Пояснения к процедуре расчета опорной частоты

Это довольно сложный процесс, и если мы не будем говорить только о шаге 6, я думаю, что ваш вопрос слишком широк. Поэтому я буду говорить только о шаге 6.

Проблема, которую должен решить шаг 6, заключается в следующем: нет фиксированной корреляции между высотой тона и частотой . Частота — понятие преимущественно научное. Когда воспроизводится или записывается музыкальный звук, либо воздух, либо носитель записи возбуждаются определенным образом определенное количество раз в секунду, т. е. на определенных частотах. Когда человеческие уши слышат эти частоты, они могут генерировать ощущение высоты тона (предполагая, что частоты вместе составляют определенный шаблон). Таким образом, высота тона — это субъективная интерпретация мозгом научно измеримых частот. Сравните с громкостью (субъективно) и интенсивностью (научно).

Поскольку высота звука субъективна, более чем один набор частот может интерпретироваться человеческим разумом как одна и та же высота. Кроме того, в теории музыки существует конечное число дискретных тонов, но частота — это континуум. Таким образом, музыкант или теоретик музыки может описать ноту как «A4», если ее основная частота находится где-то между 425–450 Гц. Каким-то образом ваше программное обеспечение должно проверить эту возможность и соответствующим образом скорректировать назначение частот для высоты тона.

Теперь музыкантам нравится играть вместе в группах, и это будет звучать ужасно, если один из нас скажет, что A4 — это 435 Гц, а другой думает, что A4 — это 440 Гц, поэтому за несколько столетий мы разработали эталонные частоты . Это просто означает, что мы соглашаемся настраивать наши инструменты (настройка — это настройка частоты, воспроизводимой каждой номинальной нотой, которую играет инструмент) на основе одной частоты, чтобы мы могли играть вместе в любое время, когда захотим (подробнее или менее).

В настоящее время наиболее популярным эталоном высоты тона является A4, который должен иметь основную частоту 440 Гц, и мы называем это «A-440». В прошлом были популярны более низкие частоты для формата A4, например 435 Гц. Как только инструмент настроен на A-440, все его ноты должны быть определенным образом связаны с настройкой A4. В этой таблице показана основная частота каждой ноты, основанная на настройке A-440.

Несмотря на то, что это стандарт, инструменты существуют в реальном мире, а люди могут ошибаться, поэтому почти невозможно, чтобы какой-либо инструмент точно соответствовал настройке A-440 для всех его нот. Еще более сложным является тот факт, что некоторые инструменты воспроизводят частотные спектры, в которых необходимо преднамеренно расстраивать определенные ноты, чтобы «расстроенные» частоты создавали правильное ощущение высоты тона (известным примером является фортепиано, и эта расстройка называется «растяжением октавы»). .

Поэтому, когда ваше программное обеспечение начинает декодировать частоты, которые не соответствуют частотной таблице A-440, оно должно будет сделать наилучшее предположение относительно того, какое ощущение высоты тона предполагается, и назначить эти частоты этим частотам. Вот что такое шаг 6. Причина, по которой вы хотите оценить отклонение от 440 Гц, заключается в том, что если вы возьмете несколько нот и обнаружите, что они не соответствуют таблице, но обнаружите, что они эквивалентно слишком высоки или слишком низки, тогда вы можете предположить, что весь инструмент находится в настроиться на себя, просто он не настроен должным образом на А-440. Это означает, что вы можете уточнить свои назначения высоты тона, ожидая, что все ноты этого инструмента будут слишком высокими или слишком низкими примерно на одинаковую величину.

Вычисление опорной частоты — это поиск того, на что, вероятно, фактически настроен A4 на данном инструменте, на основе декодированных частот. Например, если вы декодируете частоты 435, 870, 1305 и 1740, вы можете быть уверены, что паттерн предназначался для A4, настроенного на 435 Гц вместо 440, и это ваша опорная частота для этой записи.