Înălțime (acustică)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Pitch este frecvența fundamentală a unei note muzicale sau a unui sunet perceput și este una dintre caracteristicile principale ale unui sunet . Tonul este calitatea care face posibilă distingerea dacă un sunet este acut sau scăzut și depinde de frecvența undei sonore care l-a generat. În special: cu cât frecvența unei unde sonore este mai mare, cu atât sunetul va părea mai acut, în timp ce cu cât este mai mică frecvența, cu atât sunetul ne va apărea mai grav. În ciuda frecvenței fundamentale reale, poate fi determinată de o măsurare fizică, aceasta ar putea diferi de cea percepută din cauza tonurilor și a armonicilor naturale ale sunetului. Sistemul de percepție auditivă umană poate avea, de asemenea, dificultăți în a distinge diferențele de ton între note în anumite circumstanțe.

Limitele urechii umane variază de la minimum 16 Hz până la maxim 20 000 Hz. Cu toate acestea, practica muzicii folosește sunete a căror frecvență este inclusă în limite mai înguste și precis între 64 și 8 000 de vibrații simple pe secundă.

Sunet determinat și nedeterminat

Un instrument sonor specific este un instrument muzical care scoate sunete cu referire la note muzicale . Orice instrument de notă precum pianul poate fi un instrument sonor specific; nu un instrument ca o tobă de bas sau un întreg set de tobe , numit sunet nedeterminat.

Percepția înălțimii

Pentru a standardiza tonul sunetelor în toate țările începând cu 1859 , congresele internaționale au fost convocate de mai multe ori, cu sarcina de a stabili frecvența unui sunet de bază numit diapason , care este A 3 (în al doilea spațiu din cheia de sol, A 4 în funcție de notația științifică a înălțimii ) la care aderă toată lumea. Cel mai recent a fost Congresul de la Londra (1951) care a stabilit frecvența lui A 3 la 880 de vibrații simple pe secundă (egală cu 440 Hz ).

De mai sus Do Central a jucat pe orice instrument a perceput o înălțime egală cu cea a unui sunet pur la 440 Hz , dar nu are neapărat o muzicuță la acea frecvență. Mai mult, o mică modificare a frecvenței nu poate duce la o schimbare perceptibilă a înălțimii, dar o schimbare a înălțimii implică în mod necesar o schimbare a frecvenței.

De fapt, diferența minimă perceptibilă, pragul peste care este percepută variația de frecvență, este de aproximativ cinci cenți , adică cinci sutimi de semiton egal ; dar acest prag variază de-a lungul spectrului de frecvență sonor și este mai mic atunci când două note sunt redate simultan. La fel ca alte sensibilități umane la stimuli, percepția înălțimii poate fi explicată prin legea Weber-Fechner .

Pitch este, de asemenea, afectat de amplitudinea sunetului, în special la frecvențe joase. De exemplu, o notă joasă și puternică va suna și mai scăzută atunci când este redată mai ușor. Ca și în cazul celorlalte simțuri, percepția relativă a înălțimii poate fi, de asemenea, indusă în eroare, creând iluzii auditive . Există mai multe, cum ar fi paradoxul tritonului sau scara Shepard mai cunoscută, unde o secvență repetată (continuă sau discretă) de tonuri special aranjate (parțiale separate printr-o octavă) poate părea o secvență ascendentă sau descendentă infinită.

Piesa concertului

A deasupra mijlocului C este în prezent setat la 440 Hz și este adesea scris ca „A = 440 Hz” (sau pur și simplu A440) și cunoscut sub numele de pitch de concert . Acest standard a fost adoptat recent. Pitch este adesea citat ca unul dintre aspectele fundamentale ale muzicii.

