数声之间音乐密码 · 数学实验室

08 个概念 · 约 20 分钟

音乐,原来是
会发声的数学。

不用公式恐惧,也不用乐理基础。拖一拖、按一按、听一听,让抽象关系在耳朵里变得具体。

开始第一个实验
1
2
3
3 : 2纯五度

整数比例越简单
声音越容易彼此融合

振动×时间×关系=音乐

01 / 时间

节奏,是时间的分数。

一拍不是一个点,而是一段可以被平均切开的时间。二分、三分、四分,会形成完全不同的身体感。

1 拍÷2=1/2 拍

2 个等距脉冲,在下一拍重新相遇

02 / 振动

音高,是空气振动的速度。

每秒振动 440 次就是 440 Hz。频率翻倍,听起来不是“高一倍”,而是升高一个八度。

基音220Hz
× 2
目标音440Hz

03 / 指数

十二平均律,是把“翻倍”均匀走完。

一个八度分成 12 步,每一步都乘以同一个数:21/12。所以钢琴的音高不是等差数列,而是等比数列。

440 × 27/12 = 659.26 Hz

04 / 循环

十二个音,住在一只时钟里。

超过第 11 格,就重新回到第 0 格。这叫“模 12”。移调不是搬运音符,而是在圆环上整体旋转。

C + 7G (mod 12)

点选时钟上的任意起点,再拖动滑块。所有数字最终都会回到这 12 个位置。

05 / 集合

和弦,是音高组成的集合。

换一个数字,明亮就会变忧郁;所有数字一起平移,和弦身份仍然不变。

当前集合

{ 0, 4, 7 }

C 大三和弦

06 / 叠加

音色,是很多正弦波的配方。

同一个 A,在钢琴和长笛上不一样,不是基音变了,而是泛音的比例和时间轮廓不同。

07 / 干涉

两个很近的音,会“呼吸”。

440 Hz 和 442 Hz 相遇,每秒会出现 2 次强弱起伏。调音师听的,就是这个差值。

2次 / 秒

| 440442 | = 2 Hz

08 / 对称

旋律,也可以平移、倒影和逆行。

音乐家像几何学家一样变换主题:保持关系,改变方向、顺序或尺度。

现在你已经看见

数学负责结构,
音乐负责让结构有感觉。

它们相遇的地方,是比例变成协和、周期变成律动、集合变成和声、波形变成音色。

振动频率音程音阶和弦音乐

连接 · 发声 · 亮灯

把抽象关系搬到琴键上

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没有设备也没关系,所有实验都支持屏幕琴键。