close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2869

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2869
(13)
C1
6
(51) G 10K 15/00,
(12)
G 10D 1/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ РАВНОМЕРНОЙ ТЕМПЕРАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(21) Номер заявки: 960416
(22) 1996.08.09
(46) 1999.06.30
(71) Заявитель: Колесник В.М. (BY)
(72) Автор: Колесник В.М. (BY)
(73) Патентообладатель: Колесник
Миронович (BY)
Вячеслав
(57)
1. Способ равномерной темперации струнных щипковых и клавишных музыкальных инструментов,
включающий выделение семи основных ступеней звукоряда - ля, си, до, ре, ми, фа, соль, отличающийся
тем, что частотный диапазон октавы делят на четырнадцать полутонов с одинаковым высотным соотношением двух соседних звуков, имеющих интервальный коэффициент 1,0507567.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в звукоряде выделяют самостоятельные звуки, соответствующие нотам си диез - до бемоль, ми диез - фа бемоль, а вспомогательный звукоряд формируют из семи ступеней, соответствующих клавишам в клавишных музыкальных инструментах - ля диез-си бемоль, си диез-до
бемоль, до диез-ре бемоль, ре диез-ми бемоль, ми диез-фа бемоль, фа диез-соль бемоль, соль диез-ля бемоль.
3. Устройство для равномерной темперации струнных щипковых и клавишных музыкальных инструментов, содержащее подставку для струн, порожек, гриф, струны, ладовые пластины, отличающееся тем, что
ладовые пластины расположены на расстоянии, определяемом из следующего соотношения:
bm = L Ѕ (1 - 2-m/14),
где:
bm - расстояние от порожка грифа до m-го лада,
L - длина рабочей части открытой струны.
(56)
1. Кузнецов Л.А. Акустика музыкальных инструментов. - М.: Легпромбытиздат. 1989. - С. 64-65,
184-189.
Изобретение относится к музыкальной акустике, изучающей природу музыкальных звуков и созвучий,
музыкальные системы и строи, и, в частности, к способу равномерной темперации струнных щипковых и
клавишных музыкальных инструментов.
Изобретение может быть использовано:
- для сочинения, записи, воспроизведения, концертного исполнения серьёзной и легкой музыки;
- в прикладной, компьютерной музыке;
- в музыке компьютерных игр;
- в производстве музыкальных инструментов, кино, аудио, видео, печатной продукции;
1
BY 2869 C1
- в передачах радио и телевидения;
- в других случаях применения изобретения.
Известен натуральный звукоряд, интервалы которого - чистая квинта (ч.5) и чистая октава (ч.8) стали основой создания чистого строя (Ч.С.).
Недостатком Ч.С. является его незамкнутость. Например, используя для нахождения частот звуков интервалы ч.5, интервальный коэффициент (И.К.) - 1,5 и ч.8, И.К. - 2, и, взяв последовательно от ноты ля субконтроктавы (для краткости обозначим: субконтроктава - Ля2, контроктава - Ля1, большая октава - Ля, малая
октава - ля, первая октава - ля1, вторая октава - ля2, третья октава - ля3, четвертая октава - ля4) 12 квинтовых и
7 октавных ходов вверх, получим следующие частоты:
Пример 1 - 12 квинтовых ходов (квинтовый круг):Ля2 - 27,5 Гц,
Ми1 - 41,25 Гц (41,2), Cи1 - 61,87 Гц (61,73),
Фа диез(#) - 92,81 Гц (92,5), до# - 139,22 Гц (138,6),
соль# - 208,83 Гц (207,65), pe#1 - 313,24 Гц (311,13),
ля#1 - 469,86 Гц (466,16), фa2(ми#2) - 704,79 Гц (698,46),
до3 (си#2) - 1057 Гц (1046,5), соль3 (фа##3) - 1585,79 Гц (1568),
ре4 (до##4) - 2378,68 Гц (2349,3), ля4 (cоль##4) - 3568,02 Гц (3520).
