音乐和弦的数学原理:拉普拉斯共振

三个或三个以上的天体的轨道相互之间的共振率是整数的话,这样的共振被称为拉普拉斯共振

木星(Jupiter)三颗卫星间的共振

音阶就是声音基础频率的高低,我们现在使用的「12平均率」就是把频率用等比数列的方式规定下来,参考下表

我们规定A4的频率是440Hz

任何两个相邻音阶(钢琴的话白键黑键一起算)的频率都相差 1.0595倍,之所以是这个数值,是因为

1.0595x1.0595x1.0595x...x1.0595 一共乘12次,正好是2这样,任意2个八度音阶(钢琴的话不算5个黑键有12-5=7个白键,共8个间隙,所以叫八度音阶)的频率正好是 1:2 的关系例如 A4是440Hz,而A3恰好是220Hz,A5恰好是880Hz再例如 C4是261.6Hz, C5恰好是 261.6x2=523.3Hz

正好顺便理解一下「全音、半音」的概念

全音之间频率相差 1.0595*1.0595=1.1225倍半音之间频率相差 1.0595倍

C全D全E半F全G全A全B半C

再顺便理解一下大调、小调

共12个音阶,写曲子这个有点多,通常我们从12个里面挑出7个(do re mi fa so la si)做为主要使用,不够再用升降号来表示另外的5个但从12个里面选出7个,有不止一种选法大调就是这样选C大调 :C全D全E半F全G全A全B半C (全是白键,所以大家喜欢)D大调:D全E全F#半G全A全B全C#半D (有两个黑键哦)E大调:E全F#全G#半A全B全C#全D#半E (坑人,居然有4个黑键)只要是「全全半全全全半」这样规律的就是大调

小调就是「全半全全半全全」

C小调:C全D半D#全F全G半G#全A#全C (用到3个黑键)

A小调:A全B半C全D全E半F全G全A (哦耶,全白键!)

为了表述方便,我们下面不使用音乐常见的「度」来表达,我们换用纯数字来表示,下表中第三行的数字0~12

0-C4 1-C4# 2-D4 ... 12-C5 13-C5# ...

再更加仔细的观察一下频率之间的关系,重点观察具有整数比的,不难发现

SS级 2:1共振关系 编号相差12 (如 C4和C5 )SSS级 3:2或3:4共振 编号相差7或5 (如C4和G4 C4和F4)SSSSS级 5:3或5:4共振 编号相差9或4 (如C4和A4 C4和E4)(6:4不算,因为这个可以约分成3:2,算SSS级)

吐槽一下,用纯数字本来挺好理解的,非要搞什么「大二度、小三度、纯四度」之类的搞得复杂无比

纯就是1:1 2:1 3:2 3:4这四种共振(1:1就是自己跟自己,编号相差0),这四个共振比较强烈大小就是5:3 5:4再加上余下的没啥共振关系的,共振不怎么强烈

终于到正题了,和弦是啥?和弦就是共振模式

大三和弦:4:5:6共振(SSS+SSSSS),用数值表示(0/+7/+4),0代表根音编号,然后用根音+7构成一个3:2共振,再用一个根音+4构成一个5:4共振,形成了复合的4:5:6共振,因为所有的构成音都有比较强烈的共振关系,所以听起来相当和谐,稳定

C大三和弦 CEG; D大三和弦DF#A所有的大三和弦都是这个模式,根音是X,就叫X大三和弦

小三和弦:3:2共振(SSS+不共振),用数值表示(0/+7/+3),0代表根音编号,然后用根音+7构成一个3:2共振,再用一个根音+3弄出一个没有共振关系的不和谐音,小三和弦里有一个不和谐音,所以听起来不如大三和弦稳定

Cm和弦 CD#G(习惯上用降调记为CEbG); Am和弦ACE所有的小三和弦都是这个模式,根音是X,就叫Xm

...

自己去推导吧,相同的和弦有相同的共振模式

分析和弦中的共振模式,你也可以大致了解这个和弦有啥样的效果,还可以通过共振模式来找到哪些和弦比较相近,哪些差别较大


这个问题你应该先问一下,「旋律中的7个音怎么来的」。

我们把时间放回到两千年前,那时候的人是没有计算机的,所以十二平均律根本算不出来。何况宫廷音乐家一般也就只会滥竽充数,不会算术。

于是最简单的一个方式:五度圈,利用弦长或者管的2:3可以得到旋律中的do和sol——按照这种方式,可以从4152637,即我们常见的自然大小调音阶,如果只选中间的五音,就是15263的宫征商羽角。这种律制,叫五度相生律(听说西方是毕达哥拉斯搞的),中国古籍上说的是三分损益律。这两者还有微小的差距,但都是利用2:3这个关系。

