网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

唱情歌前的调音?三角函数公式也许能帮你!

0
分享至

原文作者,Enrico Degiuli。

翻译作者,溦之洸茫,哆嗒数学网翻译组成员。

校对,donkeycn。

关注 哆嗒数学网 每天获得更多数学趣文

新浪微博:http://weibo.com/duodaa

有些时候,那些仅从理论角度看上去有意思的数学公式可以揭示与某些应用问题的意想不到的联系。

以三角学中“和差化积”公式为例

这个公式在解释“差拍”这个声学现象时会有直接的应用,让我们看看这到底是怎么一回事。

差拍

当你同时弹奏两个频率很接近的音时,合成出来的音听上去时有时无,好像某人在以一个固定的频率调大和调小音量,这种现象就叫做差拍。三角函数公式会帮助我们解释它。

弹奏的这两个音可以用具有频率ω_1,ω_2的两个三角函数表示(准确地说这两个是角频率,但简单起见,我在这里就把它们称为频率)。

作为一个非常好的近似, 我们可以认为声学现象是线性的。如此一来,同时弹奏两个音符产生的声音就等于这两个单音的叠加。

借助和差化积公式,我们可以将这个“声音”函数表示为

在最后的表达式中,我们定义了

如果这两个频率ω_1 ~ ω_2很接近,我们可以为认为ω(ω_1 , ω_2的平均值)和这两个频率也是很接近的。同时δ(ω_1 , ω_2的差值的一半)在与ω相比时是一个非常小的量。

当远远小于时,我们可以认为它是一个对音符sin(ωt)的周期性放缩,放缩倍数为A(t)=2cos(δt)

我们可以看出,A(t)扮演了一个周期性调节声音sin(ωt)的音量的角色。两个初始频率越接近,那么差拍频率δ就越慢(译者注:δ越小,周期就会越大)。

在下图中,你可以看到一个例子,上图是两个函数 f_1和f_2,下图是它们合成后的函数S。

下面是对应的声音。最初你可以听到单独的两个音,然后你会听到一起弹奏它们时的效果。

乐器校音

差拍现象可以用于为乐器校音,让我们看看这是怎么进行的。

假设你现在需要借助一个音叉来为吉他校音,如果吉他的弦被调到与音叉的音相近的地方时,同时弹响它们就会产生差拍。

通常地说,要通过提高或降低弦的张力来完美校音是很难的。通过反复试错则比较容易。

我们假设你试图提高弦的张力(也就是提高音的频率),你拨动了这根弦并敲击了音叉,于是听到差拍的频率增加了。这就说明提高弦的张力这法子是走反方向了。此时你应该慢慢减小弦的张力,直到差拍频率小到几乎不会引起注意。现在恭喜你,你的吉他弦与音叉产生的是同一个音(对于实际演奏而言,已经足够了)。

剩下的5根弦呢,过程是一样的,只不过你借助的不再是音叉而是你所调好的那根弦的其他音。(译者注:吉他不同弦上可能会有同一个音,以调好的弦上的音为基准,找它在另一弦同样的音,进而校准这根弦。)

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
同济大学全体关切公平的教师致杨金龙校长公开信

同济大学全体关切公平的教师致杨金龙校长公开信

紫京讲谈
2026-08-10 16:49:29
马卡报:西班牙女演员爆料,巴拉圭女商人曾与C罗相恋两年

马卡报:西班牙女演员爆料,巴拉圭女商人曾与C罗相恋两年

懂球帝
2026-08-10 19:07:07
河南警方:网民在涉西平“7·30”命案短视频评论区留言,称“当地人都知道干死了五个人”,编造虚假伤亡信息,被行政处罚

河南警方:网民在涉西平“7·30”命案短视频评论区留言,称“当地人都知道干死了五个人”,编造虚假伤亡信息,被行政处罚

极目新闻
2026-08-10 11:50:22
百花奖颁奖:卫诗雅爆冷夺影后,易烊千玺成双料影帝,王骁萨日娜实至名归

百花奖颁奖:卫诗雅爆冷夺影后,易烊千玺成双料影帝,王骁萨日娜实至名归

露珠聊影视
2026-08-10 23:23:17
为演《战神》练到二头肌撕裂,Ryan Hurst一张自拍胜过官方海报

为演《战神》练到二头肌撕裂,Ryan Hurst一张自拍胜过官方海报

自愈小日子
2026-08-11 00:30:14
演员贾冰,全网可怜!

演员贾冰,全网可怜!

