Tieteellinen äänimerkintä - Scientific pitch notation

Kymmenen Cs: tä tieteellisessä merkinnässä

Tieteellinen äänimerkintä ( SPN ), joka tunnetaan myös nimellä American Standard pitch notation ( ASPN ) ja kansainvälinen pitch notation ( IPN ), on menetelmä sävelkorkeuden määrittämiseksi yhdistämällä nuotin nimi (tarvittaessa satunnainen ) ja numero, joka tunnistaa sävelkorkeuden oktaavi .

Vaikka tieteellinen piki -merkintä on alun perin suunniteltu tieteellisen pikakumppaniksi (katso alla), nämä kaksi eivät ole synonyymejä. Tieteellinen sävelkorkeus on sävelkorkeusstandardi - järjestelmä, joka määrittää tiettyjen sävelkorkeuksien taajuudet (katso alla). Tieteellinen piki -merkintä koskee vain sitä, miten äänenkorkeuden nimet on merkitty, eli miten ne on merkitty painetussa ja kirjoitetussa tekstissä, eikä siinä määritellä todellisia taajuuksia. Näin ollen tieteellisen sävelkorkeuden käyttö oktaavien erottamiseen ei riipu käytetystä sävelkorkeusstandardista.

Nimikkeistö

Merkintä käyttää perinteisiä sävyjen nimiä (A - G), joita seuraa numerot, jotka osoittavat, mihin oktaaviin ne kuuluvat.

Vakio A440 piki tasaviritys , järjestelmä alkaa taajuudella 16,35160 Hz , joka saa arvon C 0 .

Tieteellisen pikamerkinnän oktaavia 0 kutsutaan perinteisesti sub-contra oktaaviksi , ja SPN: ssä merkitty C 0- sävy kirjoitetaan "C tai C" tai CCC perinteisissä järjestelmissä, kuten Helmholtzin merkintä . SPN: n oktaavi 0 merkitsee sitä, mitä ihmiset voivat todellisuudessa havaita, ja keskimääräinen ihminen pystyy kuulemaan korkeuksina vähintään 20 Hz: n taajuudet.

Oktaaviluku kasvaa yhdellä, kun nousu B: stä C. Näin ollen A 0 viittaa ensimmäiseen A: han C 0: n yläpuolella ja keskimmäiseen C: hen ( yksirivinen oktaavi C tai yksinkertaisesti c ' ) merkitään C 4 : ksi SPN: ssä . Esimerkiksi C 4 on yksi nuotti B 3: n yläpuolella ja A 5 on yksi nuotti G 5: n yläpuolella .

Oktaaviluku on sidottu aakkosmerkkiin, jota käytetään kuvaamaan sävelkorkeutta, jaotteluna B -kirjaimen ja C -kirjaimen välinen jako:

  • "B 3 " ja kaikki sen mahdolliset muunnelmat (B kaksinkertainen tasainen, B ♭ , B, B ♯ , B kaksinkertainen terävä) nimetään oikein oktaaviksi "3".
  • "C 4 " ja kaikki sen mahdolliset variantit (C kaksinkertainen tasainen, C ♭ , C, C ♯ , C kaksinkertainen terävä) nimetään oikein oktaaviksi "4".
  • In yhtä luonteet "C♭
    4    "on sama taajuus kuin" B 3 ".

Käyttää

Tieteellistä piki -merkintää käytetään usein instrumentin alueen määrittämiseen. Se tarjoaa yksiselitteisen keinon tunnistaa nuotti tekstimerkinnöillä pikemminkin kuin taajuudella, ja samalla välttää siirtokäytännöt , joita käytetään musiikin kirjoittamisessa instrumentteille, kuten klarinetille ja kitaralle . Se on myös helppo kääntää tarpeen mukaan henkilöstön merkintöihin. Musiikillisten sävellysten kuvaamisessa nimellisesti enharmoniset oikeinkirjoitukset voivat aiheuttaa poikkeavuuksia, joissa esimerkiksi merkityksellisissä temperamentteissa C♭
4on alempi taajuus kuin B 3 ; mutta tällaisia ​​paradokseja ei yleensä esiinny tieteellisessä yhteydessä.

