推薦序
解剖音樂，最浪漫的科學！
文／邢子青（「愛樂電台Philharmonic Radio」資深節目製作及主持人）
音樂，人人會聽，但是，「有聽，沒有懂」卻是很多人抗拒音樂的心理障礙。
聽音樂，有所謂「懂」的標準嗎？要到什麼地步，才算是「懂」呢？
很多人之所以對音樂──尤其是「古典音樂」──望而卻步，多半是因為五線譜上天書般的符號。但說實在的，古往今來，除了受過專業學院訓練的作曲家和演奏者之外，一般人若非有心，否則不見得會去刻意接觸複雜的創作理論，那更別說是把音樂欣賞當成休閒娛樂的普羅大眾了。
如果我們以人口金字塔的結構來看，只有在頂端上層的小部分比例（大多為專業音樂工作者），會成天把音樂專有詞彙掛在嘴邊，甚至在他們的腦子裡裝滿了錯綜複雜的理論基礎。至於在金字塔頂端之下的絕大部分，就是純粹的音樂愛好者了。這就好像大多數的智慧型手機使用者，在平日操作的過程中，幾乎很少人會特別思考每一個出現在螢幕上的畫面、或是介面連結，到底是根據什麼科學理論，是一樣道理。因為，真正該傷腦筋的，是那些工程師，而非消費者。
所以說，我們無法要求所有周杰倫和瑪丹娜的流行樂迷，一定要懂得和聲、節奏、旋律等創作基礎，才能聆聽他們的演唱。也不可能強制規定所有打算前往國家音樂廳欣賞演出的觀眾，必須通過樂理測驗，達到一定的程度之後，才能購票進場。但是，台北小巨蛋和國家音樂廳裡，卻常有滿場擠爆的觀眾，只為了在將近兩個小時的表演過程中，讓身心充分釋放。觀眾之所以能夠和台上的表演者有所共鳴，就是因為「感性」兩個字。
音樂，是一種溝通的藝術，創作者、演奏者、和欣賞者之間，構成了「共生」關係。一首樂曲，經過演奏者的詮釋，傳達給欣賞者，聆聽的人有所感應和體會之後，就會和創作者生情感連結和認同。這之間的關係，完全架構在「感性」的基礎之上，即便是學院派訓練出來的專家，當他們在聆聽一首樂曲時，即便他們的大腦正在進行理性分析，但他們的耳朵和情感，也都無法避免感性的體驗。
欣賞音樂，其實是一種「感性」與「理性」交融的活動。當然，不一定要有理論基礎，才能聆聽樂曲，但是，如果懂得一些相關資訊，這會讓你不只有感性的體會，更有理性的認知。雙管齊下之後，欣賞音樂就不再只是聽熱鬧，而且還能聽門道！
如果就歷史發展來看，音樂本來就是一門科學，從古希臘時代，就已經出現了音樂理論。大數學家畢達哥拉斯，曾經使用古希臘的單弦琴，測定琴弦的長度和音程比例，堪稱是史上第一位音響學家。至於柏拉圖和亞里斯多德兩位大哲學家，甚至還在他們的著作裡，大談音樂的邏輯，其中就特別提到：不同調性的音樂，對於「道德教化」和「情感抒發」的影響力。以上這三位歷史人物所做的，就是從理性與感性的角度來解讀音樂。
在歷經了兩千多年之後，來到了二十一世紀，對於音樂的詮釋觀點，也因為人文智識的高度發展，而有了更多元化的角度。
本書作者，兼具物理學和音樂學背景，乍看之下，這原本是兩個不相干的領域，但作者從數學、物理學、心理學、生物學，甚至歷史、社會等人文角度切入，把音樂的來龍去脈，詮釋的趣味性十足。其中涉及的音樂種類，則包括了古典、爵士、流行、以及電影配樂等。這樣的解讀方式，正好說明了：音樂海納百川，兼具感性與理性。
有了理性的認知，再加上感性的體會，欣賞音樂，從此不再是難事！
