音樂、演化與大腦 第2單元 音樂的基本元素 授課教師：蔡振家教授 【本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣3.0版授權釋出】 授課教師：蔡振家教授 音樂、演化與大腦 第2單元 音樂的基本元素

器樂的口頭再現 旋律性樂器 Scat singing 非旋律性樂器 爵士鼓 京劇鑼鼓 大鑼抽頭 跟 rumba 的比較

Ceiba討論版 同學的心得 老師的感想 當老師叫我們口頭再現「爵士鼓」和「京劇鑼鼓」時，我的腦中出現的是「1 65 11 65」 可能是因為我只學過鋼琴，也很喜歡鋼琴，所以才會如此自然以這樣具旋律性的方式口頭再現吧？ 老師的感想 旋律跟鑼鼓的結合：音色→音高 「匡 台台 七台 乙台」→「1 55 35 35」

同學的心得 老師的感想 有一種電子琴鍵盤上面，每個鍵上面都畫了一種樂器，其實就類似這個概念 也是因為沒學過京劇鑼鼓和爵士鼓怎麼念，所以不太習慣；如果每一種節奏樂器都有其獨特的唸法，那不就學不完了嗎？ 可不可以把它們對應到「多雷咪發梭拉西多」呢？這樣一來，我就可以用習慣的鋼琴模式去駕馭不同的節奏樂器了。 老師的感想 「動口不動手」的復古練習 學習新事物時，常會希望用既有的概念去理解

Jean Piaget (1896-1980) 的認知發展理論 認知發展 (cognitive development) 是指個體自出生後在適應環境的活動中，認知方式及解決問題的思維能力隨著年齡增長而改變的歷程 基模 (schema) 同化 (assimilation) 調適 (accommodation) 平衡 (equilibrium)

基模 同化 調適 處理與理解周遭訊息的一套規則，亦稱為「認知結構」，基模可隨個體的發展而變化 周遭的訊息能夠被套入既有的基模 個體既有的基模不能處理周遭的訊息時，可改變原有的基模 Open-minded的音樂愛好者

後設認知（metacognition） 認知的認知 問問自己，今天學到甚麼，改變甚麼觀念，寫在ceiba 監控(monitoring) 個人成功判斷自己認知歷程的能力 控制(control) 個人應用其判斷以改變行為的能力 問問自己，今天學到甚麼，改變甚麼觀念，寫在ceiba

臺大人應具備之基本素養 獨立思考與創新 專業知能 道德思辨與實踐 身心健康管理 履行公民責任 人文關懷 溝通表達與團隊合作 國際視野 了解尊重多元文化 美感品味

Week 02 音樂的基本元素 蔡振家

Talk Outline 聲音本質 & 聽覺範圍 心理聲學 音樂元素及其組合 Ex. 海頓《驚愕交響曲》第二樂章 Ex. 流行歌曲 10

聲音的本質 空氣壓力的微小變化，在空間中傳播

Finger-holes Mouth hole Membrane End-holes 中國膜笛

Amplitude vs. period Ex. 聲帶振動週期 = 0.01秒，振動頻率100 Hz

How do these differ? Frequency, period Example: 10 - 22000 Hz

以聽閾（分貝為單位）畫出來的兩棲類、爬蟲類、鳥類和哺乳類的聽力頻率範圍圖。哺乳類聽到的頻率比其他脊椎動物都要高；注意圖中的聲音頻率是取對數為刻度。這些曲線是根據Richard R. Fay索收及多種不同動物的聽力敏度圖繪製而成。所有脊椎動物每一個綱的曲線圖都包括在這些像封套似的曲線裡面。

哺乳類為何演化出高頻聽力？ 大約二億年前三疊紀末期的一景。一隻小犬齒獸離開窩穴迷路了，正發出高頻率的叫聲。母親聽見了，趕來解救牠的危難。圖中右上方的爬蟲類對小犬齒獸的落單渾然不知，因為後者的叫聲遠遠超出爬蟲類的聽力範圍。

Talk Outline 聲音本質 & 聽覺範圍 心理聲學 音樂元素 Ex. 海頓《驚愕交響曲》第二樂章 Ex. 流行歌曲 17

Psychophysics （心理物理學） Study of the relationship between physical events and the corresponding experience of those events Examples Sound pressure level Frequency Loudness Pitch 18

Weber-Fechner’s Law S = k log I S = Sensation k = Constant number I = Physical magnitude of the stimulus 注重 ratio 而非 difference G. T. Fechner (1801–1887)

Sound intensity Sound pressure level（SPL） 分貝（dB ） 分貝差 = 聲音 dB 噴射引擎 (10公尺距離) 150 疼痛的聽覺界限 130 超音速飛機起飛 120 火車鳴笛 (100呎外) 117 搖滾樂 110 鏈鋸 (1公尺距離) 100 割草機 (1.5公尺距離) 90 噴射客機起飛 (客艙內) 85 汽車 (15呎距離) 70 公路上汽車 (15公尺距離) 談話 (1公尺距離) 50 – 70 電腦 (2呎距離) 54 市郊住宅區 40 – 50 錄音室 20 Sound intensity Sound pressure level（SPL） 分貝（dB ） 分貝差 = 　20 log10 (p2/p1) dB 20 log10 (3) ～ 10

