏课程相对应的老师有很高的要求,先是要有一定的理论知识和稳固的钢琴技术,还要有深入了解不同类型的声乐作品,熟悉每一个作品的题材和体裁,准确的把握好歌曲的节奏,对作品的部分进行合理的处理,解决好歌曲与伴奏之间的关系。引导大专学生领略不同音乐作品的内涵,加强对艺术领悟能力,提升艺术修养,从而演绎出更好的作品。其次,在现阶段的音乐教学中对于即兴伴奏的课程没有一个统一化的教材,不同的地方出版了不同的即兴伴奏教材,还有部分学校的音乐老师也编写了一些即兴伴奏教材。但是,对于任何一种即兴伴奏教材来说,它都需要一个完整性的内容结构,然后根据当地学生的实际能力进行恰当的调整,提高教材的实用性。在音乐教学过程中无论是哪个阶段的学习,都要稳扎稳打,打好学生的基本功很重要。因此,即兴伴奏的综合知识的学习很关键,要注重对大学生的音乐学习过程的培养,不能急躁,在教材内容和教学方法的选择上要具体问题具体分析,重视因材施教,为后续教学工作打好基础。第三,对于歌曲的即兴伴奏而言,需要的是深厚的和声学知识做指导,而后依照不同的歌曲的各个特点进行综合分析,做好和声结构和织体的设计。但是,目前不同地区的音乐老师所采用的教材有所不同,学生对和声学的接受能力也不尽相同,再加上教学内容有些枯燥,没有应用到实践中,影响了教学效果。为了更好的提高学生的综合能力,应该在编写方面加强对学生能力的培养,将和声学与即兴伴奏有效的结合在一起,从而提高学生学习的积极性和主动性,有助于将音乐的理论知识应用到实践中。同时即兴伴奏也为音乐教学提供了轻松愉悦的环境,提升师生的艺术修养。本文来自于《华章》杂志。华章杂志简介详见

声学理论范文第7篇

关键词:双基地声呐 港口航道 水深 实时监测

双基地声呐的港口航道水深实时监测技术的发展背景与现状和意义

我国大多数港口都是建立在淤泥质地的海岸之上,随着海运事业和沿海地区经济的发展,港口泥沙回淤一直备受关注。淤泥质地海岸岸滩平坦,泥沙颗粒较细,不利于建港,所以迫切需要在这种不利条件下兴建港口。其中较为典型的是天津港和连云港。港池和航道的开挖,特别是大泊位港池和深水航道的开挖,势必在一定程度上打破原有岸滩平衡,导致港池、河道出现泥沙回淤现象,外加港池、河道底部状况随风浪、水流等天气水文情况的改变而发生变化,这给船舶的安全航行带来了威胁。

和淤泥质海岸类似,建立在粉砂淤泥质海岸的港口也面临同样的问题,其中较为典型的是黄骅港。与轻淤港相比,这类港口航道的管理与维护需要付出更多的代价与努力。由于近年来,船舶的大型化及运载量的增大使得泥沙淤积问题更加严重的影响了航道的正常运行。所以,港口的当务之急是提高航道的通航率。

但是以前采取的人为措施都无法从根本上解决这一问题,所以需要我们找到新的解决方法更好的改善这一现状。

保障船舶安全航运和提高航运效益的前提是水深测量。水深数据的实时掌握可以为深入了解航口航道淤积变化规律提供依据。而以前对淤积型港口航道的水深测量主要依靠机载光学设备和船载声学设备来完成,但是这两种手段不能及时的提供水深数据,所以并不能从根本上掌握泥沙流和水深变化的动态规律。因为这样的缺陷与不足经常会给我们的航运事业造成损失与危害,也会给航道疏浚和挖泥船带来许多困难。因此,研究港口航道水深实时监测技术,及时准确的掌握航道水深变化情况,对于增加船舶装载量,减少停泊,避免搁浅,减少航道,港池的维护疏浚工作量,提高港口的通航能力和航运事业的发展具有重要的意义。

