Altura (acústica)

Da Wikipedia, a enciclopedia libre.
Ir á navegación Ir á busca

O ton é a frecuencia fundamental dunha nota ou son musical que se percibe e é unha das principais características dun son . O ton é a calidade que permite distinguir se un son é agudo ou baixo e depende da frecuencia da onda sonora que o xerou. En particular: canto maior sexa a frecuencia dunha onda sonora, máis agudo parecerá o son, mentres que canto menor sexa a frecuencia, máis grave nos aparecerá o son. A pesar da frecuencia fundamental real pode ser determinada por unha medida física, que pode ser diferente da percibida por mor das connotacións e harmónicos naturais do son. O sistema de percepción auditiva humana tamén pode ter dificultades para distinguir as diferenzas de ton entre as notas nalgunhas circunstancias.

Os límites do oído humano van desde un mínimo de De 16 Hz a un máximo de 20 000 Hz. Non obstante, a práctica da música utiliza sons cuxa frecuencia está incluída en límites máis estreitos e precisamente entre 64 e 8 000 vibracións simples por segundo.

Son determinado e indeterminado

Un instrumento de son específico é un instrumento musical que emite sons en referencia ás notas musicais . Calquera instrumento de nota como o piano pode ser un instrumento de son específico; non un instrumento como un bombo ou unha batería enteira, chamado son indeterminado.

Percepción de altura

Para normalizar o ton dos sons en todos os países a partir de 1859 , convocáronse congresos internacionais varias veces coa tarefa de establecer a frecuencia dun son básico chamado diapason , que é A 3 (no segundo espazo da clave de sol, A 4 segundo a notación de tonalidade científica ) á que todos se adhiren. O máis recente foi o Congreso de Londres (1951) que estableceu a frecuencia de A 3 en 880 vibracións simples por segundo (igual a 440 Hz ).

O The riba Do Centro xogado en calquera instrumento que entender unha altura igual ao dun son puro de 440 Hz, pero non necesariamente ten unha gaita a esa frecuencia. Ademais, un pequeno cambio de frecuencia pode non levar a un cambio perceptible de altura, pero un cambio de altura implica necesariamente un cambio de frecuencia.

De feito, a diferenza mínima perceptible, o limiar máis alá do que se percibe a variación de frecuencia, é duns cinco centavos , é dicir, cinco centésimas dun semitono igual ; pero este limiar varía ao longo do espectro de frecuencia audible e é menor cando se tocan dúas notas simultaneamente. Como outras sensibilidades humanas aos estímulos, a percepción da altura pode explicarse pola lei Weber-Fechner .

O ton tamén se ve afectado pola amplitude do son, especialmente a baixas frecuencias. Por exemplo, unha nota forte e forte soará aínda máis baixo cando se toca máis suave. Do mesmo xeito que cos outros sentidos, a percepción relativa da altura tamén pode despistarse, creando ilusións auditivas . Hai varias, como o paradoxo do tritono ou a máis coñecida escala de Shepard , onde unha secuencia repetida (continua ou discreta) de tons especialmente dispostos (parciais separados por unha oitava) pode parecer unha secuencia ascendente ou descendente infinita.

O campo do concerto

A A por encima do C está actualmente en 440 Hz e a miúdo escríbese como "A = 440 Hz" (ou simplemente A440) e coñécese como concerto . Esta norma adoptouse recentemente. O pitch é a miúdo citado como un dos aspectos fundamentais da música.

