Научная нотация основного тона (или SPN , также известная как американская стандартная нотация тона ( ASPN ) и международная нотация тона ( IPN )) [1] [ ненадежный источник? ] - это метод определения музыкальной высоты звука путем комбинирования названия музыкальной ноты (со случайным, если необходимо) и числа, определяющего октаву высоты звука .
Хотя научная нотация звука изначально была разработана как дополнение к научной презентации (см. Ниже), эти два понятия не являются синонимами. Научная высота звука - это стандарт высоты звука - система, которая определяет конкретные частоты определенных звуков (см. Ниже). Научная нотация высоты тона касается только того, как записываются названия высоты тона, то есть как они обозначаются в печатном и письменном тексте, и не определяет по сути фактические частоты. Таким образом, использование научного обозначения высоты тона для различения октав не зависит от используемого стандарта высоты тона.
Номенклатура [ править ]
В нотации используются традиционные названия тембров (от A до G), за которыми следуют числа, показывающие , частью какой октавы они являются.
Для стандартного равномерного тона A440 система начинается с частоты 16,35160 Гц , которой присвоено значение C 0 .
Октава 0 в научной записи высоты тона традиционно называется суб-контоктавой , а тон, обозначенный C 0 в SPN, записывается как « C» или « C» или CCC в традиционных системах, таких как запись Гельмгольца . Октава 0 SPN отмечает нижний предел того, что люди могут фактически воспринимать, при этом средний человек может слышать частоты не ниже 20 Гц в качестве высоты тона.
Число октавы увеличивается на 1 при восхождении от B к C. Таким образом, A 0 относится к первому A над C 0, а средний C ( однострочная октава C или просто c ' ) обозначается как C 4 в SPN. . Например, C 4 - это одна нота над B 3 , а A 5 - одна нота над G 5 .
Номер октавы привязан к буквенному знаку, используемому для описания высоты звука, с разделением между нотными буквами «B» и «C», таким образом:
- "В 3 " и всех его возможных вариантах (B
, B ♭ , B, B ♯ , В ) правильно будет обозначен как находящиеся в октаве "3". - "С 4 " и все его возможных вариантов (C , C ♭ , C, C ♯ , C ) будет должным образом обозначен как находящийся в октаве "4".
- В равных темпераментах "C♭
4"имеет ту же частоту, что и" B 3 ".
- "В 3 " и всех его возможных вариантах (B
Используйте [ редактировать ]
Обозначение научного тона часто используется для определения диапазона инструмента. Он предоставляет однозначные средства идентификации ноты с точки зрения текстовой нотации, а не частоты, в то же время избегая соглашений о транспонировании , которые используются при написании музыки для таких инструментов, как кларнет и гитара . При необходимости он также легко переводится в штатную нотацию. При описании музыкальной высоты тона номинально энгармоничное написание может вызывать аномалии, например, при описании характерных мотивов C♭
4частота ниже, чем у B 3 ; но такие парадоксы обычно не возникают в научном контексте.
Нотация научного тона позволяет избежать путаницы между различными производными нотации Гельмгольца, которые используют одинаковые символы для обозначения разных нот. Например, «c» в исходной нотации Гельмгольца [2] относится к C ниже среднего C, тогда как «C» в нотации ABC относится к самому середине C. В научной нотации основного тона средняя C всегда C 4 , а C 4 никогда не бывает нотами, кроме средней C. Эта система обозначений также позволяет избежать «суетливости», связанной с необходимостью визуально различать четыре и пять простых чисел, а также связанных с этим типографических проблем. в создании приемлемых индексов или их заменителей. C 7 намного легче визуально отличить от C 8, чем, например, c ′ ′ ′ ′ от c ′ ′ ′ ′ ′ , а использование простых целых чисел (например, C7 и C8) делает индексы совершенно ненужными.