后来人们发现了一个问题,就是这种律制不太合适用来搞和弦。我们可以看到民乐大多数都是不同乐器演奏同一个音,就是因为和弦在五度相生律下不协和。当然当代的民乐交响一般也都是有其他律制了。

这个时代最先出现的东西是教会调式。后来又出现了对位法。对位法英文叫(CounterPoint),这里面就有一个思路就是和弦不够协和所以我们仅仅让不同的音「短时间碰撞」,counter这个单词你可能不认识,不过counter:striker就是CS,可以翻译成《计算机:罢工》也可以翻译成《反击:袭击》。Counter本身的意思是「对立的、相对的」,point是点。这个形容其实很贴切。

后来人们数学水平高了,像中世纪很多音乐家多少都懂数学。于是有了纯律

纯律怎么搞呢?do和sol是2:3,也就是4:6,于是就在中间加了一个5,用4:5:6来做do mi sol。这样就有了天然的和弦——一般在作曲中称之为下属和弦(FAC)主和弦(CEG)属和弦(GBD)。在这个序列就包含了所有的7个音,这三个和弦都是大三和弦。这构成了大调调性。

有了这个关系,作曲中最重要的TSD三个和弦就由此而生。

后来十二平均律是因为转调方便的原因成为主流的,但是也兼容纯律的和声,虽然听感要差一点。这时候神奇的巴赫又拿出祖传的对位法,来写了一套《平均律钢琴曲集》,也是用「短时间的碰撞」的方式来让平均律听起来和谐一些的。

后来,大家都习惯了,于是宇宙巨星约瑟夫庞麦郎就出道了。

旋律与和弦有一定的伴生关系,在纯律中,是依靠和弦来推导出旋律音阶的,因此和弦与旋律是紧密的。


和弦是指几个不同的音高同时鸣响。

我主要想说一下百度百科的词条。学术问题肯定是不能去看那个的(或者几乎任何问题都不可以相信百度百科,因为根本没有有效的审核能保证其内容规范、可信)。像百度的和弦词条虽然篇幅一大堆,但内容杂乱无章,根本不是词条写作,而是乱七八糟的网文大杂烩。这种东西作为网贴看看也就罢了,作为词典来看那就是开玩笑了。

百度和弦词条开头抛出一个很唬人的概念,说和弦的英文Chord来自希腊语。一个音乐词条为什么要给出词源?照这么说音乐词典里每一个词都要把来源列出来了?这种不分场合卖弄学识反而体现出学术水平低下。结果这句话还不是百度百科编辑者卖弄学识,而是从中文维基百科抄来的。英文维基百科用来了解一些学术问题是很靠谱的,中文维基百科则够呛。比如被百度抄袭的中文维基和弦词条,页面上就有官方说明:「本条目需要精通或熟悉音乐学的编者参与及协助编辑「、「本条目没有列出任何参考或来源。「——至少能看出审核水平很靠谱,告诉你这个词条不可信。

我对词源完全是外行,大概查了一下http://Dictionary.com以及Online Etymology Dictionary,里面说的差不多,chord一词的起源和中世纪英语、拉丁语、希腊语有关。但希腊语影响的chord是音乐以外的意思,音乐上「和弦」的含义则来自中世纪英语,是accord的简化。所以直接说和弦源自希腊语也是不严谨的。


修改了一下,还是别信五流学术网站百度了(认真脸

和弦是一个基本乐理概念,是具有准确定义的,如果是考试要求一切以参考书本为主

一般说是三个及以上的音组成的(虽然我是两个及以上党)。它们或同时,或在一个时间单位中发声,所以被理论识别为一个集合。

【以下开始不通俗易懂,为了自圆其说我写的,不看就行】

我阐述一下,三度叠置的和声之外,还有四度、五度、甚至任何音程叠置(比如1-半降4),只要具有上面说的具有在一个时间单位内的可识别性,都是和弦。而这也只是一种推算方法而得出的和弦,异质附加音、分裂音、其他人工音列、泛音音列都可以复合出和弦的,这些得出的、都是非叠置产生的和弦。这是由于技法发展,和弦音响上的拓宽造成的。对于早期的古典音乐,现代的流行音乐,爵士音乐的和声技法,很多是基于三度叠置的原理设置的。

以前人发明的套路

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我才题主是想问和弦有什么用,

其实本质上也就是多个音按如此规律叠加,比较好听。

也不一定三度叠加,有时候三和弦省略个三音,就没三度了。


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