Clasificación en altura

As parcelas adoitan clasificarse utilizando a notación científica de tono ou algunha combinación de letra e número que representa unha frecuencia fundamental . Por exemplo, a A superior ao medio C pode denominarse "A 4 " ou "A440". Pero hai dous problemas con esta práctica. Primeiro de todo, no sistema temperado igual a notación é superabundante: a nota E4 ten o mesmo ancho que a nota F 4 . En segundo lugar, a percepción humana da altura é logarítmica: l

Para evitar estes problemas, os teóricos da música ás veces representan tons empregando unha escala baseada no logaritmo da frecuencia fundamental. Por exemplo, o estándar MIDI pode usarse para mapear a frecuencia fundamental f a un número real p :

Esta función crea un espazo de ton lineal no que as oitavas teñen dimensión 12, semitonos (teclas adxacentes nun teclado) dimensión 1 e media C asignase o número 60. A distancia neste espazo corresponde á distancia musical así como se mide por experimentos psicolóxicos e entendidos por músicos. O sistema é flexible para incluír "microtonos" que non se usan nos teclados estándar. Por exemplo, o ton a medio camiño entre C (60) e C♯ (61) pódese clasificar como 60,5.

Variacións de altura

O ton dun son pódese describir de moitas maneiras, como alta ou baixa, discretizada ou continua, determinada ou indeterminada, que varía co paso do tempo ( chirrido ) e a forma en que se produce este cambio co paso do tempo: glissando , portamento , vibrato . Segundo o rango da voz clasifícanse en: soprano, alto, tenor e baixo.

Musicalmente non importa tanto a frecuencia absoluta dos sons, pero a relación entre estas alturas é importante, esa é a diferenza que se pode expresar cunha razón ou medirse en centavos . A xente pode recoñecer que estas relacións teñen o que se chama un ton relativo mentres que as persoas que recoñecen o ton real dun son son o chamado ton perfecto .

Escaleiras

As alturas relativas das notas individuais que compoñen unha escala pódense determinar en función dun dos varios temperamentos . No mundo occidental, o método máis común é o da escala cromática , que con temperamento igual é hoxe en día o sistema de temperamento máis estendido. Neste sistema a proporción de ton entre dúas notas consecutivas da escala é exactamente a duodécima raíz de dúas (aproximadamente 1,05946). Nos sistemas ben temperados (empregados na época de Johann Sebastian Bach ) hai outros métodos de temperamento musical . Case todos estes sistemas teñen un intervalo en común, a oitava , no que as alturas dos extremos son dúas veces máis altas que a outra. Por exemplo, se A por encima do medio C é 440 Hz, a oitava A maior é 880 Hz.

Na música atonal , de doce tons ou de teoría de conxuntos musicais , o ton é unha frecuencia específica mentres que unha clase de ton é cada conxunto de frecuencias separadas por oitavas. Por exemplo, Do♯ e Re ♭ teñen a mesma altura mentres que Do Do 4 e 5 son funcionalmente idénticos, porque separados por unha oitava.

A diferenza dos sons que varían continuamente, os tonos discretizados son practicamente universais, con poucas excepcións, incluíndo "cepas caídas" (Sachs e Kunst, 1962) e "cantos de ton indeterminado" (Malm, 1967). As notas glissate úsanse en moitas culturas, pero deben estar relacionadas con notas discretas das que derivan e que embelecen.

Alturas históricas

Historicamente empregáronse varias convencións para fixar o ton das notas a frecuencias específicas. Aplicáronse varios sistemas de temperamento para determinar as relacións entre as frecuencias das notas dunha escala. En 1955 , a Organización Internacional para a Normalización estableceu a frecuencia de A por encima do medio C a 440 Hz , pero no pasado empregáronse varias frecuencias.

Ata o século XIX non houbo intentos de colaboración para atopar un estándar ata as notas e os niveis en Europa foron os máis diversos. Incluso dentro dunha soa igrexa, a altura empregada podería variar co tempo debido á forma de afinación dos órganos . Xeralmente, o extremo do tubo dun órgano xirouse cara a dentro para formar un cono ou abriuse cara a fóra para variar a frecuencia. Cando as extremidades quedaron demasiado danadas por este proceso constante, cortáronse todas, reducindo a súa lonxitude e aumentando así o ton xeral do órgano. O máis alto de todos é o do órgano Stertzing da igrexa de San Pedro en Erfurt , de 1702 , cuxa A corresponde a unha frecuencia de 519 Hz.