В скобках даны частоты равномерно-темперированного строя (Р.Т.С.);
Пример 2 - 7 октавных ходов: Ля2 - 27,5 Гц, Ля1 - 55 Гц, Ля - 110 Гц, ля - 220 Гц, ля1 - 440 Гц, ля2 - 880
Гц, ля3 - 1760 Гц, ля4 - 3520 Гц.
Разность частот, полученная при построении 12 квинтовых и 7 октавных ходов (в данном случае 3568,02
Гц - 3520 Гц = 48,02 Гц), названная пифагорийской коммой, а также разность произведений И.К. (1,512-27 =
129,75-128 = 1,75 ), свидетельствуют о незамкнутости Ч.С. (частота звука соль##4 (ля4) после 12 квинтовых
ходов не совпадает с частотой звука ля4 после 7 октавных ходов), об отсутствии энгармонизма (соль## не равен по частоте ля), делает невозможным модуляции, транспонирование, затрудняет настройку музыкальных
инструментов с фиксированной высотой звука.
Известно решение проблемы пифагорийской коммы уменьшением И.К. ч.5 с 1,5 до 1,4983071 и замыканием квинтового круга:
1,498307112 = 27 = 128.
Частоты звуков соль##4 (ля4) стали одинаковыми - 3520 Гц как после 12 квинтовых, так и после 7 октавных ходов (примеры 1,2) (Л. Порвенков. "Акустика и настройка музыкальных инструментов". Москва. Музыка. 1990, с. 54 - 57).
Частотный диапазон октавы был разделен на 12 полутонов с одинаковым высотным соотношением двух
соседних звуков, имеющих И.К. 12 2 = 1,0594631 с 7 основными (ля, си, до, ре, ми, фа, соль) и 5 вспомогательными (ля# - си бемоль (Ь) , до# - реЬ, ре# - миЬ, фа# - сольЬ, соль# - ляЬ ) ступенями (клавишами в клавишных музыкальных инструментах), т.е. был создан 12-ступенный (12 ст.) Р.Т.С., приведший к энгармонизму, смене выбора множества ладов на двухладовую мажоро-минорную систему, с выбором одной из
возможных тональностей. Частоты звуков Р.Т.С. и Ч.С. в большей или меньшей степени не совпадают (пример 3).
Музыкальные инструменты Р.Т.С. настраиваются в соответствии с И.К. звуков октавы (ля - 220 Гц, И. К.
- 1,00000;
ля# (сиЬ) - 233,08 Гц, И.К. - 1,05946; си - 246,94 Гц, И.К. - 1,12246;
до1 - 261,93 Гц, И.К. - 1,18921;
до#1 (реЬ1) - 277,18 Гц, И.K. - 1,25992;
ре1 - 293,66 Гц, И.К. - 1,33484 ;
ре#1 (миЬ1) - 311,13 Гц, И.К. - 1,41421;
ми1 - 329,63 Гц, И.К. - 1,49831; фа1 - 349,23 Гц, И.К. - 1,58740;
фа#1 (солъЬ1) - 369,99 Гц, И.К. - 1,68179;
соль1 - 391,99 Гц, И.К. - 1,78180;
соль#1 (ляЬ1) - 415,3 Гц, И.К. - 1,88775;
ля1 - 440 Гц, И.К. - 2,00000).
В струнных щипковых музыкальных инструментах ладовые пластины расположены на расстоянии, определяемом из следующего соотношения:
Lm = 2-m/12xL,
где: L, Lm - длина рабочей части соответственно открытой и прижатой к m-ному ладу струны.
Длина Lm представляет собой расстояние от подставки для струн до m-ного лада на грифе. Практически
удобнее отсчитывать расстояние от порожка грифа до m-ного лада:
bm = L - Lm = L x (1 - 2-m/12),
где:
bm - расстояние от порожка грифа до m-го лада [1].