新动察
2026-08-10 15:29:10
女子花3万购宝鸡40平米住房引关注 本人:已过户超一年,装修花4万多 中介称确有外地人来买“万元房”

女子花3万购宝鸡40平米住房引关注 本人:已过户超一年,装修花4万多 中介称确有外地人来买“万元房”

红星新闻
2026-08-10 23:09:24
独闯南太行失联14天女子不幸身亡 当地村民:挖野菜在崖顶发现背包,救援人员在崖底找到其遗体

独闯南太行失联14天女子不幸身亡 当地村民:挖野菜在崖顶发现背包,救援人员在崖底找到其遗体

红星新闻
2026-08-10 16:27:13
无人机如何催生了俄罗斯坦克的变革

无人机如何催生了俄罗斯坦克的变革

枢密院十号
2026-08-10 18:17:40
高铁连播寻医却无人起身?三甲主任连拒三次,医生怕的到底是什么

高铁连播寻医却无人起身?三甲主任连拒三次,医生怕的到底是什么

社会日日鲜
2026-08-10 06:46:17
马斯克要用自由电子激光干翻EUV:不是疯了,是ASML的路走死了

马斯克要用自由电子激光干翻EUV:不是疯了,是ASML的路走死了

阿纂看事
2026-08-10 14:43:20
塞尔维亚总统武契奇明确表示:“欧洲已处于大战边缘”,乌克兰冲突短期内无法到解决,欧洲不要试图在乌克兰冲突中从战略上打败俄罗斯

塞尔维亚总统武契奇明确表示:“欧洲已处于大战边缘”,乌克兰冲突短期内无法到解决,欧洲不要试图在乌克兰冲突中从战略上打败俄罗斯

吉刻新闻
2026-08-10 11:39:46
最敏感时刻,伊朗知名“野心家”上位了

最敏感时刻,伊朗知名“野心家”上位了

中国新闻周刊
2026-08-10 19:10:28
豆包推荐酒店抽取12%佣金?多家酒店回应

豆包推荐酒店抽取12%佣金?多家酒店回应

界面新闻
2026-08-10 21:36:43
拍完新龙门客栈,梁家辉对张曼玉说:以后除了拍戏,咱俩别联系,这样对你我都好

拍完新龙门客栈,梁家辉对张曼玉说:以后除了拍戏,咱俩别联系,这样对你我都好

草莓解说体育
2026-08-10 16:30:35
摊牌了!伊朗首次公开承认:正在研发核弹,美以弃核伊朗才会弃核

摊牌了!伊朗首次公开承认:正在研发核弹,美以弃核伊朗才会弃核

面包夹知识
2026-08-06 21:12:37
易烊千玺凭借《小小的我》获得第38届百花奖最佳男主角,卫诗雅凭借《破·地狱》拿下最佳女主角奖

易烊千玺凭借《小小的我》获得第38届百花奖最佳男主角,卫诗雅凭借《破·地狱》拿下最佳女主角奖

极目新闻
2026-08-10 21:35:37
泪目!程梦圆遗体200米崖底找到,村民透露更多,疑似死因曝光

泪目!程梦圆遗体200米崖底找到,村民透露更多,疑似死因曝光

追踪之点
2026-08-10 23:39:13
网友称甘肃麦积山景区看完所有石窟需2000元,景区:部分石窟受特别保护,游客可按需买

网友称甘肃麦积山景区看完所有石窟需2000元,景区:部分石窟受特别保护,游客可按需买

北青网-北京青年报
2026-08-09 18:48:03
河南失联女孩亲哥曝猛料!独闯南太行另有隐情,不然不会连去3次

河南失联女孩亲哥曝猛料!独闯南太行另有隐情,不然不会连去3次

大鱼简科
2026-08-10 16:49:19
2026-08-11 07:20:49
驴友的旅游
驴友的旅游
总会有那么一群志同道合的人
1202文章数 1684关注度
往期回顾 全部

科技要闻

马斯克又放大招:星链要吃掉全球一半流量

头条要闻

16岁少年强行抱女友跳河自杀 自己爬上岸放任女友溺亡

头条要闻

16岁少年强行抱女友跳河自杀 自己爬上岸放任女友溺亡

体育要闻

阿森纳的39号球衣,有了最适合的主人

娱乐要闻

演员秦焰去世 享年72岁

财经要闻

最多卖166亿港元,李嘉诚又要套现了

汽车要闻

搭载猎鹰500/限时售10.49万起 2027款艾瑞泽8PRO上市

态度原创

教育
亲子
本地
家居
手机

教育要闻

养儿子,别只惯他,要教他扛事,这十句话,从小就跟他说透,他这辈子绝差不到哪儿去

亲子要闻

怎样帮助孩子慢慢戒掉零食和饮料?

本地新闻

课本里的童年,绍兴正上演

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

手机要闻

iPhone18Pro发布会时间曝光!折叠屏同场发布 这次买吗?

无障碍浏览 进入关怀版