音樂和絃的數學原理:拉普拉斯共振

三個或三個以上的天體的軌道相互之間的共振率是整數的話,這樣的共振被稱為拉普拉斯共振

木星(Jupiter)三顆衛星間的共振

音階就是聲音基礎頻率的高低,我們現在使用的「12平均率」就是把頻率用等比數列的方式規定下來,參考下表

我們規定A4的頻率是440Hz

任何兩個相鄰音階(鋼琴的話白鍵黑鍵一起算)的頻率都相差 1.0595倍,之所以是這個數值,是因為

1.0595x1.0595x1.0595x...x1.0595 一共乘12次,正好是2這樣,任意2個八度音階(鋼琴的話不算5個黑鍵有12-5=7個白鍵,共8個間隙,所以叫八度音階)的頻率正好是 1:2 的關係例如 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

正好順便理解一下「全音、半音」的概念

全音之間頻率相差 1.0595*1.0595=1.1225倍半音之間頻率相差 1.0595倍

C全D全E半F全G全A全B半C

再順便理解一下大調、小調

共12個音階,寫曲子這個有點多,通常我們從12個裡面挑出7個(do re mi fa so la si)做為主要使用,不夠再用升降號來表示另外的5個但從12個裡面選出7個,有不止一種選法大調就是這樣選C大調 :C全D全E半F全G全A全B半C (全是白鍵,所以大家喜歡)D大調:D全E全F#半G全A全B全C#半D (有兩個黑鍵哦)E大調:E全F#全G#半A全B全C#全D#半E (坑人,居然有4個黑鍵)只要是「全全半全全全半」這樣規律的就是大調

小調就是「全半全全半全全」

C小調:C全D半D#全F全G半G#全A#全C (用到3個黑鍵)

A小調:A全B半C全D全E半F全G全A (哦耶,全白鍵!)

為了表述方便,我們下面不使用音樂常見的「度」來表達,我們換用純數字來表示,下表中第三行的數字0~12

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

再更加仔細的觀察一下頻率之間的關係,重點觀察具有整數比的,不難發現

SS級 2:1共振關係 編號相差12 (如 C4和C5 )SSS級 3:2或3:4共振 編號相差7或5 (如C4和G4 C4和F4)SSSSS級 5:3或5:4共振 編號相差9或4 (如C4和A4 C4和E4)(6:4不算,因為這個可以約分成3:2,算SSS級)

吐槽一下,用純數字本來挺好理解的,非要搞什麼「大二度、小三度、純四度」之類的搞得複雜無比

純就是1:1 2:1 3:2 3:4這四種共振(1:1就是自己跟自己,編號相差0),這四個共振比較強烈大小就是5:3 5:4再加上餘下的沒啥共振關係的,共振不怎麼強烈

終於到正題了,和絃是啥?和絃就是共振模式

大三和絃:4:5:6共振(SSS+SSSSS),用數值表示(0/+7/+4),0代表根音編號,然後用根音+7構成一個3:2共振,再用一個根音+4構成一個5:4共振,形成了複合的4:5:6共振,因為所有的構成音都有比較強烈的共振關係,所以聽起來相當和諧,穩定

C大三和絃 CEG; D大三和絃DF#A所有的大三和絃都是這個模式,根音是X,就叫X大三和絃

小三和絃:3:2共振(SSS+不共振),用數值表示(0/+7/+3),0代表根音編號,然後用根音+7構成一個3:2共振,再用一個根音+3弄出一個沒有共振關係的不和諧音,小三和絃裏有一個不和諧音,所以聽起來不如大三和絃穩定

Cm和絃 CD#G(習慣上用降調記為CEbG); Am和絃ACE所有的小三和絃都是這個模式,根音是X,就叫Xm

...

自己去推導吧,相同的和絃有相同的共振模式

分析和絃中的共振模式,你也可以大致瞭解這個和絃有啥樣的效果,還可以通過共振模式來找到哪些和絃比較相近,哪些差別較大


這個問題你應該先問一下,「旋律中的7個音怎麼來的」。

我們把時間放回到兩千年前,那時候的人是沒有計算機的,所以十二平均律根本算不出來。何況宮廷音樂家一般也就只會濫竽充數,不會算術。

於是最簡單的一個方式:五度圈,利用弦長或者管的2:3可以得到旋律中的do和sol——按照這種方式,可以從4152637,即我們常見的自然大小調音階,如果只選中間的五音,就是15263的宮徵商羽角。這種律制,叫五度相生律(聽說西方是畢達哥拉斯搞的),中國古籍上說的是三分損益律。這兩者還有微小的差距,但都是利用2:3這個關係。