2
BY 2869 C1
Кризис Р.Т.С., мажоро-минорной тональной системы начался в конце 19 в. с необязательности сочинения
музыки в тональности. "С прошлым веком ушел период, когда человек стоял в центре, и пришел новый, когда содержанием искусства стало бесконечное... Один из симптомов - развитие музыки, независимой от тональной системы" (Г. Штробель. Обзор зарубежной прессы. СК СССР. Иностранная комиссия. М., 1963,
1964).
Задачей изобретения является увеличение выразительных возможностей музыки. Задача решается следующим образом. Суженная на 14 центов (опытным путем определена унисонная зона слуха, равная 15 - 20
центам, цент - 1/100 частоты полутона. [1] с И.К. 1,4983071 до 1,4859943 квинта замыкает круг через 7 квинтовых ходов (4 октавных хода):
Квинтовый круг: Ля - 110 Гц, ми - 163,46 Гц, си - 246,9 Гц , фа1 - 360,95 Гц, до2 - 536,37 Гц, соль2 - 797,04
Гц, ре3 - 1184,4 Гц, ля3 - 1760 Гц.
Октавные ходы: Ля - 110 Гц, ля - 220 Гц, ля1 - 440 Гц, ля2 - 880 Гц, ля3 - 1760 Гц.
1,48599437 = 23 = 16; 1760 Гц = 1760 Гц.
В полученном звукоряде - ля, си, до, ре, ми, фа, соль - 7 ступеней, с одинаковым высотным соотношением двух соседних звуков-тонов. И.К. - 1,1040896. Разделив каждый тон на два полутона (И.К. - 1,0507567),
получим равномерно-темперированный 14-ступенный (14 ст.) или 7-тоновый строй с 7 основными и 7 вспомогательными ступенями - клавишами в клавишных музыкальных инструментах (ля# - сиЬ, си# - доЬ, до# реЬ, ре# - миЬ, ми# - фаЬ, фа# - сольЬ, соль#-ляЬ). 7 интервалов 12 ст. Р.Т.С. равны (ч.1, ч.8, тритон) или
близки по высоте (м.2, ч.5 на 14 центов шире, а ч.4 и б.7 на 14 центов уже, т.е. находятся в пределах унисонной зоны слуха) к 7 интервалам 14 ст. Р.Т.С., два интервала которого более близки к соответствующим интервалам Ч.С.:
Пример 3.
7-ступенные основной и вспомогательный звукоряды 14 ст. Р.Т.С. имеют три вида интервалов и трезвучий, которые условно можно назвать малыми, средними и большими:
ля-си, 1 тон (т) - с.2 - средняя секунда;
ля-сиЬ, 0,5т - м.2 - малая секунда;
ля-си#, 1,5т - б.2 - большая секунда;
ля-до, 2т - с.3 - средняя терция;
ля-доЬ, 1,5т - м.3 - малая терция;
ля-до#, 2,5т - б.3 - большая терция и т.д.
ля-до-ми, 2т + 2т - среднее трезвучие;
ля-доЬ-ми, 1,5т + 2,5т - малое трезвучие;
ля-до#-ми, 2,5т + 1,5т - большое трезвучие.
Двух видов уменьшенных и увеличенных трезвучий:
ля-до-миЬ, 2т + 1,5т - среднее уменьшенное трезвучие;
ля-доЬ-миЬ, 1,5т + 2т - малое уменьшенное трезвучие;
ля-до-ми#, 2т + 2,5т - среднее увеличенное трезвучие;
ля-до#-ми#, 2,5т + 2т - большое увеличенное трезвучие.