Clasificarea înălțimii

Tonalitățile sunt adesea clasificate folosind notația științifică a tonului sau o combinație a unei litere și a unui număr care reprezintă o frecvență fundamentală . De exemplu, A de deasupra mijlocului C poate fi denumit „A 4 ” sau „A440”. Dar există două probleme cu această practică. În primul rând, în sistemul temperat egal notația este superabundentă: nota E ♯ 4 are aceeași lățime ca nota F 4 . În al doilea rând, percepția umană asupra înălțimii este logaritmică: l

Pentru a evita aceste probleme, teoreticienii muzicii reprezintă uneori tonuri folosind o scară bazată pe logaritmul frecvenței fundamentale. De exemplu, standardul MIDI poate fi utilizat pentru maparea frecvenței fundamentale f la un număr real p :

Această funcție creează un spațiu de înălțime liniară în care octavelele au dimensiunea 12, semitonuri (tastele adiacente pe o tastatură) dimensiunea 1 și mijlocul C are numărul 60. Distanța din acest spațiu corespunde distanței muzicale, precum și măsurată prin experimente psihologice și înțelese de muzicieni. Sistemul este flexibil pentru a include „microtone” care nu sunt utilizate în tastaturile standard. De exemplu, pitch-ul la jumătatea distanței dintre C (60) și C♯ (61) poate fi clasificat ca 60,5.

Variații de înălțime

Tonul unui sunet poate fi descris în multe moduri, cum ar fi înalt sau scăzut, discretizat sau continuu, determinat sau nedeterminat, care variază în timp ( ciripit ) și modul în care această schimbare are loc în timp: glissando , portamento , vibrato . În funcție de gama vocii, acestea sunt clasificate în: soprană, alto, tenor și bas.

Din punct de vedere muzical, nu contează atât frecvența absolută a sunetelor, dar relația dintre aceste tonuri este importantă, adică diferența care poate fi exprimată printr-un raport sau măsurată în cenți . Oamenii pot recunoaște că aceste relații au ceea ce se numește un ton relativ, în timp ce persoanele care recunosc tonul real al unui sunet sunt așa-numitele tonuri perfecte .

Scări

Înălțimile relative ale notelor individuale care alcătuiesc o scală pot fi determinate pe baza unuia dintre mai multe temperamente . În lumea occidentală, cea mai comună metodă este cea a scalei cromatice , care cu temperament egal este în zilele noastre cel mai răspândit sistem de temperament. În acest sistem, raportul de ton între două note consecutive ale scalei este exact a douăsprezecea rădăcină a două (aproximativ 1,05946). În sistemele bine temperate (utilizate pe vremea lui Johann Sebastian Bach ) există alte metode de temperament muzical . Aproape toate aceste sisteme au un interval comun, octava , în care înălțimile extreme sunt de două ori mai mari decât celălalt. De exemplu, dacă A deasupra mijlocului C este de 440 Hz, octava A mai mare este de 880 Hz.

În muzica atonală , cu douăsprezece tonuri sau cu muzică , teza este o frecvență specifică, în timp ce o clasă de ton este fiecare set de frecvențe separate de octave. De exemplu, Do♯ și Re ♭ au aceeași înălțime în timp ce Do Do 4 și 5 sunt identice din punct de vedere funcțional, deoarece separate de o octavă.

Spre deosebire de sunetele care variază continuu, tonurile discretizate sunt practic universale, cu puține excepții, incluzând „tulpinile de cădere” (Sachs & Kunst, 1962) și „cântările cu tonuri nedeterminate” (Malm, 1967). Notele Glissate sunt folosite în multe culturi, dar trebuie totuși să fie legate de notele discrete din care derivă și care înfrumusețează.

Înălțimi istorice

Din punct de vedere istoric, au fost folosite mai multe convenții pentru a fixa tonul notelor la frecvențe specifice. Au fost aplicate diverse sisteme de temperament pentru a determina relațiile dintre frecvențele notelor unei scale. În 1955 , Organizația Internațională pentru Standardizare a stabilit frecvența lui A peste mijlocul C a 440 Hz , dar în trecut au fost folosite diverse frecvențe.

Până în secolul al XIX-lea nu au existat încercări de colaborare pentru a găsi un standard până la note, iar nivelurile din Europa au fost cele mai diverse. Chiar și în cadrul unei singure biserici, înălțimea utilizată ar putea varia în timp datorită modului în care au fost reglate organele . În general, capătul conductei unui organ a fost rotit spre interior pentru a forma un con sau deschis spre exterior pentru a varia frecvența. Când extremitățile au devenit prea deteriorate de acest proces constant, toate au fost tăiate, reducându-și lungimea și crescând astfel pasul general al organului. Cea mai mare dintre toate este cea a organului Stertzing al bisericii Sf. Petru din Erfurt , din 1702 , a cărui A corespunde unei frecvențe de 519 Hz.