Tieteellinen piki -merkintä välttää mahdollisen sekaannuksen eri Helmholtzin merkintäjohdannaisten välillä, jotka käyttävät samanlaisia ​​symboleja viittaamaan erilaisiin muistiinpanoihin. Esimerkiksi "c" Helmholtzin alkuperäisessä merkinnässä viittaa C: hen keskimmäisen C alapuolella, kun taas "C" ABC Notationissa viittaa itse C: hen. Tieteellisellä pikimerkinnällä keskimmäinen C on aina C 4 ja C 4 ei ole koskaan mikään nuotti, vaan keskimmäinen C. Tämä merkintäjärjestelmä välttää myös sen "hämmennyksen", jonka mukaan visuaalisesti on tehtävä ero neljän ja viiden alkuluvun välillä, sekä asiaan liittyvät typografiset kysymykset hyväksyttävien alaindeksien tai korvikkeiden tuottamisessa. C 7 on paljon helpompaa nopeasti erottaa visuaalisesti C 8 , kuin on, esimerkiksi, c '' '' välillä c '' '' ' , ja käyttää yksinkertaisia kokonaislukuja (esim C7 ja C8) tekee alaindekseiksi tarpeeton kokonaan.

Vaikka äänenkorkeuden merkintä on tarkoitettu kuvaamaan ääniä, jotka ovat havaittavissa kuuluvana korkeuksina, sitä voidaan käyttää myös määrittämään ei-piki-ilmiöiden taajuus. Huomautuksia alle E 0 tai korkeampi kuin E♭
10ovat useimpien ihmisten kuuloalueen ulkopuolella , vaikka kuulokkeet hieman kuuloalueen ulkopuolella matalassa päässä voivat silti olla epäsuorasti havaittavissa nousuna, koska niiden yläääni kuuluu kuuloalueelle. Esimerkkinä todella kuulumattomista taajuuksista, kun Chandran röntgensäteilykeskus havaitsi paineen rintamien aallot etenevän mustasta aukosta, NASA kuvaili niiden yhden värähtelyn 10 miljoonan vuoden välein vastaavan B ♭ viisikymmentäseitsemän oktaavia keskellä C (B.♭
−53tai  3,235 fHz ).

Samanlaisia ​​järjestelmiä

On piki-oktaavi-merkintäsopimuksia, jotka näyttävät samanlaisilta kuin tieteellinen piki-merkintä, mutta jotka perustuvat vaihtoehtoiseen oktaavikäytäntöön, joka eroaa tieteellisestä pikamerkinnästä, yleensä yhdellä oktaavilla. Esimerkiksi keskimmäinen C ("C 4 " ISPN: ssä) näkyy joissakin MIDI -ohjelmistoissa nimellä "C 5 " (MIDI -huomautus 60). Tämä yleissopimus liittyy luultavasti näytepohjaisten seurantalaitteiden vastaavaan käytäntöön , jossa C 5 on perusääni, jolla näyte toistetaan (8287,12 Hz MOD ), pakottaen muusikon käsittelemään näytteitä millä tahansa muulla äänenvoimakkuudella siirtävinä välineinä, kun niitä käytetään. kappaleissa. Vaihtoehtoisesti sekä Yamaha että ohjelmisto MaxMSP määrittävät keskimmäisen C arvoksi C 3 . Omena n GarageBandilla määritellään myös keski-C (261,6256 Hz), kuten C 3 .

MIDI NoteOn -viestissä käytetään tieteellistä äänimerkintää johdonmukaisesti, ja MIDI -muistiinpano 0 annetaan C -1: lle (viisi oktaavia alle C 4: n tai keskimmäisen C: n; alin nuotti maailman kahdessa suurimmassa elimessä; noin yksi oktaavi ihmisen kuulokynnyksen alapuolella: sen ylääänet) ovat kuitenkin kuultavissa), MIDI-huomautus 21-A 0 (88-näppäimisen pianon alapainike), MIDI-huomautus 60-C 4 (keskimmäinen C), MIDI-huomautus 69-A 4 (A440), MIDI-huomautus 108- C 8 (88-näppäimisen pianon ylin näppäin) ja MIDI-nuotti 127-G 9 (pianon ulkopuolella; yksi oktaavi korkeimpien nuottien yläpuolella joissakin näppäimistön glockenspieleissä; jotkut nuotit korkeimpien sävelkorkeuksien yläpuolella).

Tämä luo lineaarisen sävelkorkeuden, jossa oktaavi ulottuu 12 puolisävyään , ja jokainen puolisävy on etäisyys pianonäppäimistön viereisten näppäinten välillä. Etäisyys tässä tilassa vastaa musiikin äänenkorkeuden etäisyyttä tasaväkisessä asteikossa, 2 puolisävyä on kokonainen askel ja 1 puolisävy puoli askelta. Tasainen karkaistu puolisävy voidaan myös jakaa edelleen 100 senttiin. Kukin prosenttia on 1 / 100 puolisävelaskel tai 1 / 1200 oktaavi. Tämä sävelkorkeuden mitta mahdollistaa sellaisten mikrotonien ilmaisemisen, joita ei löydy tavallisista pianonäppäimistöistä.