Хотя обозначение высоты тона предназначено для описания звуков, воспринимаемых на слух, как высота тона, ее также можно использовать для определения частоты явлений, не связанных с высотой тона. Примечания ниже E 0 или выше E♭
10находятся за пределами диапазона слышимости большинства людей , хотя ноты, слегка выходящие за пределы диапазона слышимости на нижних частотах, все же могут косвенно восприниматься как высота звука из-за того, что их обертоны попадают в диапазон слышимости. В качестве примера действительно неслышимых частот, когда Чандр наблюдаемой волны фронтов давления , распространяющихся от черной дыры, их одно колебание каждых 10 миллионов лет было описано НАСА , как соответствующий B ♭ пятьдесят семь октав ниже средний C (B♭
−53или 3,235 кГц ). [3]
Подобные системы [ править ]
Существуют соглашения о нотации высоты тона и октавы, которые кажутся похожими на научную нотацию высоты тона, но основаны на альтернативном соглашении октавы, которое отличается от научного обозначения высоты звука, обычно на одну октаву. Например, средний C («C 4 » в ISPN) появляется в некоторых программах MIDI как «C 5 » (MIDI-нота 60). [4] Это соглашение, вероятно, связано с аналогичным соглашением в трекерах на основе сэмплов, где C 5 - это базовая высота звука, на которой воспроизводится сэмпл (8287,12 Гц в MOD ), заставляя музыканта обрабатывать сэмплы с любой другой высотой тона как транспонирующие инструменты. при использовании их в песнях. Поочередно и Yamaha, и программное обеспечение MaxMSPОпределите средний C как C 3 . Apple , «ы GarageBand также определяет среднюю С (261,6256 Гц) как C 3 .
Последовательно используя научную нотацию высоты звука, сообщение MIDI NoteOn назначает ноту MIDI от 0 до C -1 (пять октав ниже C 4 или средней C; самая низкая нота в двух крупнейших органах мира; примерно на одну октаву ниже порога человеческого слуха: ее обертоны. тем не менее, слышны), ноты MIDI с 21 по A 0 (нижняя клавиша 88-клавишного фортепиано), ноты MIDI с 60 по C 4 (средний C), ноты MIDI с 69 по A 4 (A440), ноты MIDI со 108 по C 8 (верхняя клавиша 88-клавишного фортепиано) и MIDI-ноты 127 - G 9 (за пределами фортепиано; на одну октаву выше самой высокой ноты на некоторых клавишных глокеншпилях; некоторые ноты выше высоких органных труб).
Это создает линейное пространство высоты тона, в котором октава охватывает 12 полутонов , где каждый полутон - это расстояние между соседними клавишами фортепианной клавиатуры. Расстояние в этом пространстве соответствует музыкальной высоте звука в равномерно темперированной шкале, где 2 полутона составляют целый шаг, а 1 полутон - полутон. Полутон с равным темпом также может быть разделен на 100 центов. Каждый цент равен 1 ⁄ 100 полутона или 1 ⁄ 1200 октавы. Эта мера высоты звука позволяет выражать микротоны, которых нет на стандартной клавиатуре фортепиано.
Срединный темперамент [ править ]
Обозначение иногда используется в контексте среднего темперамента и не всегда предполагает равный темперамент или стандартный концерт A 4 с частотой 440 Гц ; это особенно верно в отношении более ранней музыки.
Стандарт, предложенный Акустическим обществом Америки [5], явно устанавливает логарифмическую шкалу для частоты, которая исключает какой-либо характер, а базовая частота, которую он использует, дает A 4 частоту точно 440 Гц. Однако, имея дело с более ранней музыкой, в которой не использовался одинаковый темперамент, понятно, что легче просто ссылаться на ноты по их ближайшему современному эквиваленту, чем указывать разницу, используя каждый раз центы. [а]
Таблица частот нот [ править ]
В таблице ниже приведены обозначения высоты звука на основе стандартных частот клавиш фортепиано : стандартная концертная высота и двенадцатитоновая равная темперация . Когда фортепиано настроено только на интонацию , C 4 относится к той же клавише на клавиатуре, но с немного другой частотой. Клавиши, которые не отображаются ни на одном пианино (средне-серый) или только на 108-клавишном пианино (светло-серый), подсвечиваются.
Октава Примечание | −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 |
| грамм | 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 |
| А | 13,75000 (9) | 27 500 000 (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 |
Математически, учитывая количество полутонов n выше среднего C, основная частота в герцах равна (см. Корень двенадцатой степени из двух ). Учитывая номер MIDI NoteOn m , частота ноты обычно равна Гц при стандартной настройке.