Octave equivalence（八度等價） 兩個音高若相差八度（頻率比為1:2），聽起來特別像 普遍存在於各個人類文化 　　　簡譜 　　工尺譜

Psychoacoustics （心理聲學） Loudness（音量） Pitch（音高） Sound quality (timbre; 音色) Brightness（明亮度） 分布於高頻的泛音強度 Roughness（嘈雜度） 泛音之外的雜質 22

Talk Outline 聲音本質 & 聽覺範圍 心理聲學 音樂元素 Ex. 海頓《驚愕交響曲》第二樂章 Ex. 流行歌曲 23

音樂的基本元素 Dynamics（力度） Interval（音程） & scale（音階） Rhythm （節奏） Relationship of loudness Interval（音程） & scale（音階） Relationship of pitch Rhythm （節奏） Relationship of duration & loudness Articulation （運音） Relationship of adjacent notes 24

各種 musical scales 音階是一個音高集合，某段音樂的音高皆出自於該集合，它有一個主音 中國音樂 西方古典音樂 五聲音階 1 2 3 5 6 客家山歌三聲音階 6 1 3 西方古典音樂 大調 (major mode) 小調 (minor mode) 25

關係大小調：使用同樣的音 C大調 a小調 26 26

節奏 聲音事件的長度關係 細分之 不均之 聲音事件的音量、音色關係 27

不太基本的音樂元素 旋律(melody) 織體(texture) 和聲(harmony) 對於音樂的第一印象 若干音程及節奏的組合 28

音樂欣賞：海頓《驚愕交響曲》 第二樂章：變奏曲 活魚三吃 各段變奏操弄(manipulate) 什麼基本元素？ 曲式 各段變奏如何排列？ 對比與連貫 Joseph Haydn (1732-1809) 29

猜謎（音階系統的文化指涉） 關於音階的記憶 請問以下兩段旋律分別具有哪個地區的色彩？ 傳統日本 沖繩（琉球） 30

音階 日本「陰音階」 3 4 6 7 (1) 2 沖繩（琉球）音階 1 (2) 3 4 5 7 椎名林檎〈積木遊戲〉間奏 傳統民謠 日本「陰音階」 3 4 6 7 (1) 2 椎名林檎〈積木遊戲〉間奏 http://vlog.xuite.net/play/T0VkeUpaLTE0NjUxNDQuZmx2/%E6%A4%8E%E5%90%8D%E6%9E%97%E6%AA%8E-%E7%A9%8D%E6%9C%A8%E9%81%8A%E6%88%B2　　 沖繩（琉球）音階 1 (2) 3 4 5 7 傳統民謠 http://www.youtube.com/watch?v=ER2pzz0z2Pw 旅遊節目中的音樂介紹 http://www.youtube.com/watch?v=4iE8GeCU0gA 31

永不過時的和聲：大逆循環 孫燕姿：第一天 五月天：知足 五月天：戀愛ing 張棟樑：當你孤單你會想起誰 伍思凱：分享 可以跟著一起唱

答案 C B A E D

孫燕姿〈我的愛〉：和聲進行 主歌 流暢的「大逆循環」 導歌接副歌 回到本壘：終止式 小調變大調 34

孫燕姿〈我的愛〉：音色、移調 第二次副歌 吊鈸漸強 第三次副歌 移調 速度：「我的～愛」 35

感動曲線？ 皮膚導電度

人類音樂的通則 音高資訊的階層處理 音樂的轉折 一再回到主音，像是詩的韻腳 被刻意強調的事件（accented event），包括：力度、音域、速度、素材（音樂動機的出現）、和聲、旋律、織度、音色……等的改變 經常用在段落的起迄

結論 人類的聽覺範圍 音高與音量符合 Weber-Fecher’s law 音樂元素 各元素彼此配合，使樂曲段落分明、首尾連貫 音高之間的關係（音程）、力度、速度、旋律、和聲、織度、音色… 各元素彼此配合，使樂曲段落分明、首尾連貫

思考題（期末考題庫） 為什麼哺乳類演化出高頻聽力？ 請根據 Weber-Fecher’s law，寫出從頻率換算為音程的算式（音程以八度為單位） 海頓《驚愕交響曲》 第二樂章，主題之後有幾次變奏？您覺得第幾段變奏最為激昂？最後一次變奏帶給您甚麼感受？ 音階轉換容易造成聽眾的心情轉換，請以流行歌曲舉例說明

加簽名單將於9/18晚上公布於課程網頁，名單上的同學可憑學生證至音樂學研究所辦公室（樂學館101）領取加簽單 下周閱讀作業 《腦袋裝了 2000 齣歌劇的人》，pp.1-10 加簽名單將於9/18晚上公布於課程網頁，名單上的同學可憑學生證至音樂學研究所辦公室（樂學館101）領取加簽單

版權聲明 頁碼 作品 授權條件 作者/來源 12 Wikipedia: “File:Dizi dimo.jpg” (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Dizi_dimo.jpg) 瀏覽日期 2012/09/21 Wikipedia: “File:Dizi.JPG” (http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dizi.JPG) 13 Wikipedia: “File:Simple harmonic motion.svg” (http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Simple_harmonic_motion.svg) 14 Wikipedia: “File:Allowed and forbidden standing waves.png” (http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Allowed_and_forbidden_standing_waves.png)