В свою очередь, каждый из трех видов трезвучий образует с терциями три, а увеличенные трезвучия - по
два вида септаккордов:
ля-до-ми-соль, 2т + 2т + 2т - дважды средний септаккорд, с.с.7;
ля-до-ми-сольЬ, 2т + 2т + 1,5т - средний малый септаккорд, с.м.7;
ля-до-ми-соль#, 2т + 2т + 2,5т - средний большой септаккорд, с.б.7;
ля-доЬ-ми-соль, 1,5т + 2,5т+2т - малый средний септаккорд, м.с.7;
ля-доЬ-ми-сольЬ, 1,5т + 2,5т + 1,5т - дважды малый септаккорд, м.м.7;
ля-доЬ-ми-соль#, 1,5т + 2,5т +2,5т - малый большой септаккорд, м.б.7;
ля-до#-ми-соль, 2,5т + 1,5т + 2т - большой средний септаккорд, б.с.7;
ля-до#-ми-cольЬ, 2,5т + 1,5т + 1,5т - большой малый септаккорд, б.м.7;
ля-до#-ми-соль#, 2,5т + 1,5т+2,5т - дважды большой септаккорд, б.б.7;
ля-до-миЬ-соль, 2т + 1,5т + 2,5т - средний уменьшенный большой септаккорд, с.ум.б.7;
ля-до-миЬ-сольЬ, 2т + 1,5т + 2т - дважды средний уменьшенный септаккорд, с.ум.с.7;
3
BY 2869 C1
ля-до-миЬ-сольЬЬ, 2т + 1,5т + 1,5т - средний уменьшенный малый септаккорд, с.ум.м.7;
ля-доЬ-миЬ-соль, 1,5т + 2т + 2,5т - малый уменьшенный большой септаккорд, м.ум.б.7;
ля-доЬ-миЬ-сольЬ, 1,5т + 2т+2т - малый уменьшенный средний септаккорд, м.ум.с.7;
ля-доЬ-миЬ-сольЬЬ, 1,5т + 2т + 1,5т - дважды малый уменьшенный септаккорд, м.ум.м.7;
ля-до-ми#-соль, 2т + 2,5 + 1,5т - средний увеличенный малый септаккорд, с.ув.м.7;
ля-до-ми#-соль#, 2т + 2,5т + 2т - дважды средний увеличенный септаккорд, с.ув.с.7;
ля-до#-ми#-соль, 2,5т + 2т + 1,5т - большой увеличенный малый септаккорд, б.ув.м.7;
ля-до#-ми#-соль#, 2,5т + 2т + 2т - большой увеличенный средний септаккорд, б.ув.с.7.
Таким образом, три вида терций 14 ст. P.T.С. - малой, средней, большой, в сочетании со средней квинтой
(ч.5) образует 3 вида трезвучий - малое, среднее, большое вместо двух трезвучий 12 ст. P.T.С. - большого
(мажорного) и малого (минорного), что дает возможность выйти за пределы существующей двухладовой
мажоро-минорной системы, а сочетание трех видов терций с тремя видами квинт 14 ст. Р.Т.С. позволяет получить, вместо четырех видов трезвучий (большого, малого, увеличенного, уменьшенного) и 7 септаккордов
(большого мажорного, большого минорного, малого мажорного, малого минорного, малого вводного,
уменьшенного, увеличенного) в 12 ст. Р.Т.С., 7 видов трезвучий и 19 септаккордов, соответственно большее
количество нонаккордов, других видов созвучий.
14 ст. Р.Т.С. предполагает использование нотно-теоретического аппарата 12 ст. P.T.С., не отрицает 12 ст.
Р.Т.С., а дополняет и неизмеримо увеличивает количественно и качественно выразительные возможности
музыки.
В табл. 1 дана сравнительная характеристика частот звуков и интервальных коэффициентов в октавном
диапазоне 12 ст. и 14 ст. Р.Т.С.
В табл. 2 дана разбивка ладов гитары с рабочей длиной струны 650 мм в исчислении расстояния от порожка грифа до m-го лада в 12 ст. и 14 ст. Р.Т.С.