Puteți să vă faceți o idee despre variabilitatea înălțimii examinând vechile furci de reglare , conducte de organe și alte surse. De exemplu, un vîrf vechi (un detaliu al unui fluier numit corist, folosit ca referință pentru acordare) folosit în Anglia în 1720 cântă A deasupra mijlocului C la 380 Hz, în timp ce organele cântate de Johann Sebastian Bach în Hamburg , Leipzig și Weimar au fost calibrate la A = 480, o diferență de aproximativ patru semitonuri . Cu alte cuvinte, A produsă de pipa din 1720 avea aceeași frecvență ca F a unuia dintre organele lui Bach!

Înălțimea nu variază numai în funcție de loc sau perioadă, nivelul putând varia și în interiorul unui oraș. Înălțimea unei organe catedrale englezești din secolul al XVII-lea , de exemplu, ar putea fi cu cinci semitonuri mai mică decât cea a unui instrument de tastatură de acasă din același oraș.

Căutați o înălțime convențională

În acele perioade în care muzica instrumentală a devenit predominantă în fața cântării, există o tendință continuă de creștere a tonului. Această „inflație a tonului” pare a se datora concurenței dintre instrumentiști, fiecare urmărind să producă un sunet mai clar și mai luminos decât cel al rivalilor lor; ceea ce este deosebit de dificil cu instrumentele de suflat, unde competiția implică producătorii mai mult decât muzicienii. Trebuie amintit că inflația tonului este o problemă numai atunci când compozițiile muzicale sunt fixate în funcție de o notație și combinația de numeroase instrumente de suflat și muzică scrisă a restrâns, prin urmare, aproape complet fenomenul inflației tonului la tradiție. [1]

În cel puțin două momente inflația înălțimii a devenit atât de evidentă încât a fost necesară o reformă. La începutul secolului al XVII-lea, Michael Praetorius a remarcat în Syntagma musicum enciclopedic că nivelul tonurilor devenise atât de ridicat încât cântăreții sufereau de probleme în gât și că luteniștii și violiștii se plângeau de corzi rupte. Analizând extensiile vocale tipice citate de Pretorius se poate concluziona că nivelul de înălțime al timpului său, cel puțin în partea Germaniei în care a trăit, a fost mai mare decât astăzi cu cel puțin o treime minoră (trei semitonuri). Soluțiile aplicate au fost sporadice și locale, dar în general au implicat crearea unor standarde separate pentru voce și organ pe de o parte ( „Chorton” ) și pentru companiile de cameră pe de altă parte ( „Kammerton” ). Când cele două grupuri cântau împreună, ca într-o cantată , cântăreții și instrumentiștii puteau cânta muzica scrisă în două taste diferite. Acest sistem a fost menținut timp de aproximativ două secole. [2]

Aceste diferențe de ton au fost observate și prin observarea diferitelor furci de reglare . De exemplu, o diapazonă care se referă la Handel, 1740, este acordată unui La = 422,5 Hz, în timp ce încă un târziu din 1780 este acordat la un La = 409 Hz, aproape cu un semiton mai mic. În general, spre sfârșitul secolului al XVIII - lea frecventa a Variazã centrale într - o gamă de înălțimi variind de la 400 Hz la 450 Hz.

Chiar și apariția muzicii simfonice și a orchestrei ca instrument independent și nu mai mult doar un acompaniament au adus înapoi problema tonului și tendința de a crește din nou. Creșterea s-a reflectat în diapazonele produse în acea perioadă: un diapozitiv din 1815 de la opera din Dresda dă A = 423,2 Hz, în timp ce alți 11 ani mai târziu din aceeași orchestră dă A = 435 Hz. La Scala din Milano , A crescut până la 451 Hz.

Cei mai mulți oponenți ai tendinței ascendente au fost cântăreții, care au deplâns efortul tot mai mare de a cânta. În principal pentru aceste proteste, guvernul francez a adoptat o lege la 16 februarie 1859 prin care se definea A deasupra mijlocului C la 435 Hz. Aceasta a fost prima încercare de standardizare a pitchului pe un teritoriu atât de mare și a fost cunoscută sub numele de diapazon normal . A devenit o convenție destul de populară chiar și în afara Franței.