透過科學，重新認識音樂
文／孫家璁（《MUZIK 古典樂刊》發行人）
說到音樂，多數人都會很自動的把它歸向於感性的那面，是屬於情感的，藝術的，抽象的。如果有人提出用科學的方式來去解釋、分析音樂，我想大概會被認為是不浪漫和不解風情吧。
但音樂的基本元素是聲音，要討論聲音，就得要進入科學的領域。聲音是如何形成，又是如何被傳遞和接收？為何會有高音低音，大聲小聲的分別？又為何不同的樂器可以製造出不同的聲音？這些或許不是大家在聆聽音樂時會主要去考慮的，但卻是成就音樂之所以能成為音樂的重要原因。
是不是非得要弄清楚這些科學道理，才有辦法聽得懂音樂，答案當然不是絕對，但我自己親身經歷的例子，或許可以分享給讀者們作為參考。
我在○一年進入紐約大學的音樂科技碩士班就讀，這兩年的時光如今回想起來，對於我在音樂這條路上，不論是工作，或者只是單純以欣賞的角度出發，都影響甚鉅。「音樂科技」，顧名思義是將音樂和科學技術作連結，特別是在當時正值快速發展的數位領域的應用上，著墨許多。要將音樂數位化，簡單來說就是一種重製的過程，也因此，必須要先得了解聲音的結構與形成的原理，才能透過適當的程式語言，還原於數位的世界。
在求學中，讓我印象特別深刻的，是一堂以電腦程式CSOUND來進行創作音樂的課程。CSOUND本身只是一個很單純的程式語言，使用者可藉由其設計出聲音的頻率、震幅、速率等，進而形成一種樂器，最後再透過多種的樂器，搭配上節奏的變化，譜寫成音樂。
於是，要能成功的利用CSOUND來作曲，就必須得從科學的角度出發來了解聲音形成的原理，這開啟了我對於理解音樂的另一扇窗。以前面對音樂，即使有理性的層面，也只是停留在演奏技巧的琢磨，或是對於樂曲結構和風格的分析上；如今卻更能從另一面去欣賞聲音的本質，對於音樂所帶來的效果，也更增加了聆聽時的樂趣。
更有趣的，是透過這樣的學習，讓我對於二十世紀後的音樂作品，有了更大的接受度。很多人對於近代的音樂有著相當的不解，主要是在於很多創作都遠離了大家所熟悉的音樂應該要有的重要成分，那就是旋律。沒有旋律，究竟該聽甚麼呢？答案其實就是聲音，而這正是現代樂派所強調的部分。
實驗樂派的創作大師凱吉（John Cage）在一九五二年創作了知名的「樂曲」《四分三十三秒》。這首樂曲的概念是，在這段差不多四分半的演出時間中，演奏者完全以靜止的方式在舞台上，同時不讓樂器發出任何的聲音，而是把樂曲的內容，留給在那個時空中現場所發出的任何聲音，而變成一首創作。
也因此，凱吉的這首作品，不但希望在場的聽眾都是共同演奏者，更是希望大家欣賞的是在周遭真實發生的聲音，這些聲音或許來自於呼吸、來自於座位的晃動、電器用品的雜訊，就算沒有旋律，沒有節奏，沒有規律，這些聲音本身，也可以成為聆賞的標的。
在科學的分析下，除了能夠對於聲音有更多的認識，也能更進一步地去佐證許多我們在聽音樂時認為是常識的事情，比如說和弦的產生、音色的變化、迴音的長短等等。當能真的究其原理時，作為演奏者能更掌握住許多些微的變化，創造出更好的效果，而聆聽者也能聽到更多的層面，讓音樂得以更完整的面貌，呈現在面前。
