这个问题真是很多人问过的。举例解释下吧:
什么是频率?频率就是单位时间内波形重复多少次。
上面这句没有疑问吧?那么我们看图
假定这就是单位时间的波形图。第一张图的频率是2,第二张图的频率是4,这都没什么疑问。第三张图的频率?根据定义,波形重复了两次,所以频率是2。
这个例子告诉我们,2和4的两个波,合成之后频率是最大公约数2。
来个更复杂的例子:
4和6的波合成频率为2。
这个例子告诉我们,即使没有2的波,合成规律依然要取最大公约数。
当然,这个例子是有问题的,1。自然界没有这种声音,一定是2, 4, 6, 8, …一定带基频。2. 即使自然界真的制造了这个声音,也会被人耳判定成两个声音。
自然界的 2,4,6合成,应该是这样的:
不管怎么说,我们基本上可以得到一个结论,2, 4, 6, 8, 10,..这样的波合成,最终波的频率是2,即使原本频率2的那个波振幅很小。
==========================
还有一个更明显的例子:方波。波形是这样的:
怎么看都是一个很基本的波吧?频率也是一目了然吧?
但其实不是,方波分解之后,也是由多个正弦波合并而成的:
下面一帮正弦波可以合成最上面一个接近于方波的波。如果继续添加高频的波,合成结果就能无限趋近于方波。
耳朵也是一样,总是会把有关联的若干正弦波理解成一个声音。
基频决定音高,泛音决定音色。这句话是所有声音相关的理论中最根本的理论。
==============================
至于题主提出的更复杂的情况,大概可以这么说:能很自然的构成泛音列的频率就会被耳朵判定成一个声音。如果不能,则会被判定成不同的声音。
逐条回答下:
2HZ+440HZ的两个音,无论音量比例怎么样,都会被识别成A4在上下震.
解释:这两个音差的太远了,无论如何不会被判定成一个声音。另外从现实意义上说,2HZ的声音是听不到的。
220hz+330hz+440hz+550hz+660hz+770hz+880hz...会被识别成一个110hz的A2,然而这里没有110hz的成分,所有成分都被脑补成了泛音列.
解释:上面贴的内容已经解答你的疑问了。
但是550+660+880+1100+1320+...就会被识别成三和弦.
解释:强行理解成110基频太勉强了,毕竟第一泛音,第二泛音,第三泛音都缺失了。
这还是只考虑纯音叠加的,事实上乐器弹出来的音不只是泛音列,各个频率成分都有,比如438+439+440+441+442被识别成A4,那就是更奇怪的问题了
解释:这么接近的频率,必然被判定成一个声音,只是比较“糙”。这属于声音的“糙度”问题。详情见这里:http://bideyuanli.com/p/863,摘录一些有关的:
当两个振幅差不多,频率接近的声音出现时,人耳会无法区分这两个声音。进而判定他们是一个声音,只不过比较“糙”。
上面一句其实包含了两个要素:
1. 振幅差不多。如果振幅差的比较多,那一个会掩盖另一个(掩蔽效应)。
2. 频率差不多。多少算是差不多?这是一个复杂的问题,取决于频率,也取决于振幅差。一般来说1/10频率是大概估测。也就是说,1000hz 和1100hz的声音是差不多的。小于这个值也是可以的,当然糙度会下降,比如1000hz 和1020hz合成之后的糙度就不如前面那个合成。
视频中的例子:用两个振幅一样,频率接近的声音去制造糙度。(这个是声谱/频谱图,不是波形图)
现实生活中,能体现糙度的,比如嘶吼,怒音,这些都会感觉比正常唱歌更“糙”,就是因为出现了很多频率接近的声音。见http://bideyuanli.com/p/3238
我还可以给出一个极端的例子:呼麦。详情见此:
http:// bideyuanli.com/p/3839视频什么的就不贴了,就贴一图:
左侧的声音会被耳朵正确的判定成一个声音。而右侧的就会被判定成两个。为何?就是因为右侧的声音中,低频(基频和第一泛音)和高频(高阶泛音)的距离太远了,所以被判定成了两个声音。