音调
yīn diào
音调是听者感受到的声音高低，主要由声波的频率决定。
Definition
音调是声音的高低：口哨音调高，大号音调低，它与响度是分开的两码事，因为一个高音可以轻轻地演奏，一个低音也可以响亮地演奏。它是听者感受到的声音的高低程度，主要由频率决定，频率越高，音调就越高，更短、更紧或更细的弦，以及更短的空气柱振动得更快，产生更高的音调，这正是小动物发出高音、大动物发出低音的原因。音调主要对应基频，但这种对应大致是对数关系，因此相等的音调间隔对应相等的频率比，十二平均律中的一个半音是 $2^{1/12} \approx 1.0595$ 的比值；一个复合音的音调通常就是其基频的音调，即使基频本身在物理上并不存在，因为听觉系统能从谐波的间隔中推断出它，而驻波物理决定了基频为：一根弦或一端开口的管为 $f_1 = v/2L$，一端封闭的管为 $f_1 = v/4L$。
Example
在钢琴上，靠右边的琴键发出高音，靠左边的琴键发出低音，因为左边的琴弦更长更粗，振动得更慢；标准音A为 $440\ \text{Hz}$，高一个八度的A为 $880\ \text{Hz}$，低一个八度的A为 $220\ \text{Hz}$，因为每升高一个八度，频率就翻一倍。一根两端开口、长 $0.5\ \text{m}$ 的管子，基频为 $f_1 = 343/(2 \times 0.5) = 343\ \text{Hz}$，谐波为 $686$、$1029\ \text{Hz}$ 及更高，而封闭一端会把基频降到 $343/(4 \times 0.5) = 171.5\ \text{Hz}$，只剩下奇次谐波，这正是单簧管听起来比长度相近的长笛低一个八度的原因。
Key Insight
老鼠吱吱叫，大象隆隆吼，部分低于人耳所能听到的范围，因为小的振动部件比大的振动得更快。多普勒频移是一种源头本身没有任何改变的音调变化：警笛本身没有变化，但到达耳朵的压缩波的间隔发生了变化，因此归根结底，音调是关于接收到的频率，而不是发出的频率。