音程与频率比 - Musical Intervals & Frequency Ratios

交互式探索音程、频率比和谐波系列

钢琴键盘

根音: C4 (261.63 Hz) 音程音: G4 (392.00 Hz)

音程预设

音符选择

7

波形类型

音程信息

频率比

3:2 (1.500)

音分

700.0

音程名称

Perfect Fifth

纯律 vs 平均律

+2.0 cents

波形可视化

根音波形 (261.63 Hz)
音程波形 (392.00 Hz)
叠加波形(和)

频谱图

根音基频
音程基频
谐波

谐波系列比较

谐波 根音谐波 (Hz) 音程谐波 (Hz) 比值

数学基础

频率比

r = f₂/f₁
音程频率与根音频率的比值

平均律

f = f₀ × 2^(n/12)
高于f₀ n个半音的音符频率

音分

¢ = 1200 × log₂(r)
音程大小的对数度量

常见音程

Octave: 2:1 (1200¢)
Perfect Fifth: 3:2 (~702¢)
Major Third: 5:4 (~386¢)

什么是音程?

音程是两个音高之间的距离。当两个音符同时演奏时,它们根据其频率比产生协和或不协和。简单的比值(如2:1、3:2、5:4)产生协和、悦耳的声音,而复杂的比值会产生更不协和的声音。

纯律与平均律

纯律使用来自谐波系列的纯频率比(3:2、5:4等)来获得完美协和的音程。然而,这使得在不同调性之间转换变得困难。平均律将八度分为12个相等的半音,允许转调但稍微牺牲了音程的纯度(除了八度)。

谐波系列

当演奏一个音符时,它不仅产生基频。它还产生整数倍的泛音:f、2f、3f、4f等。这些谐波赋予每种乐器独特的音色,并解释了为什么某些音程听起来协和——它们的谐波是相互对齐的。

实际应用

  • 音乐理论:理解音程是旋律、和声以及在所有音乐传统中构建和弦的基础。
  • 乐器设计:钢琴和有品乐器制造商使用平均律计算来定位琴弦和品丝。
  • 调律系统:不同的文化和历史时期使用各种调律系统(纯律、中全音律、良律等)。
  • 音频工程:理解谐波有助于均衡器、压缩以及在混音中避免相位抵消。
  • 合唱演唱:专业歌手通常会向纯律漂移,以获得更纯净的和声,即使从平均律开始。

听音指南

从同度和八度开始

同度(1:1)和八度(2:1)是最协和的音程。注意波形如何完美对齐。

纯五度(3:2)

这是除八度外最稳定的音程。它是大多数音乐和声与和弦进行的基础。

大三度与小三度比较

比较明亮、快乐的大三度(5:4)与悲伤、黑暗的小三度(6:5)。注意微小的比例变化如何极大地影响情绪。