Pode facerse unha idea da variabilidade do ton examinando antigas diapasóns , tubos de órganos e outras fontes. Por exemplo, unha vella gaita (un detalle dun asubío chamado corista, usado como referencia para a afinación) empregada en Inglaterra en 1720 toca a A por encima do medio C a 380 Hz, mentres que os órganos tocados por Johann Sebastian Bach en Hamburgo , Leipzig e Weimar calibrouse a A = 480, unha diferenza de aproximadamente catro semitonos . Noutras palabras, a A producida pola gaita de 1720 tiña a mesma frecuencia que a F dun dos órganos de Bach.

A altura non varía só segundo o lugar ou o período, o nivel tamén pode variar dentro dunha cidade. A altura dun órgano da catedral inglesa do século XVII , por exemplo, podería ser cinco semitonos inferior á dun instrumento de teclado doméstico da mesma cidade.

Busca unha altura convencional

Durante eses períodos nos que a música instrumental converteuse en predominante sobre o canto, hai unha tendencia continua a aumentar o ton. Esta "inflación do ton" parece deberse á competencia entre instrumentistas, cada un co obxectivo de producir un son máis claro e brillante que o dos seus rivais; o que é particularmente difícil cos instrumentos de vento, onde a competición implica máis aos fabricantes que aos músicos. Hai que lembrar que a inflación do ton só é un problema cando as composicións musicais se fixan segundo unha notación e, en consecuencia, a combinación de numerosos instrumentos de vento e música escrita restrinxiu case completamente o fenómeno da inflación do ton á tradición. [1]

En polo menos dous momentos a inflación de altura fíxose tan evidente que foi necesaria unha reforma. A principios do século XVII, Michael Praetorius sinalou no seu enciclopédico Syntagma musicum que os niveis de ton chegaron a ser tan altos que os cantantes sufrían problemas de garganta e que os lutenistas e violistas queixábanse de cordas rotas. Analizando as típicas extensións vocais citadas por Pretorius pódese concluír que o nivel de altura do seu tempo, polo menos na parte de Alemaña onde viviu, foi superior á actual en polo menos un terzo menor (tres semitonos). As solucións que se aplicaron foron esporádicas e locais, pero xeralmente implicaban a creación de estándares separados para voz e órgano por un lado ( "Chorton" ) e para empresas de cámara por outro ( "Kammerton" ). Cando os dous grupos tocaban xuntos, como nunha cantata , cantantes e instrumentistas podían tocar a música escrita con dúas teclas diferentes. Este sistema mantívose durante uns dous séculos. [2]

Estas diferenzas de ton tamén se notaron observando as diferentes diapasóns . Por exemplo, un diapasón que se refire a Händel, 1740, outórgase a un La = 422,5 Hz, mentres que un máis tarde de 1780 axúdase a un La = 409 Hz, case un semitono máis baixo. En xeral, para o fin do século XVIII, a frecuencia das varía centrais nunha variedade de alturas que varían de 400 Hz a 450 Hz.

Mesmo a chegada da música sinfónica e a orquestra como instrumento independente e xa non só un acompañamento trouxeron de novo o problema do ton e a tendencia a aumentar de novo. O aumento reflectiuse nas diapasóns producidas no período: un diapasón de 1815 do teatro de ópera de Dresde dá A = 423,2 Hz, mentres que outros 11 anos máis tarde da mesma orquestra dá A = 435 Hz. Na Scala de Milán , a Subiu ata os 451 Hz.

A maioría dos opositores á tendencia ascendente foron os cantantes, que lamentaron o esforzo crecente no canto. Principalmente para estas protestas, o goberno francés aprobou unha lei o 16 de febreiro de 1859 que definía a A por encima do medio C a 435 Hz. Este foi o primeiro intento de estandarización do ton nun territorio tan grande e foi coñecido como o diapasón normal . Converteuse nunha convención bastante popular incluso fóra de Francia.