Cu toate acestea, au continuat să existe variații. Un standard alternativ, cunoscut sub numele de tonalitate filozofică sau științifică , a stabilit C mijlociu la 256 Hz (adică 2 8 Hz) și apoi a stabilit A mai mare la aproximativ 430,54 Hz. Această convenție a câștigat o oarecare popularitate datorită imediatității sale matematice ( frecvența fiecărui Do este o putere de două ). Dar nu a primit aceeași recunoaștere oficială ca A = 435 și nu a fost folosit prea mult.

În 1939, o conferință internațională a recomandat ca A deasupra mijlocului C să fie acordat la 440 Hz. Acest standard a fost oficializat de Organizația Internațională pentru Standardizare în 1955 (și reconfirmat în 1975 ) ca ISO 16. Diferența dintre acest standard și diapazonul normal se datorează confuziei cu privire la temperatura la care trebuie măsurat standardul francez. Standardul trebuia să fie de 439 Hz, dar a fost schimbat în A = 440 Hz, deoarece a fost mai ușor de reprodus în laborator, deoarece 439 este un număr prim . [3]

În ciuda acestei confuzii, A = 440 Hz este cea mai utilizată reglare din lume. Orchestrele din SUA și Marea Britanie tind să adere la această convenție ca un concert . În alte țări, totuși, un ton ușor mai ridicat a devenit norma: A = 442 este comună în orchestrele europene continentale , în timp ce A = 445 este comună în Germania , Austria și China .

În practică, pe măsură ce orchestrele continuă să acorde o notă oferită de oboi, mai degrabă decât un dispozitiv de reglare electronică și din moment ce oboistul nu ar fi folosit un astfel de dispozitiv pentru a-și regla instrumentul, există încă o mică variație în înălțimea exactă utilizată. Chiar și instrumentele solo precum pianul (cu care o orchestră acordă dacă cântă împreună) nu sunt toate acordate la A = 440 Hz.

Variați înălțimea unui șir

Există trei moduri de a schimba pasul unui șir vibrant .

Instrumentele familiei de coarde , precum și numeroase alte cordofoane sunt acordate prin variația tensiunii corzilor, deoarece schimbarea lungimii sau a masei pe unitate de lungime nu sunt metode practice.

Lungime

Înălțimea este modificată prin variația lungimii coardei. O coardă mai lungă va oferi un sunet mai redus, în timp ce o coardă mai scurtă va oferi un ton mai ridicat. Schimbarea frecvenței este invers proporțională cu schimbarea lungimii, iar o schimbare geometrică a lungimii corespunde unei schimbări aritmetice a frecvenței:

Un șir de două ori mai lung produce un sunet cu o octavă mai jos.

Voltaj

Înălțimea este modificată prin variația tensiunii . Un șir cu tensiune mai mică (mai lent) va da un sunet mai mic, în timp ce un șir cu tensiune mai mare (mai strâns) va da un sunet mai mare. Schimbarea frecvenței este proporțională cu rădăcina pătrată a schimbării tensiunii:

Densitate

Înălțimea este, de asemenea, modificată prin variația densității șirului, înțeleasă ca masă pe unitate de lungime. O coardă mai grea va da un sunet mai greu, o coardă mai ușoară va da un sunet mai clar. Schimbarea frecvenței este invers proporțională cu rădăcina pătrată a schimbării densității:

Notă

  1. ^ "Pitch, temperament și timbre". Dolmetsch Online.
  2. ^ [Michael Praetorius (1991). Syntagma Musicum: părțile I și II. De Organographia. II, părțile 1-2. Clarendon Press.]
  3. ^ Lynn Cavanagh. „O scurtă istorie a stabilirii pitchului internațional standard a = 440 hertz”

Bibliografie

  • Burns, Edward M. (1999). „Intervale, scale și reglaj”, ediția a doua a Psihologiei muzicii . Deutsch, Diana, ed. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-213564-4 .
  • Sachs, C. și Kunst, J. (1962). În Izvoarele muzicii , ed. Kunst, J. Haga: Marinus Nijhoff.
  • Malm, WP (1967). Culturi muzicale din Pacific, Orientul Apropiat și Asia . Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.
  • Helmholtz, Hermann. (2005). Despre senzațiile tonului ca bază fiziologică pentru teoria muzicii , Editura Kessinger. ISBN 1-4191-7893-8

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85089013 · GND (DE) 4185678-8
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Height_(acoustics)&oldid=121352604 ”