1.3 声音三要素（Three Elements of Sounds）

声音三要素（Three Elements of Sounds） 是人们从 心理声学（Psychoacoustics） 角度，对最能影响人对声音本身感官感受的，三个最重要关键参数的归纳。分别是：音高（Pitch） 、 响度（Loudness） 、 音色（Timbre）。

预备乐理（声乐）知识

由于 声音（Sounds） 和 音乐（Musics） 密不可分。而很多知识，尤其是人的主观认知，总是会和先验艺术有关。为了接下来的工程方面理解，这里先非展开的，提前介绍一些关键 声乐（艺术）概念 ：

• 纯音（Pure Tone），是指单一频率的正弦函数波形声波的声音；
• 音阶（Octave），即倍频程，指半频率增减的八度音阶。属于工程声乐学；
• 音程（Interval），指两个纯音之间所差的音阶体系下的距离，即度数；
• 音名（Names），指音阶不变的前提下，相隔八度的纯音的集合。属于声乐术语（艺术）；
• 音级（Steps），指同音名下，从低到高的每个独立纯音的层级。属于声乐术语（艺术）；
• 半音（Semitone），指音程为音阶一半的音名，即（八度下的）四度音；
• 音调（Notes），全体音名、半音的统称。在欧拉提出 调性网络 后，来自于网络拓扑；
• 音分（Cent），人为对两个相邻半音间的音程，以 波长比 为 $^{1200}\sqrt{2}$ ，作 100 非等分；
• 音序（Sequence），指顺序排列下，同音级的相邻两个音调的距离；

除了八度音外，还有 七度音（Heptachord） 和 五度音（宫商角徵羽），本文从工程特点出发， 统一用八度音（Octave）代指音阶（音阶英文是 Gamut、Scale，易与其它概念造成混淆）。

理想的音阶是由纯音构成。 下文若无说明，音阶 均采用理想音阶（Ideal Octave）。 而 八度指的是在八度音下，同一个音名两个相临音级差异，即音程，为 八度。 八度音阶包含 7 个音名，5 个半音，8 个音级，即钢琴键位：

图中，黑色琴键为半音，白色琴键为纯音（理想）。 而 C4 则是 A4（440 Hz）对应通用 A440 标准下的基准键（Standard Key），有 C4 为 261.63Hz 标准。 Hz 是频率的单位，我们将在后续介绍。

A440 八度音阶又被称为 斯图加特音阶（Stuttgart Octave），属于 ISO 16 标准。根据标准，有音阶频率表如下：

表格横向为音级，纵向为音名（包含半音）。橙色为标准钢琴，所包含的八度音阶。表中数值格式为：

简单乐理知识准备就绪。现在，读者肯定存在大量思考，比如：什么或为什么是频率？这和声音三元素又有什么关系？乐理和工程又是怎么关联的？

让我们带着这些知识和疑问，来进入细节。