Научная высота звука против научной записи звука [ править ]
Научная высота звука (qv) - это стандарт абсолютного звука , впервые предложенный в 1713 году французским физиком Жозефом Совером . Было определено , так что все Cs являются целыми числами степеней 2 при средней С (C 4 ) при 256 герц . Как уже отмечалось, это не зависит от описанной здесь научной записи звука и не является ее частью . Чтобы избежать путаницы в названиях, научный тон иногда также называют «настройкой Верди» или «философским шагом».
Текущий международный стандарт высоты звука, использующий A 4 как 440 Гц , был неофициально принят музыкальной индустрией еще в 1926 году, а A440 стал официальным международным стандартом высоты звука в 1955 году. SPN обычно используется для обозначения высоты звука в этой системе. A 4 может быть настроен на другие частоты в соответствии с другими стандартами настройки, и октавные обозначения SPN все еще применяются (ISO 16). [6]
С изменениями в концертной высоте звука и повсеместным принятием A440 в качестве музыкального стандарта новые научные частотные таблицы были опубликованы Акустическим обществом Америки в 1939 году и приняты Международной организацией по стандартизации в 1955 году. C 0 , который составлял ровно 16 Гц. согласно научному стандарту высоты тона теперь составляет 16,352 Гц согласно действующей международной системе стандартов. [5]
Сноски [ править ]
- ^ Условные обозначения музыкальной высоты тона требуют использования диезов и бемолей в круге квинт, ближайшем к используемой вданный момент тональности , и запрещают замену нот с одинаковой частотой в одинаковой темперации, например A ♯ и B ♭ . Эти правила имеют эффект (обычно) создания более близких к согласным высотам при использованиисистем meanone и других неравных темпераментов . Почти во всех темпераментах типа «означает один» так называемые энгармонические ноты, такие как A ♯ и B ♭ , имеют разную высоту тона, с A ♯ вснизить частоту , чем энгармонические B ♭ . За единственным исключением равной темперации (которая вписывается в систему meanone в качестве особого случая) энгармонические ноты всегда имеют немного разные частоты.
См. Также [ править ]
- Математика музыкальных гамм
- Обозначение высоты тона Гельмгольца
- MIDI
- Стандарт настройки MIDI
- Частоты клавиш фортепиано
- Табулатура клавиатуры
- Буквенное обозначение
Ссылки [ править ]
- ^ Международное обозначение высоты тона
- ^ фон Гельмгольц, Герман (1912) [1870]. Die Lehre von den Tonempfindungen als Physiologische Grundlage für die Theorie der Musik [ Об ощущениях тона как физиологической основе теории музыки ]. Перевод Эллиса, AJ (4-е изд.) - через Интернет-архив .
- ^ "Звуковые волны черной дыры" (пресс-релиз). НАСА.
Звуковые волны на 57 октав ниже середины С грохочут от сверхмассивной черной дыры в скоплении Персей.
- ^ Герэн, Роберт. MIDI Power! . ISBN 1-929685-66-1.
- ^ a b Янг, Роберт В. (1939). «Терминология для логарифмических единиц частоты». Журнал Акустического общества Америки . 11 (1): 134–000. Bibcode : 1939ASAJ ... 11..134Y . DOI : 10.1121 / 1.1916017 .
- ^ ISO 16: 1975 Акустика - Стандартная частота настройки (Стандартный музыкальный тон) . Международная Организация Стандартизации. 1975 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Английская конвенция об именах октав - Dolmetsch Music Theory Online
- Notefreqs - Полная таблица частот и соотношений нот для миди, фортепиано, гитары, баса и скрипки. Включает размеры ладов (в сантиметрах и дюймах) для строительных инструментов.
| vтеМузыкальная нотация | |
|---|---|
| Персонал |
|
| Музыкальные ноты |
|
| Артикуляция |
|
| Ноты |
|
| Альтернатива |
|
| Незападные и древние |
|
| Связанный |
|
| |
Список музыкальных символов
Категория: Музыкальная нотация