На рисунке представлен струнный щипковый музыкальный инструмент, например гитара. Инструмент
включает в себя подставку для струн 1, порожек 2, ограничивающие длину струны до рабочей (открытой),
гриф 3, на котором расположены порожек и ладовые пластины, струны 4, ладовые пластины 5, которые в результате прижатия к ним струн и после приведения их в движение пальцами или медиатором позволяют, изменяя длину рабочей части струны, извлекать звуки определенной высоты.
Перестройка в 14 ст. P.T.С. струнных щипковых и клавишных электромузыкальных инструментов
(Э.М.И.) не представляет значительных трудностей. Музыкальные инструменты настраиваются в соответствии с И.К. звуков октавы 14 ст. Р.Т.С. (табл. 1). Разбивка ладов струнного щипкового музыкального инструмента, например гитары, приведена в табл. 2. Возможность оперировать звуками 14 ст. P.T.С. появляется
в связи с тем, что ладовые пластины расположены на расстоянии, определяемом из следующего соотношения :
bm = L x (1 - 2-m/14),
где:
bm - расстояние от порожка грифа до m-го лада,
L- Длина рабочей части открытой струны.
В струнных щипковых музыкальных инструментах извлечение звуков 14 ст. Р.Т.С. и 12 ст. P.T.С. одинаково. Например прижав открытую струну ля к первому ладу и приведя её в движение пальцами или медиатором, получим частоту звука ля#, на втором ладу - си, третьем - си#, четвертом - до и т.д. (рисунок). В клавишных Э.М.И. вместо или вместе с 12-ступенным делителем частот октавы устанавливается 14-ступенный
делитель с добавлением, как и во всех остальных клавишных инструментах, двух дополнительных черных
клавиш в звукоряд каждой октавы. Эти черные клавиши устанавливаются между белыми клавишами - звуками ми-фа, си-до и обозначают в звукоряде 14 ст. P.T.C. выделенные в самостоятельные звуки ми#-фаЬ,
си#-доЬ. Размеры, форма, положение, механизм действия, материал для изготовления этих дополнительных
черных клавиш такие же, как и у базовых черных клавиш.
В 14 ст. Р.Т.С. возможна перестройка практически всех существующих музыкальных инструментов.
Таблица 1
Звуки 12
ст.
Р.Т.С.
ля
си
до
Соотношение
частот
1,00000
1,05946
1,12246
1,18921
Частоты 12 Звуки
ст. P.T.C., 14 ст.
Гц
P.T.C.
220
ля
233,08
246,94
си
261,63
до
Соотношение
частот
Частоты 14 ст. P.T.C., Гц
1,00000
1,05076
1,10409
1,16013
1,21901
220
231,17
242,9
255,23
268,18
4
BY 2869 C1
ре
ми
фа
соль
ля
1,25992
1,33484
1,41421
1,49831
1,58740
1,68179
277,18
293,66
311,13
329,63
349,23
369,99
1,78180
1,88775
2,00000
391,99
415,3
440
1,28089
1,34590
1,41421
1,48599
1,56141
1,64067
1,72395
1,81145
1,90339
2,00000
ре
ми
фа
соль
ля
281,8
296,1
311,13
326,92
343,51
360,95
379,27
398,52
418,75
440
Таблица 2
№ лада
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Расстояние bm от порожка грифа до m-го лада, мм
(рабочая длина струны - 650 мм)
14 ст.P.Т.С.
12 ст.Р.Т.С.
31,4
36,5
61,3
70,8
89,7
103,4
116,9
134,1
142,5
163
167,05
190,4
190,4
216,2
212,6
240,5
233,7
263,5
253,8
285,2
273
305,7
291,2
325
308,5
343,2
325
360,4
340,7
376,7
355,6
392
369,9
406,5
383,4
420,2
396,3
433,1
408,5
445,2
420,2
456,7
431,3
467,6
441,9
477,8
451,9
487,5
461,5
470,6
479,2
487,5
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
139 Кб
Теги
by2869, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа