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你一定会唱1234567,但可能不知道它背后的秘密

 ARALE1g73q6y89 2019-06-26

音乐和我们的生活息息相关。相信每个人都会唱音阶1234567,但你知道这些音阶是怎么来的吗?它们是如何被创造的呢?

这期《木鱼说》,我们就用9分钟的时间,把这个问题给大家讲透,讲明白。保证你一看就懂,一学就会!

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众所周知,物体震动才能发出声音。

如果我们固定住尺子的一端,并不断拨动它悬空的另一端,可以听到尺子会发出一系列声音,这个声音会随尺子悬空部分长度的改变而改变

悬空部分越长,尺子振动得越慢,声音听起来越低沉,而悬空部分越短,尺子振动频率越快,听起来越清脆。

这其实是因为声音的高低是由物体的振动频率决定的。

据说,早在公元前6世纪,古希腊数学家毕达哥拉斯就发现了这一现象,并推测出,在一定张力的作用下,一根给定弦的频率与其长度成反比。

毕达哥拉斯(Pythagoras,约公元前580年—约前500(490)年)

直到17世纪30年代,这一推测被数学家和音乐理论家马林梅森证明,他得出结论:弦的频率f为——

值得注意的是,在日常生活中,不论尺子或是乐器,亦或是人的声带,发出的声音并不只有一种频率,而是多种频率的叠加,其中频率最低的那部分叫做「基音」,也叫基本频率,这个频率决定了声音的音高

除了基音外,物体发声时常常还发出其它的高频声音,而我们一般称之为「泛音」

基音和泛音一起会非常的和谐,这是为什么呢?

我们用「do」来举例,do的泛音理论上有无穷多个,但高频的泛音常常很弱,这些泛音的频率都是do基本频率的整数倍。

那么,为什么频率相差整数倍的声音听起来会和谐呢?

来看一下do的基本频率所画出的正弦波,和二倍于这个频率的正弦波,也即第一泛音,还有第二、第三泛音。

可以看到,基音的波长是泛音波长的整数倍,如果把它们同时播出来,会发现这些波在某些点同时开始同时结束,让人觉得这些波很「契合」,而人耳会觉得这些「契合」的声波听起来很和谐

毕达哥拉斯也发现了这个现象,他觉得两个基本频率相差二倍的声音非常和谐,而后人给这样的两个声音命名为八度

do高八度

比如,我们以do为例,它的基本频率是261.63Hz,比它快一倍,频率为523.26?Hz的声音,和原来的声音听起来很像。在音乐上,甚至把它们都唱做do,而这两个do之间的距离,就是八度。

人耳能听到的声音范围是20赫兹到2万赫兹,有了八度的帮助,就可以把这个区间范围分成很多很多个八度。

不过,如果我们把振动频率相差两倍的声音称为一个八度,那振动相差3倍的声音又是什么呢?听起来和谐吗?

同样从上面提到的do开始,它的频率为261.63Hz,把它的频率乘以3,得到784.89Hz,就是高八度的sol,那么和do在同一个八度内的sol是怎么找到的呢?

我们可以从高八度sol入手,往下找一个八度,也即把784.89Hz除以2,可以得到振动频率为392.445Hz的音,而这就是和do在同一八度内的sol。

如果你细心的话,会发现,do每振动两次,sol刚好振动三次,而这两个声音听起来也是很「契合」的。

这两个音的频率比为1.5(392.445/261.63=1.5),也即3/2,这个比例,就是do和sol之间的比例。

至此,我们已经做了和毕达哥拉斯相同的事,也即——从do找到sol,而相差五度的音,频率比为1.5,这就是「五度相生律」的基本原理。

不过,毕达哥拉斯走的更远,他用上面的方法找到了sol之后又继续尝试,依次在这个八度中找到了——

re,294.33Hz

la,441.50Hz

mi,331.13Hz

xi,523.26Hz

到此为止,基本音阶里面的do、re、mi、sol、la、xi都有了,细心的你一定会发现,这里面为什么没有fa?

因为fa是用另外一种方法找到的,它基于这样一个思路,即五度相生法的反推。

既然sol是do的「协和」音,那么do是谁的「协和」音呢?在乐理上,这个「协和」音是有一个专有名词的,叫做「属音」。

那么,do是谁的「属音」呢?仔细想也很简单,do找到sol是乘以1.5,那么只要把do的频率除以1.5就行了。

我们找到了这个音,174.42Hz,但这个频率比do还要低,所以,为了把它放到和do一个八度内,需要再加一个八度,按照我们前面所说,只要把它的频率乘以2,于是得到了,348.84Hz这个音就称为fa

所以,我们只要学会了五度相生律,就可以成为钢琴调音师了吗?

其实还不行,因为,钢琴的音高并不是根据五度相生律而来的,决定钢琴音高的是另外一种音律,「十二平均律」

这是一套比五度相生律更容易变调的体系,这个我们下次有机会再说。

不过,如果只是弹奏旋律,其实,五度相生律的音阶,要比十二平均律的音阶更为动听。我们来听一下哪个更好听?

五度相生律与十二平均律对比 来自木鱼水心 00:21

前段是「五度相生律」后段是「十二平均律」

音乐其实是这样一种东西,差一点就会差很多。所以,我们听不出来的区别其实音乐家能听出来,而他们正是基于这样严谨又细致的态度在创作着美妙的音乐~

最后,给大家放一段我最喜欢的音乐来结束吧~

怎么样,是不是已经完全弄懂了音阶是怎么来的了?别忘了点个 在看 或者  转发分享给身边的朋友吧~


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