双基地声呐的港口航道水深实时监测技术的研究方法

双基地声呐的港口航道水深实时监测技术研究方法主要包括两方面内容:双基地声呐技术研究和港口航道水深测量方法研究。

双基地声呐技术研究综述:传统的声呐设备,基本上都是按单基地模式独立工作的,人们所关心的只是声呐本身的单程或双程探测能力。这种类型的声呐,由于其收发合置,声呐在探测目标的同时也暴露了自己,因而隐蔽性较差,极易被敌方发现。双基地声呐,其收发装置相距一定距离,探测范围是以声源和接收机为焦点的等时椭圆。与单基地声呐相比,这种声纳系统具有探测范围大、隐蔽性能好、抗干扰能力强、优化设计易于实现、机动灵活、作用距离远、定位精度高等优点,一些发达国家纷纷开展有关双基地声呐的课题研究,使双基地声呐技术成为现阶段和未来声呐领域的热点。

港口航道水深测量方法研究概述:早期的水深测量方法主要采用定距绳或六分仪平面定位,测量杆或测深重锤同步测深。这种方法属于机械式测量,也是最原始的测量方法,每次只能测量一个点,仅适用于工程规模比较小的浅水海域,由于原始测深方法费工、费时,精度和效率很低,现在,除了在特殊底质的内河疏浚工程中使用外,已基本不用。为了进一步发展海洋考察工作,急需新的、先进的测探手段和方法。进入二十世纪,随着科技的迅猛发展,各种新型的水深测量方案应运而生,海洋水深测量方法按测量平台所处的位置可以分为:①星载遥感器水下地形测量;②机载激光测探;③船载声呐测探;④潜水器测探。当前,港口航道水深测量方法主要集中在船载声呐测探和机载激光探测,而船载声呐测探,因其成本较低,是我国航道普查的主要手段,此外,张勋等还提出航道侧面多传感器水深测量方法。

双基地声呐的港口航道水深实时监测技术研究内容

针对目前国内外部分港口航道航程较长、宽度较窄、水深有限、淤积严重而又缺乏实时的水深监测手段这一现状,结合工程项目展开研究,我们将对几个关键技术进行比较深入的研究,包括高频双基地海底散射模型、港口河道水深实时监测方法、单频水声信号的高分辨率多径时延估计等,并在以上几个关键技术的研究中给出了比较新颖的模型、方法和算法,主要研究内容如下:

我们首先分析了课题的研究背景与现状和意义,详细介绍了目前港口航道水深测量的主要方法及实现水深实时监测所存在的问题,对国内外有关双基地声呐技术研究的现状进行了综述,基于上述分析,确立了论文的研究方向。

接下来我们研究了:①港口航道中的声信道与声传播特性。讨论了水声信道的多径传播特性,建立了双基地声呐信号传输模型,深入分析了港口航道中的海洋噪声源、噪声普分布以及混响干扰,着重研究了浅海与其边界条件对声波传播所造成的影响,并通过数值仿真分析了声波在港口航道中的传播衰减、反射及散射等特性。②研究了双基地声呐的海底散射问题。给出了一个计算高频双基地海底散射强度的“小斜率-体积”模型。针对几种典型的海底类型进行了数值仿真,并将得到的散射强度结果与经典的APL-UW模型进行了对比。以典型淤泥质港口航道为例,仿真分析了淤泥质海底散射强度与模型中各参数之间的关系,重点研究了小掠射角情况下海底的声散射特性。③研究了港口航道水深实时监测方法。以射线声学理论和双基地海底声散射理论为基础,提出了一种基于双基地声呐的港口航道水深实时监测方法。利用水声信道的多径传播特性,通过求解直达路径声信号和海底反射最短路径声信号的相对时延来计算港口航道的水深,给出了一种解决单频水深信号高分辨率多径时延估计的混合算法,仿真分析了算法的时延估计性能,并通过实验进一步验证了算法的有效性。④设计并研制了一套基于双基地声呐实现港口航道水深实时监测的实用化系统。介绍了系统的总体结构及工作过程,详细讨论了系统中各功能模块参数的合理选择及其具体的电路实现方式,并在室内游泳池内对系统原理样机的性能进行了测试。⑤利用系统原理样机在大连海域某港池内进行了系统性能验证实验。详细介绍了海上实验的实施方案,给出了系统在大连海域环境下和某港口航道淤积环境下的实验结果,重点分析了水深监测系统在不同淤积环境下和不同几何布放关系下的总体性能,深入讨论了系统测量误差。