可惜的是，坊間這類音樂科普的書籍並不常見，這次能看到有出版社願意翻譯發行《好音樂的科學》，實在欣喜。因為我可以非常地確定，在閱讀過此書之後，讀者們必能體會我所經歷過的，對於音樂也從此會有不一樣的認知。而更重要的，是能夠激發我們對於周遭各種聲音的關注，開啟我們的耳朵，更加善用上天給予我們聽覺的天賦。
前言
在我進入伯明翰就讀的第一天晚上，我到當地的一家薯條店，點一了一份我最愛在小酌後享用的炸薯條、四季豆和肉汁。店裡的華裔女店員饒有興味地問我：「肉汁是什麼？」這下子可問倒我了。在老家的時候，點餐加肉汁是理所當然的事，從沒想過要怎麼形容它，「是……一種淡淡的棕色醬汁吧？！」幸好，事情最後解決了，當店員面帶微笑地吐出神奇的字眼：「要咖哩醬嗎？」頓時一個嶄新的伯明翰世界在我面前展開……
這個小故事的重點不在於探討肉汁的優劣，而是點出了即使是再熟悉不過的美好事物，我們也不見得真正認識它們的本質。這亦正是大多數人與音樂之間的關係──享受其然，卻不知其所以然。慚愧的是，我自己其實始終弄不清楚肉汁究竟是什麼，但卻對音樂的某些元素有相當的認識，並誠摯希望自己對於音樂人如何僅利用弦、一些木盒和幾段管子就能操控人心的解說，能讓各位滿意。
本書內容並非只是一些看法或臆測，而是依據樂音的產生及組成樂曲原理的真憑實據來撰寫。許多人認為音樂純屬藝術創作，但其實不然。整個音樂的創作過程，自有其邏輯規範、工學和物理原理在背後支撐著。過去兩千年來的音樂和樂器發展，是一段不曾間斷的、音樂與科學的交響曲。然而在說起人類在悟性上的各項進步，讓我十分欣慰的是，現在英國各地的炸魚店，不管是咖哩醬還是肉汁「都」享用得到了。
雖然本書提供了大量音樂家和科學家原本不知道的事物，但各位應該會很高興得知，你不需要具備音樂或科學專業素養，就能理解本書所說的一切。你唯一需要具備的音樂技能，就是會哼唱這兩首歌—＜黑綿羊咩咩叫＞（Baa,Baa,Black Sheep）以及＜因為他是個老好人＞（For He's a Jolly Good
Fellow）。你的歌聲嘹不嘹亮、好不好聽不重要，反正我也聽不到。至於算數能力，若你懂得加、減、乘、除等基本運算會很有幫助，但不懂也沒什麼關係。同時，由於我會先假設你沒有受過音樂的專業訓練，因此舉凡書中提及的專有名詞，我都會一一加以解說。對音樂專業人士或科學家們來說，也許有些多餘，但我寧可囉唆一點，也不希望讓多數讀者感到困惑。
本書通篇不時會提供一些樂曲片段，以方便解說各類重點。這些樂曲大多數皆可在YouTube 上找到，或是透過其它媒體聆聽，但卻並非本書不可或缺的部分。我將它們編寫進來的原因，是猜想各位可能會喜歡，還有就是我大概永遠不會有名到出現在廣播節目「荒島唱片」*
裡。若你覺得我哪裡說明得不好，或需要更多資訊的話，請寄信到我的電子郵件信箱
[email protected]，我會試著回覆。（各大財力雄厚的唱片公司若想以巨款賄賂我，好讓你們將某些音樂片段納入未來再版書中的話，亦可善用此一信箱。）
音樂主題無所不包，從偉大作曲家的愛情生活，到如何製作一把吉他或是吹奏小號都有。與音樂史相關的著作可說是將所有和「時間」相關的問題一網打盡，其餘多數音樂類的書籍則是在「方法」上著墨。而本書卻是為某些音樂「是什麼」和「為什麼」的問題解惑，像是空氣在樂器與你的雙耳間產生了什麼現象？以及這些現象為什麼會影響你的情緒？