Non obstante, seguiron existindo variacións. Un estándar alternativo, coñecido como ton filosófico ou científico , estableceu o C medio a 256 Hz (é dicir, 2 8 Hz) e despois estableceu o A máis alto a uns 430,54 Hz. Esta convención gañou certa popularidade debido á súa inmediatez matemática (a a frecuencia de cada Do é unha potencia de dous ). Pero non obtivo o mesmo recoñecemento oficial que A = 435 e non se usou moito.

En 1939 unha conferencia internacional recomendou que a A por encima do medio C se sintonizase a 440 Hz. Esta norma foi formalizada pola Organización Internacional para a Normalización en 1955 (e reconfirmada en 1975 ) como ISO 16. A diferenza entre esta norma e o diapasón normal débese a confusión sobre a temperatura á que se vai medir o estándar francés. O estándar debía ser de 439 Hz, pero cambiouse a A = 440 Hz porque era máis fácil de reproducir no laboratorio, xa que o 439 é un número primo . [3]

A pesar desta confusión, A = 440 Hz é a afinación máis utilizada no mundo. As orquestras dos Estados Unidos e do Reino Unido adoitan adherirse a esta convención como concerto . Non obstante, noutros países converteuse na norma un ton lixeiramente superior: A = 442 é común nas orquestras continentais europeas , mentres que A = 445 é común en Alemaña , Austria e China .

Na práctica, como as orquestras seguen afinando unha nota proporcionada polo oboe en lugar dun dispositivo de afinación electrónica e dado que o oboísta pode que non usase ese dispositivo para afinar o seu instrumento, aínda hai unha pequena varianza na altura exacta empregada. Incluso os instrumentos en solitario como o piano (co que unha orquestra sintoniza se tocan xuntos) non están todos afinados a A = 440 Hz.

Varia a altura dunha corda

Hai tres xeitos de cambiar o ton dunha corda vibrante .

Os instrumentos da familia de cordas , así como moitos outros cordófonos , sintonízanse variando a tensión das cordas porque cambiar a lonxitude ou a masa por unidade de lonxitude non son métodos prácticos.

Lonxitude

A altura cambia cambiando a lonxitude do acorde. Unha corda máis longa dará un son máis baixo, mentres que unha corda máis curta dará un ton máis alto. O cambio de frecuencia é inversamente proporcional ao cambio de lonxitude e un cambio xeométrico de lonxitude corresponde a un cambio aritmético de frecuencia:

Unha corda dúas veces máis longa produce un son unha oitava máis baixo.

Voltaxe

A altura cambia cambiando a tensión . Unha corda con menos tensión (máis lenta) dará un son máis baixo, mentres que unha corda con maior tensión (máis axustada) dará un son máis alto. O cambio de frecuencia é proporcional á raíz cadrada do cambio de tensión:

Densidade

A altura tamén se modifica variando a densidade da corda, entendida como masa por unidade de lonxitude. Unha corda máis pesada dará un son máis pesado, unha corda máis lixeira dará un son máis nítido. O cambio de frecuencia é inversamente proporcional á raíz cadrada do cambio de densidade:

Nota

  1. ^ "Tono, temperamento e timbre". Dolmetsch en liña.
  2. ^ [Michael Praetorius (1991). Syntagma Musicum: partes I e II. De Organographia. II, partes 1-2. Clarendon Press.]
  3. Lynn Cavanagh. "Unha breve historia do establecemento do ton estándar internacional a = 440 Hz"

Bibliografía

  • Burns, Edward M. (1999). "Intervalos, escalas e afinación", segunda edición de The Psychology of Music . Deutsch, Diana, ed. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-213564-4 .
  • Sachs, C. e Kunst, J. (1962). En As fontes da música , ed. Kunst, J. A Haia: Marinus Nijhoff.
  • Malm, WP (1967). Culturas musicais do Pacífico, Oriente Próximo e Asia . Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.
  • Helmholtz, Hermann. (2005). Sobre as sensacións do ton como base fisiolóxica para a teoría da música , Kessinger Publishing. ISBN 1-4191-7893-8

Elementos relacionados

Outros proxectos

Ligazóns externas

Control da autoridade LCCN (EN) sh85089013 · GND (DE) 4185678-8