结语

港口航道淤积现象在世界范围内普遍存在,由于直接影响传播的安全航行和航运效益,各有关国家对此非常重视。因此本文的研究就此问题展开深入讨论,从港口航道水深实时监测技术研究的背景和意义出发,深入分析这一发展技术的现状,然后针对目前港口航道水深实时监测的需求和存在的问题,以射线声学理论和双基地海底声散射理论为基础,提出了一种基于双基地声呐的航道水深实时监测方法,并设计了一套结构合理的水深监测系统,最后通过在大连海域和某港口航道淤积环境下的几组水深监测实验,验证了港口航道水深检测方法的可行性。本文的研究成果为港口航道水深的实时监测提供了理论依据,具有重要的理论意义和实用价值。

至今为止,随着以双或多基地海底反射或散射理论为基础而研制的各种声呐系统在海底目标探测、识别及沉积物地质属性反演等领域的广泛应用,双基地声呐的应用研究一定会引起海洋声学工作者的关注。虽然本文在利用双基地声呐实现港口航道水深实时监测方面做了一定的工作,取得了一些成果,但由于实际航道的复杂性、多变性以及实验条件、时间、经费和水平有限,我们研究还处于初级阶段,仍有许多不足之处。还有很多问题需要我们去研究解决。

参考文献:

[1]张勋,许文海,董丽丽等。《基于GPS同步技术的双址声纳信号传输时间测量》,大连海事大学学报,2007

[2]郭熙业,苏绍,王跃科。《基于射线理论的海底混响建模研究》声学技术,2009

[3]侯明,许文海,李瑛,《双基地海底散射建模与仿真分析》声学技术,2010.03

声学理论范文第8篇

传统作曲技术理论分为四门课程,即俗称的“四大件”:和声学、复调音乐、配器、曲式与作品分析。这四门课程都经过了长期的发展与完善,各自有着严谨而成熟的课程模式,它们各自为政,且分工明确,虽互有联系和渗透,但基本都是各自独立研究与教学的。

在此次课改试点工作中,针对音乐学(教师教育)专业的特点,设立了一门新型的综合课程――“多声部音乐分析与写作”,即将传统“四大件”加以重新整合和适当扩展,以提高教学效率,加强教学实践。这就为我们走出传统“四大件”课程模式的规制,建立新的课程模式,提供了一个崭新的思路。

一、现状与困境

“四大件”是音乐院校作曲专业重要的专业理论课,而在音乐学(教师教育)专业,其作曲技术理论课程长期是按照“四大件”的模式进行教学。然而这样的教学模式是否适合音乐学(教师教育)专业?这也是几十年来人们不停争议和探索的问题。

以和声学一门为例,自1722年拉莫发表《和声学教程》,建立和声学理论体系以来,和声学已经历了三百多年的发展,是所有音乐专业学生都必须掌握的一门重要基础理论课程。我国自上世纪20年代开始有高等音乐教育以来,和声学无论是教材还是教学模式都是从西方引进的,除苏联斯波索宾等四人经典的《和声学教程》外,还有普劳特、该丘斯、辟斯顿、亨德米特等,其基本模式都是以四部和声为主,辅以键盘和声与和声分析。虽有不少专家根据我国的实际情况以及各院校教学需要,进行过各种突破与改变,但始终脱离不了传统“四部和声”思维的教学模式。

对于作曲专业而言,必须从学术的高度来认识和声,所以“四部和声”有着不可替代的重要意义。而音乐学(教师教育)专业是以培养中小学音乐教师为目标的,其专业性质与特点,注定了他们不可能达到作曲专业的认识高度,也无此必要。那么,“四部和声”对其中大部分学生而言,就显得既深奥晦涩,而且与他们的专业实际需要脱节,即便艰辛地学下来,也除了能刻板地做一些和声连接习题外,基本没有机会运用于实践教学之中,使得“和声学”这门重要的专业基础课,既难教又难学,也难以在学生整个专业音乐学习的积累、提高和成长的过程中,起到应有的作用。

除了和声学外,复调音乐、配器、曲式与作品分析也都是音乐学(教师教育)专业的必修课程,也都长期按照音乐学院的专业模式进行教学,也就存在着同样的问题。这样的教学模式,既不符合音乐学(教师教育)专业的培养目标,同时由于四门课程的分科教学,需要耗费更多的教学资源,也使得教学事倍功半。另外,由于四门课程各自有着相对独立的课程体系和教学模式,而音乐学(教师教育)专业的学生普遍又不具备将其相互关联的能力,课程之间不能有效地相互支持和补充,使得学生在学习中常常顾此失彼,应接不暇,无法做到有效地综合运用。