繼續讀下去，你就會得到包括下列這些問題在內的解答：
•樂音和噪音有什麼區別？
•小調是什麼？為什麼聽起來較傷感？
•為什麼十把小提琴發出的音量，只比一把提琴聲大一倍？
•為什麼單簧管的聲音和長笛不同？
•為什麼西洋樂器都調成一樣的音？又為何是這些音？
•什麼是和聲？如何形成？
其中某些問題的答案，可在圖書館中物理類書目下的「聲學」主題中找到。唯一棘手的是，此一主題在技術層面上，採用了大量的數學運算與複雜的圖表來說明，而內含大量圖表與算式書籍的讀者通常較小眾。這也就是為何只有少數不修邊幅的學者，對音樂原理看似無所不知，我自己就是以一介不修邊幅的學者身分，和此領域的權威人士交換意見。
當我第一次開始研讀音樂物理學和心理學時，我以為很簡單，心想薩克斯風跟豎琴的聲音是怎麼產生的，或我們為何要使用音階等問題會有多難呢？原本以為有些東西自己早就懂了，例如響度（loudness），但開始研讀之後，卻發現意料之外地複雜，但也比想像中要來得有趣得多。為了幫助自己理解，我開始將資料濃縮成簡單扼要的說明。到後來，我發現大多數這方面的知識，其實是可以說得讓任何熱愛音樂卻毫無相關背景的人都清楚明白。因此我便著手將筆記整理集結成這本書。
即便是某些頂尖的樂手，也未必熟諳音樂背後的事實基礎；他們彈奏樂器、將正確的音符以正確的順序演奏出來，而毋需深究樂器是如何製造並將這些音發出來的。這些樂手就好似服務生一樣，只負責上菜，而菜餚則是由廚師（即作曲人）用一批食材所組合烹調出來的，但卻沒人知道這些食材最初是怎麼來的。我認為，像音樂如此普及的東西卻暗藏這麼多謎團，是很可惜的事。撰寫此書時，我並未使用任何數學算式、圖表或樂譜，同時儘量寫得口語化。透過探討「樂音」是什麼、它們是如何誘導人們跟著手舞足蹈、擁吻或落淚等背後的基礎事實，你就會明白許多音樂世界中的謎團，其實是十分淺顯易懂的；而你也將很開心地發現，自己並不會因為獲得這些新知，就從此不再隨音樂起舞、擁吻或落淚。
我的初衷是要讓各位知道，不論你是音樂專業人士或非專業人士，都可以從非常基礎的層次來理解音樂。這種理解層次可讓我們更能享受音樂，就和影子如何形成、或一幅畫如何因透視法而更引人入勝的道理相同。有些人會擔心懂得愈多、得到的樂趣愈少，但其實正好相反。了解一道費工夫的菜餚是如何料理出來的，反而會讓人更懂得如何享用，同時絲毫不減其美味。
雖然這是一本海納音樂百川的書，但我會聚焦在西方音樂的所有類型上。從法蘭克辛納屈、U2 合唱團、貝多芬到搖籃曲和電影配樂都包羅其中。而所有這些從龐克、搖滾到歌劇的音樂類型，都遵循同樣的聲學與情緒操縱原則。
這其中有著錯綜複雜的音樂欣賞與理解的層次，起初，你可能會以為台上演奏的樂手比台下不懂樂器的聽眾更瞭解音樂，但其實不盡然。一位熱愛某樂曲的非專業發燒友，可能要比首度演奏該曲目的專業樂手，更懂得樂曲應有的聆聽效果。身為聽眾，你其實已對音樂有相當程度的了解，只是許多知識都深埋在你的潛意識中罷了。本書將盡力說明剖析這些知識，並希望能帶給你一些「啊！原來如此！」的恍然頓悟的感受。
序曲部分已差不多奏完，且讓我們就此進入音樂的主旋律中優游。