後來人們發現了一個問題,就是這種律制不太合適用來搞和絃。我們可以看到民樂大多數都是不同樂器演奏同一個音,就是因為和絃在五度相生律下不協和。當然當代的民樂交響一般也都是有其他律制了。

這個時代最先出現的東西是教會調式。後來又出現了對位法。對位法英文叫(CounterPoint),這裡面就有一個思路就是和絃不夠協和所以我們僅僅讓不同的音「短時間碰撞」,counter這個單詞你可能不認識,不過counter:striker就是CS,可以翻譯成《計算機:罷工》也可以翻譯成《反擊:襲擊》。Counter本身的意思是「對立的、相對的」,point是點。這個形容其實很貼切。

後來人們數學水平高了,像中世紀很多音樂家多少都懂數學。於是有了純律

純律怎麼搞呢?do和sol是2:3,也就是4:6,於是就在中間加了一個5,用4:5:6來做do mi sol。這樣就有了天然的和絃——一般在作曲中稱之為下屬和絃(FAC)主和絃(CEG)屬和絃(GBD)。在這個序列就包含了所有的7個音,這三個和絃都是大三和絃。這構成了大調調性。

有了這個關係,作曲中最重要的TSD三個和絃就由此而生。

後來十二平均律是因為轉調方便的原因成為主流的,但是也兼容純律的和聲,雖然聽感要差一點。這時候神奇的巴赫又拿出祖傳的對位法,來寫了一套《平均律鋼琴曲集》,也是用「短時間的碰撞」的方式來讓平均律聽起來和諧一些的。

後來,大家都習慣了,於是宇宙巨星約瑟夫龐麥郎就出道了。

旋律與和絃有一定的伴生關係,在純律中,是依靠和絃來推導出旋律音階的,因此和絃與旋律是緊密的。


和絃是指幾個不同的音高同時鳴響。

我主要想說一下百度百科的詞條。學術問題肯定是不能去看那個的(或者幾乎任何問題都不可以相信百度百科,因為根本沒有有效的審核能保證其內容規範、可信)。像百度的和絃詞條雖然篇幅一大堆,但內容雜亂無章,根本不是詞條寫作,而是亂七八糟的網文大雜燴。這種東西作為網貼看看也就罷了,作為詞典來看那就是開玩笑了。

百度和絃詞條開頭拋出一個很唬人的概念,說和絃的英文Chord來自希臘語。一個音樂詞條為什麼要給出詞源?照這麼說音樂詞典裏每一個詞都要把來源列出來了?這種不分場合賣弄學識反而體現出學術水平低下。結果這句話還不是百度百科編輯者賣弄學識,而是從中文維基百科抄來的。英文維基百科用來瞭解一些學術問題是很靠譜的,中文維基百科則夠嗆。比如被百度抄襲的中文維基和絃詞條,頁面上就有官方說明:「本條目需要精通或熟悉音樂學的編者參與及協助編輯「、「本條目沒有列出任何參考或來源。「——至少能看出審核水平很靠譜,告訴你這個詞條不可信。

我對詞源完全是外行,大概查了一下http://Dictionary.com以及Online Etymology Dictionary,裡面說的差不多,chord一詞的起源和中世紀英語、拉丁語、希臘語有關。但希臘語影響的chord是音樂以外的意思,音樂上「和絃」的含義則來自中世紀英語,是accord的簡化。所以直接說和絃源自希臘語也是不嚴謹的。


修改了一下,還是別信五流學術網站百度了(認真臉

和絃是一個基本樂理概念,是具有準確定義的,如果是考試要求一切以參考書本為主

一般說是三個及以上的音組成的(雖然我是兩個及以上黨)。它們或同時,或在一個時間單位中發聲,所以被理論識別為一個集合。

【以下開始不通俗易懂,為了自圓其說我寫的,不看就行】

我闡述一下,三度疊置的和聲之外,還有四度、五度、甚至任何音程疊置(比如1-半降4),只要具有上面說的具有在一個時間單位內的可識別性,都是和絃。而這也只是一種推算方法而得出的和絃,異質附加音、分裂音、其他人工音列、泛音音列都可以複合出和絃的,這些得出的、都是非疊置產生的和絃。這是由於技法發展,和絃音響上的拓寬造成的。對於早期的古典音樂,現代的流行音樂,爵士音樂的和聲技法,很多是基於三度疊置的原理設置的。

以前人發明的套路

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我才題主是想問和絃有什麼用,

其實本質上也就是多個音按如此規律疊加,比較好聽。

也不一定三度疊加,有時候三和絃省略個三音,就沒三度了。


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