Oktawy i kwinty matematycznie wzajemnie się wykluczaję, więc instrumenty smyczkowe, które są w większołci strojone kwintami siłę rzeczy nie mogę byę najbliższe prawdy.
Jednym z celów tematu jest przekazanie wiedzy "jak działa strój instrumentu?" ludziom którzy nie maję czasu, ani ochoty uczyę się teorii muzyki. Wiedza powinna się przydaę w tym zacnym łrodowisku, wielu ambitnych budowniczych i fanów gitary prędzej czy póęšłniej interesuje się strojem oraz kompensację w stylu Buzz Feiten, Earvana, True Temperament, a nawet mikrotonami. Po przeczytaniu mojego tematu wystarczy jeden rzut oka i zrozumienie każdego z tych systemów będzie łatwe.
Podstawy dla budowniczych i technologów
Nasz system dęšłwiękowy dzieli oktawę na 12 półtonów, a odległołci między nimi to interwały. System taki używany jest zarówno do budowy instrumentów (umiejscowienie progów na podstrunnicy, strojenie strun w fabryce fortepianów), jak i do komunikacji pomiędzy muzykami (zapis nutowy). Dzięki niemu fortepian produkowany w jednej fabryce, gitara, saksofon i skrzypce w innej, trafiaję na wspólnę scenę i muzycy oraz wokaliłci czytajęc partyturę są w stanie razem zagraę.
Dlaczego oktawa, i dlaczego 12 dęšłwięków?
Oktawa jest znana od zawsze. Można ję usłyszeę gdy kobieta i mężczyzna próbuję łpiewaę razem w unisonie. Więc i unison znany jest od zawsze. Oba interwały towarzyszyły ludzkołci od zarania dziejów, zanim jeszcze powstała muzyka, instrumenty i skale. Systemy dęšłwiękowe które maję wszystkie czyste interwały oprócz oktaw, nie osięgnęły sukcesu. Natomiast system który ma tylko 2 czyste interwały- oktawę i unison- zdominował współczesny łwiat. Ten system to właśnie Equal Temperament/strój równomiernie temperowany, lub w skrócie 12-ET, 12-TET, 12-EDO.
(Oktawa i unison to jedyne akustycznie czyste interwały w gitarze z prostymi progami, nie jest więc dobrym pomysłem strojenie do akustycznie czystych tercji i kwint, używajęc np. akordów E-dur, A-dur, D-dur).
Polecam 5 min. film w którym kompozytor pokazuje jak powstawały kolejne interwały
Dlaczego 12 dęšłwięków? Dlatego, że w miarę jak powstawały instrumenty muzyczne powstawała potrzeba wzbogacenia repertuaru i tyle dęšłwięków zaczęło wychodzię z różnych eksperymentów. Wydajnołę ludzkiego organizmu też odegrała rolę- przez setki lat powstało wiele systemów dzielęcych oktawę na 19, 24, 31, 53, 72, 96, 665 i wiele innych- te systemy nie przyjęły się, bo ludzki system słuchowy ma trudnołci z przerabianiem takiej zawartołci harmonicznej.
Drugi powód jest taki, że 12 klawiszy na oktawę dobrze pasuje pod ludzkie ręce
piano.PNG
Trzeci powód jest taki, że muzycy maję wystarczajęco dużo problemu z ogarnięciem 12-tu dęšłwięków i nie kwapię się do większej ilołci.
Tutaj wypada wstawię informacje jak powstaje akustycznie czysty interwał i jak się je dodaje/odejmuje, z opracowania Pilch Toporowski,
Dawne Temperacje:
Interwał akustycznie czysty powstaje, gdy relacja częstotliwołci dwóch dęšłwięków oparta jest o małe liczby całkowite (np. 2:1, 3:2 itp.). Interwały te odnajdziemy w szeregu pierwszych składowych harmonicznych
[...]
Chcęc utworzyę interwał akustycznie czysty od dowolnego dęšłwięku mnożymy jego częstotliwołę przez odpowiednię proporcję wynikajęcę z układu tonów harmonicznych.
Jeżeli częstotliwołę dęšłwięku [..] wynosi 32 Hz, wówczas chcęc otrzymaę dęšłwięk leżęcy oktawę wyżej mnożymy tę częstotliwołę przez 2:1. Zatem: 32 ę?łĽ 2 = 64 Hz.
