首先来看一下汽车喇叭到底是单音还是和声音程还是三和弦。

因为手头没有汽车,所以我在网上下载到了一段汽车喇叭的声音,看音质应该是实录的:

时域图像

看着这一堆杂乱无章的线条我也很犯难啊,不过大二学的《信号与系统》还没有全部忘光,时域上分析不了还可以在频域上分析。让我来祭出傅里叶变换大法:

频域图像

这样一来就非常明显了,400 Hz 左右有两个明显的大峰值。而后面的小峰值的频率都是前面这两个大峰值频率的2倍、3倍、4倍… … 所以,汽车喇叭的声音就是和声音程。

用光标可以读出来这两个频率分别是 413 Hz 和 517 Hz。大约是 G# 和 C。所以这应该是大三度。根据十二平均律,音程为大三度的两个音符频率相差 2^(4 / 12) = 1.2599 倍。实际上,这两个音相差 517 / 413=1.2518 倍。所以严格来说应该是介于大三度和小三度之间。

为了保证严谨,我又在网上下载了几个汽车喇叭的音频,无一例外,全部是和声音程,虽然音程略有区别,但是都介于大三度和小三度之间。

另外,汽车喇叭的拆解图也证明了这一点:

汽车喇叭

确实是两个喇叭在工作,所以听起来是和声音程并不是因为驻波、高次谐波什么的,而是实实在在的两个音。

下面的问题就是,为什么要选用和声音程而不是单音。

维基百科给出了一个较为科学的解释。心理学有一个分支,叫做“心理声学(Psychoacoustics)”,这门学科主要研究人对声音感知。通过心理声学实验,可以发现,小三度或者大三度的两个音叠加,虽然声音的总能量只提高了3个分贝,但是背景噪声较高的环境中,这比单音更容易被知觉(perceptible)。所以,在街头,这种喇叭的设计比单音要高效。

而我在搜索引擎中检索的时候,还找到了另外一种更加文艺的解释:这是受到了一段创作于 1793 年的著名旋律《威斯敏斯特钟声》中三度音程的影响。与此同时,在电话系统中,拨号提示音也是大三度的和声音程。虽然《威斯敏斯特钟声》这个名字你可能没听过,但是这作为世界通用的报时旋律,你肯定在哪里听过。不过,这种说法的真实性恐怕无从考证了。

参考资料: