聲音為何能夠如此神奇地挑動我們的情感？聲音知識只是一種物理振動現象，還是某種更加動態的東西？在這篇文章中，我們將探討聲音理論的演進，聲音背后的數學邏輯，以及設計師和建筑師將聲音可視化的可能性。

聲音為何能夠如此神奇地挑動我們的情感？聲音知識只是一種物理振動現象，還是某種更加動態的東西？在這篇文章中，我們將探討聲音理論的演進，聲音背后的數學邏輯，以及設計師和建筑師將聲音可視化的可能性。

聲音的力量

每個人都會對某種特定的音樂產生一定程度的情感變化，可能回憶起一段褪色的記憶，或者僅僅是愉悅心情。對于這個問題，不難相信，聲音具有激發我們的大腦產生任何視覺對象的潛力，有時甚至影響力更大。然而并不是所有的聲音都具有同等的激發作用。是什么使聲音在心理支配方面產生差異？ 

瑞士“state of being”Biel雙年展中的“In Silence”作品 

為了理解這一現象，我們必須了解有關聲音本質的結構。一般情況下，聲音中的諧波作為基本振動音符使音樂與使人煩躁的噪音相分離。音調和和弦的變化組成和聲，有節奏的推進，使聽者的心靈無法自拔。例如在爵士樂中，和聲的產生依賴于各種樂器產生的聲音的延伸與釋放，平衡和疊加。為了在一段音樂中創造多樣化的體驗，和聲常常由一種單一的樂器打破，由音樂家進行獨奏，而后其他樂器陸續加入，疊加成統一和聲。 

諧波曲線 

自古以來，聲音一直被認為遠不止一種只是使耳朵愉悅的東西。“它就像一種形而上學的抽象代數，音樂的知識只有少數人通曉，但是音樂原則卻能被大眾本能的感知和影響。在柏拉圖之前，孔子就認為，‘樂’是道德教育的最有力的工具之一”。為了創造世界的平衡，組成世界的元素必須是和諧的，而實現這一目標，我們必須進一步進入聲音的深層結構。 

宇宙的和諧 

聲音的數學

宇宙在梵語中被稱為Jagat，意思是某種運動的東西。可能世界上沒有任何事物是沒有力和運動的。而每一種運動都會產生振動，因此締造不同的聲音。雖然這些聲音不一定能不人耳聽到，但確實作為真的聲音存在。這意味著物質的每個元素都會產生聲音和元素之間的關系可以通過聲音的關系來表示。這證明了為什么占星術，煉丹術，幾何等都以和諧關系表達自身。 

據法國詩人波德萊爾所言，如果一個人的頭腦有一些數學資質，人們可以觀察到音符背后一個巨大的數字的節奏運行，一直保持著艷麗的和感性的性質。所以理論上的數字強烈暗示這物理現實，在物理和形而上學之間建立起聯系。音樂的數學規律是整個宇宙和諧的一小部分；因此，當我們意識到在音樂與宇宙相同的特點時，一點也不意外。例如，中世紀的音樂宇宙或天體音樂理論就是指天體的運動和它的運動產生的不同聲音都與和諧數列呈比例關系。 

The Celestial Harp理論，認為恒星和行星的運動都有關音樂 

畢達哥拉斯是許多發現宇宙運動和它們的和諧之間的數學關系的人之一，并提出了“星球的音樂”（the Theory of the Harmony of Spheres）理論。在他之后，柏拉圖，西塞羅，迪歐卡西烏斯，亞里士多德，追隨著他的腳步，一直到最近的史蒂芬·霍金誰說明了開普勒用來導出行星運動第三定律的行星系統的音樂模式，催生了今天的太空時代。 

球體的和諧 

開普勒的星球和諧 

聲音的形態

聲音記錄器

聲音的魅力持續了二十個世紀，在歷史上我們能夠無數次發現聲音被轉譯為幾何圖案、比喻或文字。諧波記錄器（Harmonograph）就是一種采用“擺”這種機械裝置來將和諧的數學關系以幾何的形式記錄下來的設備。在維多利亞時代就有這種能畫出復雜圖案的簡單儀器，它們被稱作 harmonograph。harmonograph 是一個經典的數學玩具，它利用鐘擺原理繪制特殊圖案。而這個裝置的發明一般歸功于蘇格蘭格拉斯哥大學的數學教授 Hugh Blackburn，他研究了如何用這種看似簡單的設備制造多種重復性動作看它如何隨時間推移而表現出不斷重疊和變化的圖案。 

