Обозначение научного тона - Scientific pitch notation

Десять Cs в научной записи звука

Обозначение научного тона (или же SPN, также известный как Американское стандартное обозначение высоты тона (ASPN) и международная нотация звука (IPN))^{[1][ненадежный источник? ]} это метод определения музыкального подача объединив мюзикл Примечание имя (с случайный при необходимости) и номер, обозначающий поле октава.

Хотя научная нотация звука изначально была разработана как дополнение к научная подача (см. ниже), эти два понятия не являются синонимами. Научный питч - это стандарт шага —Система, определяющая конкретные частоты определенных шагов (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 звука для различения октав не зависит от используемого стандарта высоты звука.

Номенклатура

В нотации используются традиционные названия тембров (от A до G), за которыми следуют числа, показывающие, какие октава они являются частью.

Система начинается с частоты 16,35160 Гц, которому присвоено значение C₀.

Октава 0 научного обозначения высоты звука традиционно называется суб-контра октава, а тон помечен буквой C₀ в SPN записывается как ,, C или C ,, или CCC в традиционных системах. 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 звука.

Число октавы увеличивается на 1 при восхождении от B до C. Таким образом, А₀ относится к первому A над C₀ и средний C (в однострочная октава C или просто c ′) обозначается как C₄ в СПН. Например, C₄ это одна нота над B₃, а А₅ это одна нота над G₅.

Число октавы привязано к буквенному знаку, используемому для описания высоты звука, таким образом:

• "B₃"и все его возможные варианты (B, B♭, Б, Б♯, B) правильно было бы обозначено как находящееся в октаве "3".
• "C₄"и все его возможные варианты (C, С♭, С, С♯, С) было бы правильно обозначить как октаву «4».
• В равные темпераменты "C^♭
  ₄"такая же частота, как" B "₃".

Использовать

Обозначение научного тона часто используется для определения диапазона инструмента. Он предоставляет однозначные средства идентификации заметки с точки зрения текстовой нотации, а не частоты, в то же время избегая соглашения о транспонировании которые используются при написании музыки для таких инструментов, как кларнет и гитара. При необходимости он также легко переводится в нотацию персонала. При описании музыкальных нот номинально энгармонический правописание может вызвать аномалии, например, в имел в виду один темперамент C^♭
₄ частота ниже, чем у B₃; 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 оригинальной записи Гельмгольца^[2] относится к C ниже среднего C, тогда как "C" в Обозначение ABC относится к самому среднему C. В научном обозначении высоты тона средняя до всегда C₄, а C₄ никогда не бывает примечанием, кроме среднего C. Эта система обозначений также позволяет избежать «суетливости», связанной с необходимостью визуально различать четыре и пять простых чисел, а также типографских проблем, связанных с созданием приемлемых нижних индексов или их замен. C₇ намного проще визуально отличить от C₈, чем, например, c ′ ′ ′ ′ из 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 E₀ или выше E^♭
₁₀ вне большинства людей диапазон слышимости, хотя ноты, слегка выходящие за пределы диапазона слышимости на низких частотах, все же могут косвенно восприниматься как высота звука из-за того, что их обертоны попадают в диапазон слышимости. Для примера действительно неслышных частот, когда Рентгеновская обсерватория Чандра наблюдали волны фронтов давления, распространяющиеся от черной дыры, их одно колебание каждые 10 миллионов лет было описано НАСА как соответствующий B♭ пятьдесят семь октав ниже среднего C (B^♭
₋₅₃ или 3,235fHz ).^[3]

Подобные системы

Существуют соглашения о нотации высоты тона и октавы, которые кажутся похожими на научную нотацию высоты тона, но основаны на альтернативном соглашении об октаве, которое отличается от научного обозначения высоты тона, обычно на одну октаву. Например, средний C ("C₄"в ISPN) появляется в некоторых MIDI программное обеспечение как "C₅"(MIDI примечание 60).^[4] Это соглашение, вероятно, связано с аналогичным соглашением в трекерах на основе сэмплов, где C₅ это основная высота звука, на которой воспроизводится семпл (8287,12 Гц в MOD ), вынуждая музыканта рассматривать сэмплы на любой другой высоте как транспонирование инструментов при использовании их в песнях. Поочередно оба Ямаха и программное обеспечение MaxMSP определить середину C как C₃. яблоко с Гаражная группа также определяет средний C (261,6256 Гц) как C₃.

Последовательно используя научную нотацию, сообщение MIDI NoteOn назначает ноту MIDI 0 на C₋₁ (пять октав ниже C₄ или средний C; самая низкая нота двух крупнейших органов мира; примерно на одну октаву ниже порога человеческого слуха: его обертоны, однако, слышны), ноты MIDI от 21 до A₀ (нижняя клавиша 88-клавишного фортепиано), MIDI-нота 60 до C₄ (Средняя C), MIDI-нота 69 - A₄ (A440), MIDI-нота 108 до C₈ (верхняя клавиша 88-клавишного фортепиано) и MIDI-ноту 127 до G₉ (помимо 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 полутоны, где каждый полутон - это расстояние между соседними клавишами фортепианной клавиатуры. Расстояние в этом пространстве соответствует музыкальной высоте звука в равномерно темперированной гамме, где 2 полутона составляют целый шаг, а 1 полутон - полутон. Полутон с равным темпом также можно разделить на 100 центов. Каждый цент¹⁄₁₀₀ полутон или¹⁄₁₂₀₀ октава. Эта мера высоты звука позволяет выразить микротоны не встречается на стандартных фортепианных клавиатурах.