二、改革与挑战

针对传统作曲技术理论课程的现状以及困境,此次课程改革中,综合课程“多声部音乐分析与写作”的设立,就对作曲技术理论课程的教学提出了新的挑战。

在教育部颁发的《全国普通高等学校音乐学(教师教育)本科专业必修课程教学指导纲要》中已明确指出,“多声部音乐分析与写作”课程的设立,“是为适应培养高素质音乐教育工作者的需要,顺应作曲技术理论20世纪下半叶以来学科综合与交融的发展趋势,体现西方传统作曲技术理论在我国民族文化环境中的新创造,而将原作曲技术理论中基础和声学、复调音乐、曲式与作品分析及部分配器法常识中的基本教学内容,加以有机整合和拓展而建设的一门综合性的作曲理论课程。”由此,我们可总结出“多声部音乐”课程的几个特点:综合性、实践性、基础性。

综合性:“多声部音乐”课程打破“四大件”分科教学的局面,而将其有机地合为一体,克服课程间彼此封闭、各自为政的缺陷,以优化认知结构,提高教学效率。但这种融合并不是换汤不换药地将其简单拼凑,而是要求做到真正地融会贯通,形成一套全新的课程体系,并使学生通过课程的学习,能够真正有效地运用于专业实践之中。

实践性:“多声部音乐”课程的教学,是针对音乐学(教师教育)专业的特点,简化传统“四大件”中那些深奥繁琐的理论与规则,强调通过直观简洁的理论概念,来指导专业实践与运用,使学生通过课程学习,获得立竿见影的实践运用能力。

基础性:由于音乐学(教师教育)专业面向的是中小学音乐教学与社会基础音乐教育,其对作曲技术理论的掌握应以全面而规范为目的。而传统的“四大件”则强调的是理论的高深和规则的严格,这对于该专业的培养目标就缺乏明确的针对性。“多声部音乐”课程的教学,就是要让学生通过学习,打下扎实而规范的理论与实践基础,并强调提高他们对于音乐本身的感受与认知能力。

由此可见,“多声部音乐”课程的教学理念、教学目的、教学内容、教学方法,都是完全不同于传统“四大件”课程的。然而,传统“四大件”的课程模式在我国已经实行了几十年,其教学观念与方法已是根深蒂固,面临改革的挑战,必然有着较大的难度。面对这样的挑战,对课程教学也提出了更高的要求:

首先,它要求我们改变固有的观念,从传统课程理论与教学模式中走出来,积极探索符合改革要求的教学新路;第二,它要求我们加强学习,不断提高,按照改革的精神,重新整合我们自身的知识结构,以适应新课程教学的需要;第三,它要求我们改进教学理念,更新教学手段,提高教学效率,建立符合音乐学(教师教育)专业特点的“多声部音乐”课程的教学模式与方法。

三、探索与突破

既然以“多声部音乐”课程来整合传统“四大件”课程,是课程改革的必然趋势,那么如何构建“多声部音乐”的课程体系和教学模式,则是摆在我们面前的一个重要课题。下面,笔者针对本人多年教学的实际情况,就如何整合“四大件”的课程,重新构建“多声部音乐”的课程模式,作出一些个人的探索。

(一)逻辑――梳理“多声部音乐”课程教学的整体思路

既然“多声部音乐”课程是将传统“四大件”课程融为一体,那么究竟该怎样融合,才能使课程不是传统“四大件”的简单拼凑,而是形成一个真正融会贯通的“多声部音乐”课程的教学体系呢?根据笔者对“多声部音乐”课程教学的理解和探索,将其整体教学思路梳理如下:

1.以旋律为依据:旋律体现出多声部音乐的主要乐思,是整个多声部音乐组织的表层和基础。在教学中,认识旋律,就为多声部音乐的写作与分析提供了首要依据。

2.以和弦为根本:多个声部的结合与交织,它们之间必定产生纵向的关系,这种关系即被我们称为“和声”,而和声的根本就是和弦。有了和弦,才有了多声部;有了和弦在横行运动中连接,便产生了和声的功能与色彩。所以,和弦的编配是“多声部音乐”课程教学中最为根本的一环。

3.以织体为形态:明确了和弦的概念以后,将和弦变化为各种不同的样式,就产生了织体。多声部音乐织体形态是丰富多彩的,从大的方面可分为主调织体与复调织体。主调织体又可分为柱式和弦、分解和弦、琶音、和声节奏、自由节奏等;复调织体也可分为单对位、复对位、对比、模仿等不同组合形态。这样,织体便能让和弦“动”起来。

