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麦克·温特

用Wolfram连接音乐和数学| Alpha

2011年9月1日-
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虽然数学和音乐密不可分,但音乐往往被视为神奇的。它超越了情感和自然,通常很难(如果不是不可能)正确解释。例如,许多人深受贝多芬第九交响曲情感力量的影响,但可能并不完全理解为什么。也许伟大的作曲家只是凭直觉将数学与音乐联系起来。

但即使是音乐也有很多结构,可以清楚地识别,因此也可以计算。在Wolfram | Alpha,我们正在努力识别这些潜在结构,并正在想出令人兴奋的方法来将其激活。

以音阶为例。虽然我们习惯于在熟悉的音乐作品中弹奏琶音和旋律,但我们可以看到音阶的核心是有内在结构的。每个音高与下一个音高之间存在一定的可测量差异。此外,我们通常认为在音高空间中的每个音高都有特定的频率。

g大比例尺

或者您可以直接查询给定注释的频率:

音符频率Gsharp3

或者你可以检查给定音乐间隔的属性;Wolfram|Alpha支持音乐运算,允许用户获得音高加或减给定间隔的结果,例如完美五分之一:

G平5加上完美五分之一

Wolfram|Alpha也可以用作合成工具。也许你不确定哪个音阶包含一组特定的音符,或者你想探索几个包含相同音符的音阶。我们只需输入几个音符名称并计算结果就可以做到这一点。Wolfram|Alpha将返回包含这些音符的音阶和普通和弦。单击其中任何一个按钮可听到结果:

c例如

音乐风格和分析技巧不断发展。在Wolfram|Alpha,我们打算尽可能多地涵盖,从传统的音调理论到最近的音高集分析技术。

例如,输入一个或多个音乐键,Wolfram | Alpha将计算许多有用的事实,包括密切相关的键、输入键在五分之一圆上的位置以及给定键中的全音阶三和弦:

f主键

在下面的音乐集合论示例中,每个音高类都被指定了一个数字,其约定是C=0、C#=1、D=2等。许多理论家,如艾伦·福特,使用这种简单的技术对各种音高集进行分类并对其进行变换,如展开结果所示。

c d e f g螺距集类

我们希望,我们的努力将有助于音乐家和非音乐家的更大社区,从教学到作曲本身。由于数学和音乐之间的正式联系可以追溯到古希腊人,我们有很多内容要介绍,并且很高兴能够应对使其全部可计算的挑战:从毕达哥拉斯,他是最早观察到琴弦的不同部分产生不同谐波的人之一,以及现代数字音频合成先驱,如Max Mathews,他是最早使用数字计算机合成声音的人之一。我们力求千方百计。

3条意见

杰出的文章——研究人员提到,学习钢琴(注意:不仅仅是任何其他乐器)与提高数学能力之间存在一定的相关性。弹钢琴不仅可以训练手的灵巧性,还可以训练大脑的灵巧度。在这方面,两个大脑半球发育相当,与“单半球强”个体(即右脑或左脑占优势)相比具有特定优势。一些值得思考的东西。和平。

发布者怀特公司2011年9月4日凌晨4:45

我希望在大学里学习音乐和数学,这太棒了!我一直对数学和音乐之间的联系感兴趣,我用wolframalpha做数学作业——看起来我也可以用它做音乐!
哈哈,这太棒了。谢谢!

发布者佛罗伦萨2011年9月6日下午3:56

我想知道如何用沃尔夫拉姆语言创作出一首交响乐般的作品。然而,当我在创作一首歌曲时,遇到了用右手弹奏和弦的问题,同时我想用左手弹奏音阶。我该怎么做?请尽快告诉我。非常感谢你。

发布者理查德2014年6月24日晚上9:13