Meantone temperamentti

Merkintätapaa käytetään toisinaan tarkoitetun luonteen yhteydessä , eikä sillä aina ole samanlaista temperamenttia eikä standardikonserttia A 4 440  Hz ; tämä koskee erityisesti aikaisempaa musiikkia.

Acoustical Society of America -yhtiölle ehdotettu standardi sisältää nimenomaisen taajuuden logaritmisen asteikon, joka sulkee pois tarkoituksenmukaisen temperamentin, ja sen käyttämä perustaajuus antaa A 4: lle tarkasti 440 Hz: n taajuuden. Kuitenkin, kun käsitellään aikaisempaa musiikkia, joka ei käyttänyt yhtäläistä temperamenttia, on ymmärrettävästi helpompaa yksinkertaisesti viitata nuotteihin niiden lähimmän nykyaikaisen vastineen avulla sen sijaan, että erot määritettäisiin sentillä joka kerta.

Huomautustaajuuksien taulukko

Piano -näppäimistö
88-koskettiminen piano, oktaavit numeroitu ja Middle C (syaani) ja A440 (keltainen) korostettu.

Alla olevassa taulukossa esitetään äänet, jotka perustuvat standardin pianonäppäinten taajuuksiin : standardi konserttiääni ja kaksitoista sävyä vastaava temperamentti . Kun piano on viritetty vain intonaatioon , C 4 viittaa samaan näppäimeen näppäimistöllä, mutta hieman eri taajuudella. Näppäimet, joita ei näy missään pianossa (keskiharmaa) tai vain laajennetussa 108-näppäimisessä pianossa (vaaleanharmaa), on korostettu.

Perustaajuus in Hertz (MIDI liitenumeron)
Oktaavi
Huomautus
 −1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C 8.175799 (0) 16.35160 (12) 32.70320 (24) 65.40639 (36) 130,8128 (48) 261.6256 (60) 523.2511 (72) 1046.502 (84) 2093.005 (96) 4186,009 (108) 8372.018 (120) 16744.04    
C ♯ /D ♭ 8.661957 (1) 17.32391 (13) 34.64783 (25) 69.29566 (37) 138.5913 (49) 277.1826 (61) 554.3653 (73) 1108,731 (85) 2217.461 (97) 4434,922 (109) 8869,844 (121) 17739.69    
D 9.177024 (2) 18.35405 (14) 36.70810 (26) 73.41619 (38) 146.8324 (50) 293.6648 (62) 587.3295 (74) 1174.659 (86) 2349,318 (98) 4698.636 (110) 9397,273 (122) 18794,55    
E ♭ /D ♯ 9.722718 (3) 19.44544 (15) 38.89087 (27) 77.78175 (39) 155.5635 (51) 311.1270 (63) 622.2540 (75) 1244,508 (87) 2489.016 (99) 4978.032 (111) 9956.063 (123) 19912.13    
E 10.30086 (4) 20.60172 (16) 41.20344 (28) 82.40689 (40) 164.8138 (52) 329.6276 (64) 659.2551 (76) 1318,510 (88) 2637,020 (100) 5274.041 (112) 10548.08 (124) 21096,16    
F 10,91338 (5) 21.82676 (17) 43.65353 (29) 87.30706 (41) 174.6141 (53) 349.2282 (65) 698.4565 (77) 1396.913 (89) 2793,826 (101) 5587.652 (113) 11175,30 (125) 22350,61    
F ♯ /G ♭ 11.56233 (6) 23.12465 (18) 46.24930 (30) 92.49861 (42) 184,9972 (54) 369,9944 (66) 739.9888 (78) 1479,978 (90) 2959,955 (102) 5919,911 (114) 11839,82 (126) 23679,64    
G 12.24986 (7) 24.49971 (19) 48.99943 (31) 97.99886 (43) 195,9977 (55) 391.9954 (67) 783,9909 (79) 1567,982 (91) 3135,963 (103) 6271.927 (115) 12543,85 (127) 25087,71    
A ♭ /G ♯ 12.97827 (8) 25,95654 (20) 51.91309 (32) 103.8262 (44) 207,6523 (56) 415.3047 (68) 830.6094 (80) 1661.219 (92) 3322.438 (104) 6644,875 (116) 13289,75     26579,50    
A 13,75000 (9) 27.50000 (21) 55,00000 (33) 110,0000 (45) 220,0000 (57) 440,0000 (69) 880,0000 (81) 1760.000 (93) 3520.000 (105) 7040.000 (117) 14080,00     28160,00    
B ♭ /A ♯ 14.56762 (10) 29.13524 (22) 58.27047 (34) 116.5409 (46) 233.0819 (58) 466.1638 (70) 932.3275 (82) 1864.655 (94) 3729,310 (106) 7458.620 (118) 14917,24     29834.48    
B 15.43385 (11) 30.86771 (23) 61.73541 (35) 123,4708 (47) 246.9417 (59) 493.8833 (71) 987.7666 (83) 1975.533 (95) 3951.066 (107) 7902.133 (119) 15804,27     31608.53    