4.以音色为色彩:明确了和弦与织体,再进一步根据多声部音乐中各声部的作用与特点,按照一定原则与方法,运用不同的乐器、音区和]奏法,使各声部间形成不同音色的相互融合与协调,产生立体的形象与丰满的表现力。

5.以结构为全局:多声部音乐在时间的展开中,形成了各种各样的结构;不同的音乐表达内容与表现方法,就会形成不同的结构段落与曲式形态,如二段曲式、三段曲式、二部曲式、三部曲式、变奏曲式、回旋曲式、奏鸣曲式等。同时,结合旋律、节奏、和声、调性、织体、音色等方面的全面分析,我们便能从整体上来认识多声部音乐了。

综上所述,我们已经梳理出一个过程完整而思路清晰的整体逻辑,它将传统“四大件”课程有效地整合为一体,并能直观而简洁地运用于教学实践。

(二)突破――走出“四部和声”的思维瓶颈

事实上,在传统“四大件”课程模式中,最大的制约就在于“四部和声”的思维上。如不走出“四部和声”思维的约束,“多声部音乐”课程的改革就很难取得新的成果。然而究竟该如何走出“四部和声”这个瓶颈呢?

笔者根据课改的精神,结合个人多年教学实践的经验,为“多声部音乐”中的“和弦编配”设计为以下基本步骤:

1.用首调歌唱旋律,明确调性,并划分其句法结构;

2.根据调性和句法,以首调概念为旋律编配和弦;

3.以固定调概念在谱面进行和弦连接写作;

4.在钢琴上进行旋律与和弦连接的弹唱。

此旋律为F大调,是由两个乐句构成的乐段。在通过首调唱法来充分感受旋律后,根据和弦连接的原则,并结合其调性与句法。

然后在谱上写作和弦连接,并在钢琴上进行弹唱。

从上例,我们可以看出,以此方法编配和弦有以下特点:

其一,首调概念的引入,使得旋律不再是“四部和声”思维中的单个音高的连接,能帮助学生更好地掌握整个旋律的流畅性,从而为和弦编配提供更加直观的感性依据;

其二,采用旋律加和弦的三行谱来表示,这就摆脱了“四部和声”中以两行谱为四个声部做和弦连接的约束,使得和弦从旋律中解放出来,编配更为简洁自由;

其三,摆脱了“四部和声”的各种繁文缛节,而强调的是和弦与旋律的配合,以及和弦功能在旋律中的作用;

其四,在钢琴上进行旋律与和弦的弹唱,加强了教学的实践性,也为下一步织体与音色的编配,提供了有力的保证。

因此,与“四部和声”的方法相比,此种编配和弦的方法显然更为简便、清晰,更易于学生掌握,与专业实践的需要结合更紧密。更为重要的是,在突破传统方法的同时,仍然抓住了最为基础的理论概念与运用原则,这也为“多声部音乐”课程教学模式的进一步完善打下了良好的基础。

(三)完善――构建“多声部音乐”课程的教学模式

“和弦编配”为“多声部音乐”构建了一个基本框架,在此基础上,我们就可以比较直观和简捷地将和弦织体化,再为织体配置音色,可使“多声部音乐”生动而丰满起来。

再以上述旋律为例,根据已编配的和弦。

此外,按此思路与方法,将其举一反三,还可广泛运用于小型乐队编配,以及各种“多声部音乐”的写作中。

通过为旋律编配和弦、为和弦编配织体(包括复调织体与主调织体)、为织体编配音色,再从整体上分析与认知多声部音乐(包括旋律分析、节奏分析、和声分析、调性分析、曲式分析等),至此,我们已构建起“多声部音乐”课程的基本模式。从中我们可以看到,这样的“多声部音乐”课程及其教学思路,既简洁清晰,又能较好地与实践运用结合,能够达到较为理想的教学效果。尤其是将“旋律和弦织体音色结构”融会贯通,改变了传统“四大件”分科教学的局面,不仅可节省教学资源,提高教学效率,而且对于音乐学(教师教育)专业学生而言,能使他们摆脱传统“四大件”课程中深奥刻板的理论,从而打开更为灵活广阔与具有生机的专业视野,这便是“多声部音乐”课程的精义所在。