Есть ли физика в раскладке клавиатуры пианино?

У нас есть 12 различных «нот» на октаву на музыкальной клавиатуре. Они настроены так, что каждая «нота» (A, B, C и т. д.) является второй гармоникой той же самой «ноты» в следующей более высокой октаве. При таком соотношении кажется, что все на клавиатуре должно быть разделено на равные группы по 2, 3, 4 или 6. Однако кажется, что клавиатура разделена на группы по 5 и 7 (одна группа из 2 черных и 3 белые клавиши и еще одна группа из 3 черных и 4 белых клавиш). Это не имеет большого смысла для меня. Однако, когда я играю гаммы, раскладка очень помогает. Я предполагаю, что дизайн шкалы связан с физикой, поэтому расположение клавиш должно быть таким же. Какая связь между физикой, гаммами и раскладкой фортепианной клавиатуры?

Я не понимаю мотивации отрицательных голосов.
@AlfredCentauri: наверное, потому что вопрос не в физике, а в группировке нот на фортепиано. Это, вероятно, следует опубликовать на платформе обмена музыкальными практиками и перформансами.
Этот вопрос кажется не по теме, потому что речь идет о группировке музыкальных нот на фортепиано, а не о физике.
@KyleKanos, это честный и разумный вопрос: какова (или есть ли) связь между физикой, гаммами и раскладкой фортепианной клавиатуры? . Честно говоря, я до сих пор не понимаю мотивации отрицательных голосов.
@AlfredCentauri: я проголосовал против, потому что чувствую, что это не по теме, просто и понятно; не могу говорить за других.
@KyleKanos, ты прав, это просто и понятно .
Этот вопрос точно в тему. Это вопрос о физике, и на самом деле ответ содержит довольно много физики, хотя, по общему признанию, он также содержит изрядную долю психологии и истории. Я могу понять людей, которые считают, что это не по теме, но я думаю, что это в основном из-за их невежества в теме.
@Nathaniel: Пианино было разработано для удобства игры, а не «из-за физики». И утверждать, что вы правы, потому что кто-то, о ком вы ничего не знаете, «не знает предмета», довольно грубо. Пожалуйста, воздержитесь от таких совершенно необоснованных обвинений в будущем.
@KyleKanos простота игры - лишь один из многих факторов, определяющих раскладку пианино. Конкретная причина закономерности wbwbwwbwbwbw восходит к первому количественному эксперименту, когда-либо проводившемуся в физике. (Пифагоровые измерения длин вибрирующих струн.) Если на этот вопрос будет дан хороший ответ, вы можете кое-что узнать, но если он будет закрыт из-за того, что вы ошибочно полагаете, что в нем нет никакой физики, вы ничего не узнаете.
За раскладкой фортепиано стоит очень интересная музыкальная теория, возникающая из-за противоречия между логарифмическим равенством интервалов между нотами (12 нот на октаву) и западным предпочтением использовать только близкие тона с осторожностью в определенные моменты музыки (7 клавиш выбраны как специальные - белые). В вопросе также есть отдельный компонент UX . Все это говорит о том, что на самом деле нет физического ответа, который нужно дать. Вместо этого обратите внимание на восприятие и эргономику.
Музыкальное восприятие во многом является физикой. Но тогда это просто превращается в очередной глупый спор об определении физики. Лично я думаю, что музыкальные эксперименты Пифагора были физикой, и я думаю, что работа Гельмгольца о восприятии звука также была важным текстом по физике. Если кто-то хочет определить тему, чтобы исключить эти вещи, то, я думаю, это достаточно справедливо, но довольно глупо закрывать вопросы, основанные на таком тонком различии, ИМХО.
Дело в том, что в работе пианино определенно присутствует физика. Но конкретная раскладка клавиатуры на самом деле просто удобный выбор. Если вы немного поищите, вы найдете много других раскладок клавиатуры, которые использовались в истории. Возьмем, к примеру, энгармонические клавиатуры . Они намного лучше, чем наши более распространенные клавиатуры, поскольку на них можно играть только интервалами. Если бы чистая физика была мотивом для выбора клавиатуры, мы все должны были бы выбрать энгармоническую.
Или, что еще лучше, изоморфные клавиатуры .
@Раскольников, но на самом деле это хороший пример того, почему за компоновкой пианино стоит физика . Восприятие звука человеком (которое в значительной степени обусловлено физическими свойствами улитки) означает, что вы можете немного растянуть квинту, чтобы получить ровную темперированную гамму, за счет того, что другие интервалы (особенно минорные терции) будут звучать совсем по-другому. Особый рисунок черных и белых клавиш на современном пианино — пережиток времен энгармонических клавиатур. ...
... Таким образом, хороший ответ может объяснить физику, которая приводит к восприятию согласных интервалов, и компромиссы, которые привели к просто интонации и, в конечном итоге, к современной раскладке фортепиано. Ясно, что с этим связана большая история. Это очень далеко не просто физика, но явно существует сильная связь с физикой, и хороший ответ может это подчеркнуть.
Обмен между Фейнманом и его настройщиком пианино (к сожалению, с платным доступом). Тут немного физики.