Aby otrzymaę kwintę, mnożymy częstotliwołę przez 3:2 (64 ę?łĽ 3:2 = 96 Hz). Tak samo postępujemy z kolejnymi interwałami. Najprostsze proporcje powstaję pomiędzy pierwszymi harmonicznymi:
oktawa=2/1,
kwinta=3/2,
kwarta=4/3,
tercja wielka (czysta) =5/4,
tercja mała (czysta) = 6/5.
Interwały powstałe w oparciu o rzęd składowych harmonicznych są
akustycznie czyste. Okrełla się je też jako
naturalne, ponieważ powstaję w oparciu o naturalne dęšłwięki, jakimi są tony składowe. Stęd bierze się też okrełlenie: skala lub stroj naturalny
[...]
Aby
dodaę interwały, mnożymy przez siebie ich proporcje. Aby dodaę np. dwie. kwinty, mnożymy ich proporcje (3/2) przez siebie. Np. kwinta + kwinta = 3/2 ę?łĽ 3/2 = 9/4. Jełli dla C o częstotliwołci 65,2 Hz chcemy w drodze dodania kwint obliczyę dęšłwięk d uzyskamy następujęce równanie:
65,2 ę?łĽ 9/4 = 146,7 Hz (dęšłwięk d)
Odejmowanie interwałów polega na dzieleniu ich proporcji. Jełli chcemy obliczyę dęšłwięk leżęcy cały ton wyżej, np. od dęšłwięku C (65,2 Hz) â?? czyli D, wówczas dodajemy dwie kwinty i odejmujemy jednę oktawę (skrotowy zapis: 2kw â?? 1ok):
3/2 ę?łĽ 3/2 : 2/1 = 9/4 ę?łĽ 1/2 = 9/8.
Aby obliczyę częstotliwołę dęšłwięku D, mnożymy 65,2 ę?łĽ 9/8 = 73,35 Hz.
___________________
Koniec cytatu.
Z filmu
Howard Goodall Big Bangs 2 Equal Temperament pamiętamy jak Howard stukał w 3 kawałki metalu i tłumaczył interwały. Narysujmy te elementy
3.png
Element nr 1 to połowa długołci elementu nr 2 (oktawa)
Element nr 3 to 3/2 długołci elementu nr 1 (kwinta)
Stukajęc w elementy o takich długołciach usłyszymy akustycznie czyste interwały. Relacje między dęšłwiękami przekładaję się na proporcje matematyczne. Tak samo działa kolumna powietrza w organach oraz struny w fortepianie i gitarze
Gdy skrocimy strunę do połowy jej długołci, wowczas otrzymamy dęšłwięk brzmięcy oktawę wyżej. Jełli podzielimy ję na trzy i skrocimy jej drgajęcę powierzchnię do dwoch trzecich, wowczas uzyskamy dęšłwięk wyższy o kwintę. (Toporowski)
W ten sam sposób można liczyę częstotliwołci dęšłwięków na podstrunnicy.
Problem w tym, że liczby 2 i 3 to liczby pierwsze, a jak wiemy liczba pierwsza jest podzielna tylko przez siebie samę i przez 1. Tym samym interwały podzielne przez 2 nie mogę byę podzielne przez interwały które są podzielne przez 3
W chwili gdy zaczniemy budowaę z takich interwałów skomplikowany system dęšłwiękowy, powstanę dęšłwięki które wzajemnie matematycznie się wykluczaję. Przykład:
Gdy, zaczynajęc od dęšłwięku C, zaczniemy stroię tylko akustycznie czyste kwinty, w kołcu dojdziemy do C na drugim kołcu klawiatury
pianoo22.PNG
Gdy, zaczynajęc od tego samego C, zaczniemy stroię tylko akustycznie czyste oktawy, dojdziemy do tego samego C, które tym razem wyjdzie 23 centy niżej.
pianoo4.png
Nie ważne czy stroimy fortepian, czy syntezator, czy gitarę z progami, czy bez. Natura nie stroi sama do siebie, a skala naturalna i akustycznie czyste interwały to ciekawostka przyrodnicza, praktycznie bezużyteczna w skomplikowanych systemach dęšłwiękowych jak gitara i fortepian.
Pitagoras i inni przez setki lat budowali temperamenty i skale w oparciu o te interwały, zawsze z tym samym rezultatem, jak stroiło w jednym miejscu, to nie stroiło w innym. To jest główny powód dla którego rozpowszechnił się strój 12-TET.