Matemaattisesti, kun otetaan huomioon keskisäteen C yläpuolella olevien puolisävyjen määrä n , hertsien perustaajuus on annettu (katso kahdestoista juuri kahdesta ). Kun otetaan huomioon MIDI NoteOn numero m , nuotin taajuus on normaalisti Hz, käyttäen tavanomaista viritystä.

Tieteellinen piki vs. tieteellinen piki -merkintä

Tieteellinen pitch (QV) on absoluuttinen sävelkorva standardia , ehdotti ensimmäisenä vuonna 1713 Ranskan fyysikko Joseph Sauveur . Se on määritelty siten, että kaikki Cs ovat kokonaisluku toimivalta 2, jossa on keski-C (C 4 ) 256  hertsiä . Kuten jo todettiin, se ei ole riippuvainen tässä kuvatusta tieteellisestä piki -merkinnästä eikä osa siitä . Nimien sekaannusten välttämiseksi tieteellistä sävellystä kutsutaan joskus myös "Verdi -viritykseksi" tai "filosofiseksi sävellykseksi".

Musiikkiteollisuus oli hyväksynyt epävirallisesti nykyisen kansainvälisen äänenkorkeusstandardin, joka käytti A 4: tä tarkasti 440  Hz: nä, jo vuonna 1926, ja A440: stä tuli virallinen kansainvälinen piki -standardi vuonna 1955. SPN: ää käytetään rutiininomaisesti äänenkorkeuden määrittämiseen tässä järjestelmässä. A 4 voidaan virittää muille taajuuksille eri viritysstandardien mukaisesti, ja SPN -oktaavimerkinnät ovat edelleen voimassa (ISO 16).

Konserttiäänen muutosten ja A440: n laajan käyttöönoton myötä musiikkistandardina Acoustical Society of America julkaisi uudet tieteelliset taajuustaulukot vuonna 1939 ja hyväksyi Kansainvälinen standardointijärjestö vuonna 1955. C 0 , joka oli täsmälleen 16 Hz tieteellisen piki -standardin mukaisesti, on nyt 16,352 Hz nykyisen kansainvälisen standardijärjestelmän mukaisesti.

Alaviitteet

Katso myös

Viitteet

  1. ^ Kansainvälinen piki -merkintä
  2. ^ von Helmholtz, Hermann (1912) [1870]. Die Lehre von den Tonempfindungen als physologische Grundlage für die Theorie der Musik [ On the Sensations of Tone as a Physiological Basis for the Theory of Music ]. Kääntäjä Ellis, AJ (4 toim.) - Internet -arkiston kautta .
  3. ^ "Mustan aukon ääniaaltoja" (lehdistötiedote). NASA. Ääniaallot, jotka ovat 57 oktaavia alempia kuin keski-C, jyrisevät pois Perseus-klusterin supermassiivisesta mustasta aukosta.
  4. ^ Guérin, Robert (2002). MIDI -teho! . ISBN 1-929685-66-1.
  5. ^ a b Young, Robert W. (1939). "Logaritmisen taajuusyksikön terminologia". Journal of the Acoustical Society of America . 11 (1): 134–000. Bibcode : 1939ASAJ ... 11..134Y . doi : 10.1121/1.1916017 .
  6. ^ ISO 16: 1975 Akustiikka - Vakioviritystaajuus (normaali musiikkikorkeus) . Kansainvälinen standardointijärjestö. 1975.

Ulkoiset linkit

  • Englantilainen Octave-Naming Convention- Dolmetsch Music Theory Online
  • Notefreqs - Täydellinen taulukko nuotin taajuuksista ja suhteista midi-, piano-, kitara-, basso- ja viulukortille. Sisältää tuskailumittaukset (cm ja tuumat) rakennusvälineille.