声音的高低和大小分别由振动的什么属性决定?为什么太空里其实听不见爆炸声?
什么是泛音?它决定了声音的哪个要素?为什么你能从电话里认出妈妈的声音?
数字录音的「采样」是什么意思?为什么 CD 每秒采样 44100 次?MP3 是靠什么「变瘦」的?
MIDI 文件记录的是什么?它和录音文件的根本区别是什么?
听歌识曲为什么在嘈杂环境里也能认出歌曲?「指纹」为什么不记绝对数值而记相对关系?
AI 作曲的基本原理是什么?为什么说它更像助手而不是作曲家?
为什么说学乐器是「大脑的全身运动」?「耳虫」是怎么回事,怎么赶走它?
为什么中风失语的患者有时能唱出说不出的词?音乐治疗可以代替药物和手术吗?
计算音乐学研究什么问题?从事这个方向需要哪三方面的知识?
参考:弦振动时各部分(1/2、1/3……)同时振动产生的一系列比基音高的弱音。泛音的配比决定音色。每个人声带和口腔结构不同,泛音配方独特,所以声音有独一无二的「指纹」。
参考:音高由频率决定(每秒振动次数,越高音越高),响度由幅度决定。声音需要介质传播,太空接近真空,没有空气分子可以传递振动,所以听不见。
参考:MIDI 记录演奏指令(哪个键、何时、多强、多长),不记录声音本身。所以文件极小、可编辑、可换音色重新演奏;录音文件记录的是声波本身,不能再「拆开改乐器」。
参考:采样是每隔一小段时间测量一次声波高度并记成数字。采样定理要求至少两倍于人耳上限(20000Hz×2=40000),取 44100 留余量。MP3 利用掩蔽效应,砍掉人耳听不见的部分来压缩文件。
参考:从大量乐曲中学习音乐片段间的接续规律(类似语言模型),再给开头逐段生成。它能快速产出草稿,但没有想表达的东西——动机、情感、取舍要人来给,所以是助手。
参考:它从频谱图提取最突出的特征点,只记点与点的相对位置关系作为指纹。相对关系对噪音、音量、音质都不敏感,所以嘈杂环境也能匹配;而且指纹极小,检索飞快。
参考:唱歌调用的大脑区域(含右脑)和说话(左脑语言区)不同,语言区受损时旋律节奏能「绕道」带出词语。不能代替——它是辅助治疗,配合正规医学手段使用。
参考:演奏同时调用听觉、运动、视觉、情感和协作,研究显示长期训练能加粗左右脑连接、提升听辨和记忆。耳虫是记忆回路的「卡壳」,简单重复的旋律最容易卡住,完整听一遍让回路闭合常常就好了。
参考:用计算机和数据方法研究音乐——海量乐谱分析、自动记谱、智能伴奏、音频修复、音乐生成等。需要音乐(乐理与听觉)、数学(模型)、编程(工具)三方面结合。