Ответы (3)

12 нот на октаву пришли из истории западной музыки. Другие культуры разные. Например, в арабской музыке 5 нот на октаву. В Индии 22.

Физиология/физика заключается в том, что приятные аккорды воспроизводятся частотами, которые можно выразить как отношения небольших чисел. Если две частоты имеют отношение 2:1, они находятся на расстоянии октавы друг от друга. 3:2 - квинта. Немного другое соотношение дает биты.

Это затрудняет удовлетворительную настройку пианино. Равноудаленные частоты не дают идеальных аккордов. Но на пианино одинаково хорошо можно играть в любой тональности. Или, возможно, в равной степени не так хорошо.

Настройка была спорным вопросом среди музыкантов во времена И. С. Баха. Бах активно этим интересовался. Он разработал собственный тюнинг. Он написал Хорошо темперированный (т.е. хорошо настроенный) клавир, набор из 24 коротких пьес во всех 24 тональностях, чтобы показать преимущества предпочитаемой им настройки.

Сегодня частоты теоретически равны по логарифмической шкале. На практике настройщик фортепиано может «растянуть» некоторые ноты.

Некоторые ссылки:

настройка фортепиано ,

Хорошо темперированный клавир ,

Продолжающиеся поиски темперамента Баха

В современном фортепиано много физики, особенно в различных настройках и в том, где молоточек должен ударять по струне.

Проблема настройки связана с тем, что звучит хорошо для слуха. Хорошо звучат октавы и «пятые», соотношения частот 3:2. На клавиатуре пример от C до G - 5 белых и 3 черных, которые вы заметили. Проблема возникает, когда вы пытаетесь заставить октавы и квинты работать вместе. Если вы используете 12 «идеальных квинты» в соотношении 3:2, это будет почти равно 7 октавам. Вы должны «закалить» настройку, немного схитрив, чтобы распространить плохие новости. На протяжении веков было испробовано множество темпераций, вероятно, начиная с арфы. См. http://en.wikipedia.org/wiki/Circle_of_fifths .и работа монаха Мерсена о вибрирующих струнах и доказательство того, что октава есть удвоение частоты. Современная закалка 20 века немного меняет каждый тон. Иногда пианино закаливают старыми настройками, чтобы играть старинную музыку.

Я подозреваю, что великая хоровая группа может звучать очень чисто, потому что певцы могут исполнить почти идеальную темперацию.

Что касается вашего вопроса о 12 тональностях, то они называются полутонами и основаны на приятных пропорциях западной музыки: квинтах, терциях, септимах и октавах. (В средневековых литургических песнопениях и музыке некоторые пропорции отсутствуют.) Если вы переместите клавиатуру на квинты вверх на 7 октав (семь клавиш от того места, где вы начинаете, для каждой квинты), вы обнаружите, что попали на 12 полутонов в на который делится каждая октава, и это является источником разделения октавы на 12 частей.

Какие клавиши белые, а какие черные со временем поменялись местами.

Раскладка клавиатуры фортепиано была «разработана» с древних времен. Раскладка напоминает людям закон октав (закон семи). Сегодня почти никто не знает скрытого смысла этого закона.

Как и примечание к терминологии, используемой историками, дизайн клавиатуры фортепиано восходит к «раннему современному времени».
Есть ли физика в раскладке клавиатуры пианино?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v