Срединный темперамент

Обозначения иногда используются в контексте имел в виду один темперамент, и не всегда предполагает равный темперамент ни стандартный концерт A₄ из 440Гц; это особенно верно в отношении более ранней музыки.

Стандарт, предложенный Американским акустическим обществом.^[5] явно указывает логарифмическую шкалу частоты, которая исключает средний темперамент, а используемая базовая частота дает A₄ частота ровно 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

88-клавишное фортепиано с пронумерованными октавами и Средний C (голубой) и A440 (желтый) выделен.

В таблице ниже приведены обозначения шагов на основе стандартных частоты клавиш фортепиано: стандартная концертная площадка и двенадцатитонный ровный темперамент. Когда пианино настроено на просто интонация, С₄ 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.

Основная частота в герц (Номер MIDI-ноты)

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♯/Г♭	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
г	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
А♭/Г♯	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)	27.50000 (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♭/ А♯	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 число п полутонов выше среднего C, основная частота в герцах определяется выражением ${\displaystyle 440\cdot 2^{(n-9)/12}}$ (увидеть корень двенадцатой степени из двух ). Учитывая номер MIDI NoteOn м, частота ноты обычно ${\displaystyle 440\cdot 2^{(m-69)/12}}$ Гц, используя стандартную настройку.

Научная подача против научной подачи обозначение

Научная презентация (q.v.) - это абсолютный слух стандарт, впервые предложенный в 1713 году французским физиком Жозеф Совер. Было определено так, что все CS являются целыми степенями двойки, причем средний C (C₄) при 256герц. Как уже отмечалось, это не зависит от научной темы и не является ее частью. обозначение описано здесь. Чтобы избежать путаницы в названиях, научный тон иногда также называют «настройкой Верди» или «философским шагом».

Текущий международный стандарт высоты звука с использованием A₄ ровно 440Гц, были неофициально приняты музыкальной индустрией еще в 1926 году, и A440 стал официальным международным стандартом высоты звука в 1955 году. SPN обычно используется для обозначения высоты звука в этой системе. А₄ могут быть настроены на другие частоты в соответствии с другими стандартами настройки, и октавные обозначения SPN все еще применяются (ISO 16).^[6]

С изменениями в концертная площадка и повсеместное принятие A440 в качестве музыкального стандарта, новые научные таблицы частот были опубликованы Акустическое общество Америки в 1939 г. и принят на вооружение Международная организация по стандартизации в 1955 г. C₀, который составлял ровно 16 Гц по научному стандарту высоты тона, теперь составляет 16,352 Гц по действующей международной системе стандартов.^[5]

Сноски

1. Условные обозначения музыкальной высоты тона требуют использования диезов и бемолей на звуковой дорожке. круг пятых ближе всего к ключ используется в настоящее время, и запретить замену нот с одинаковой частотой в одинаковой темперации, например A♯ и B♭. Эти правила имеют эффект (обычно) более близкого к согласные высоты когда используешь имел ввиду системы и другиеравные темпераменты. Почти во всех имел в виду один темперамент, так называемое энгармонический примечания, такие как A♯ и B♭, разные по высоте, с A♯ в ниже частота, чем энгармоническая B♭. За единственным исключением равный темперамент Энгармонические ноты всегда имеют немного разные частоты.

Смотрите также

• Математика музыкальных гамм
• Обозначение высоты тона Гельмгольца
• MIDI
• Стандарт настройки MIDI
• Частоты клавиш фортепиано
• Табулатура клавиатуры
• Буквенное обозначение

Рекомендации

1. Международная нотация высоты звука
2. фон Гельмгольц, Германн (1912) [1870]. Die Lehre von den Tonempfindungen als Physiologische Grundlage für die Theorie der Musik [Изучение тональных ощущений как психологическая основа теории музыки]. Переведено Эллис, А.Дж. (4-е изд.) - через Интернет-архив.
3. "Звуковые волны черной дыры" (Пресс-релиз). НАСА. Звуковые волны на 57 октав ниже середины С грохочут от сверхмассивной черной дыры в скоплении Персей.
4. Герэн, Роберт. MIDI Power!. ISBN  1-929685-66-1.
5. Янг, Роберт В. (1939). «Терминология для логарифмических единиц частоты». Журнал Акустического общества Америки. 11 (1): 134–000. Bibcode:1939ASAJ ... 11..134Y. Дои:10.1121/1.1916017.
6. ISO 16: 1975 Акустика - Стандартная частота настройки (Стандартный музыкальный тон). Международная организация по стандартизации. 1975 г.

внешняя ссылка

• Английское соглашение об именах октав - Теория музыки Дольмеча онлайн
• Notefreqs - Полная таблица частот и соотношений нот для миди, фортепиано, гитары, баса и скрипки. Включает размеры ладов (в сантиметрах и дюймах) для строительных инструментов.