美國藝術家Robert Howsare發明了一種利用兩個唱機制作的一種非傳統的版畫設備。雖然方法很簡單，但它產生了相當強大的視覺效果，非常類似于那些諧波記錄器。 

音流學Cymatics

音流學Cymatics是另一種更直接地模擬聲音振動的裝置，就是研究與物理形態有關的振動現象，這種物理形態產生于某種特殊的傳導體發出的聲波的相互作用。 

跳舞的水

藝術家奈杰爾·斯坦福（Nigel Stanford）的音樂視頻《聲音形象化：科學vs.音樂》（Cymatics: Science Vs. Music）將科學與聲音無縫融合在了一起，讓我們想起藝術家Susi Sie為Glitch Mob的歌曲拍攝的“跳舞的水”MV。斯坦福的作品既是一場科學魔法秀，也是一次讓人忍不住要跳舞的表演。 由薩希爾·達烏德導演，視頻中斯坦福和其他音樂家在一個光線昏暗的工作室中灌滿了數字加強的音波，讓一切可以活動的東西震動了起來。隨著他觸動鍵盤，克拉尼板上的沙子仿佛獲得了生命，隱約呈現出精確的幾何對稱圖形。房間里，一盆磁性液體跟著斯坦福的每個音符和停頓而跳動變形，鼓的聲音讓液體擺脫了重力，顫抖著在半空中翻滾。隨著歌曲的進行，畫面愈演越烈，在最后的特斯拉線圈中達到高潮。更神奇的是，這首歌是在視頻拍攝完成之后寫的。 

位于紐約世貿中心四號樓的predator裝置位于一個磁流體池的上方，這種液體在受到磁干擾時會形成明顯的穗狀波動。一塊寫著“請問問題，predator將會回答你”的牌子吸引游客們對著predator說話，然后predator會把聲音轉變為磁電荷，讓下面的磁流體發生波動。為增強效果，磁流體產生的穗狀波動會被4K攝影機拍攝下來，然后在觀眾周圍的16個4K顯示器上顯示出來。游客聲音的快速可視化激活了這個裝置，讓游客們覺得predator系統就在他們自己的眼前被賦予了生命。 

自然聲場的形式

正如醫生和自然科學家Hans Jenny所言，這些結構讓人想起了曼陀羅和其他自然中重復出現的形式，實際上是一種將生成聲音的振動中的不可見的力場可視化的過程。 

在浩瀚的海洋中，除了驚濤駭浪的怒吼之外，其實還有優美動聽的歌聲。鯨類和海豚都是海洋中著名的歌唱家，它們的歌聲不僅僅優美動聽，而且“看”起來也賞心悅目。聲學工程師馬克·費舍爾利用一些特殊的技術將鯨類和海豚的歌聲變成一種可視化的美麗圖案，而且該技術可以比傳統的鯨之歌可視化技術捕獲更多的聲音信息。 

聲音可視化藝術

噪音椅：里約熱內盧接頭噪音（Noize Chairs）

設計師 Estudio Guto Requena 和他的團隊，將三款由巴西在地藝術家設計的經典椅子，混合里約熱內盧日常街頭噪音的錄音，透過 3D 打印技術制成數字模型。噪音椅綜合巴西當地的藝術與生活，重現為傳達多重感官體驗與文化內涵的藝術作品。 

虛幻天鵝湖（Swan Lake）

日本設計師、藝術家 Tokujin Yoshioka 的作品，總是能讓人以為自己置身夢境中。他最擅長將虛無縹緲的東西實體化，把不屬于人間的、像來自另一個世界般，書中、畫中才會出現的世界，以觸摸得到的形式真實擺放在觀眾眼前。Swan Lake 是 Yoshioka 個人展覽 Crystallize 中的一個裝置藝術，架高的玻璃棺木中，裝著發光的水藍色冰晶，這些結晶被放置在播放天鵝湖音樂的環境之中長達六個月，接受聲波震動，自然生長成現在的樣子。Swan Lake 看起來雖然像雕塑品，Yoshioka 卻認為它是大自然「畫」出來的一幅水晶畫作。 

克拉尼圖形

瑞士設計師 Demian Conrad 幫洛桑的卡莫拉塔交響樂團（Camerata Orchestra）設計形象視覺。Conard 想要營造奇異的音樂氛圍，同時避免太過精準的繪圖。于是他靈機一動，想起已有200 年歷史的聲波實驗「克拉尼圖形」。克拉尼圖形由德國物理學家 Ernst Chladni 發明，他在小提琴上撒上沙子，然后用琴弓拉小提琴，結果這些細沙自動排列成美麗的圖案，并隨著演奏曲調頻率的不同而變化。Conard 用計算機程序仿真克拉尼圖形，創造出一系列結合樂團標志的黑白圖案。 

在數字化的現代社會，電腦已經擴大看幾何形狀的范圍。由模擬裝置產生的任何幾何形狀都可通過可視化編程語言進行數字化定義。如今，即使在具備了數字化工具，我們仍然在很大程度上忽視了聲音的神秘特性。聲學不僅僅是建筑空間中的隱喻或技術。憑借數字化工具的巨大范圍，聲音和空間的合并方式是無限的。這種融合可以空間通過與能量內在的動力場的同步，模糊建筑環境中物理和形而上學的界限。這種融合能夠增強聲音帶來的體驗，同時揭露出聲音的巨大神秘本質是什么嗎？ 

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