Умножение (музыка)


Математические операции умножения имеют несколько применений в музыке . Помимо его применения к частотным соотношениям интервалов (например, «Справедливая интонация » и корень двенадцатой степени из двух в равной темперации ), он использовался и другими способами для техники двенадцати тонов и теории музыкальных наборов . Кроме того, кольцевая модуляция — это электрический аудиопроцесс, включающий умножение, который используется для создания музыкального эффекта.
Мультипликативная операция — это отображение , при котором аргумент умножается. [3] Умножение возникло интуитивно в расширении интервалов , включая тонального ряда порядкового номера ротацию , например, в музыке Белы Бартока и Альбана Берга . [4] Вращение номера высоты звука, Fünferreihe или «пятисерия» и Siebenerreihe или «семисерия», было впервые описано Эрнстом Кренеком в книге «О новой музыке» . [5] [4] Теоретики из Принстона, в том числе Джеймс К. Рэндалл , [6] Годфри Уинэм , [7] и Хьюберт С. Хоу [8] «были первыми, кто обсудил и принял их, не только в отношении [ sic ] двенадцатитоновых серий». [9]
Умножение высоты тона по модулю 12
[ редактировать ]При работе с тональных классов наборами умножение по модулю 12 является обычной операцией. Имея дело со всеми двенадцатью тонами или рядом тонов , существует лишь несколько чисел, на которые можно умножить ряд и все равно получить набор из двенадцати различных тонов. Принимая простую или неизмененную форму как P 0 , умножение обозначается M x , где x является множителем:
- M x ( y ) ≡ xy mod 12
В следующей таблице перечислены все возможные варианты умножения хроматического двенадцатитонового ряда:
М | М × (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11) против 12 | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
2 | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
3 | 0 | 3 | 6 | 9 | 0 | 3 | 6 | 9 | 0 | 3 | 6 | 9 |
4 | 0 | 4 | 8 | 0 | 4 | 8 | 0 | 4 | 8 | 0 | 4 | 8 |
5 | 0 | 5 | 10 | 3 | 8 | 1 | 6 | 11 | 4 | 9 | 2 | 7 |
6 | 0 | 6 | 0 | 6 | 0 | 6 | 0 | 6 | 0 | 6 | 0 | 6 |
7 | 0 | 7 | 2 | 9 | 4 | 11 | 6 | 1 | 8 | 3 | 10 | 5 |
8 | 0 | 8 | 4 | 0 | 8 | 4 | 0 | 8 | 4 | 0 | 8 | 4 |
9 | 0 | 9 | 6 | 3 | 0 | 9 | 6 | 3 | 0 | 9 | 6 | 3 |
10 | 0 | 10 | 8 | 6 | 4 | 2 | 0 | 10 | 8 | 6 | 4 | 2 |
11 | 0 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
Обратите внимание, что только M 1 , M 5 , M 7 и M 11 дают взаимно однозначное отображение (полный набор из 12 уникальных тонов). Это связано с тем, что каждое из этих чисел является относительно простым с 12. Также интересно то, что хроматическая гамма отображается в круг кварт с помощью M 5 или квинт с помощью M 7 , и, в более общем плане, при M 7 все четные числа остаются неизменными, в то время как нечетные числа переставляются тритоном . Этот вид умножения часто комбинируется с операцией транспонирования . Впервые он был описан в печати Гербертом Эймертом под терминами «Quartverwandlung» (четвертая трансформация) и «Quintverwandlung» (пятая трансформация). [10] и использовался композиторами Милтоном Бэббитом , [11] [12] Роберт Моррис , [13] и Чарльз Вуоринен . [14] Эта операция также объясняет определенные гармонические преобразования в джазе. [15]
Таким образом, умножение на две значимые операции (5 и 7) может обозначаться M 5 ( a ) и M 7 ( a ) или M и IM . [4]
- М 1 = Личность
- M 5 = Цикл преобразования четвертей
- M 7 = Цикл преобразования квинт
- М 11 = Инверсия
- М 11 М 5 = М 7
- М 7 М 5 = М 11
- М 5 М 5 = М 1
- М 7 М 11 М 5 = М 1
- ...
Умножение высоты тона
[ редактировать ]Пьер Булез [16] [ сомнительно – обсудить ] описал операцию, которую он назвал умножением высоты тона , что чем-то похоже на [ нужны разъяснения ] к декартову произведению множеств тонких классов. Учитывая два набора, результатом умножения основного тона будет набор сумм ( по модулю 12) всех возможных пар элементов между исходными двумя наборами. Его определение:
Например, если умножить аккорд до мажор с диадой, содержащей C , D , результат:
В этом примере набор из трех шагов, умноженный на набор из двух шагов, дает новый набор шагов 3 × 2. Учитывая ограниченное пространство арифметических операций по модулю 12, при использовании этой процедуры очень часто создаются дублирующиеся сигналы, которые обычно опускаются. Эта техника наиболее широко использовалась в «Марто без метра» Булеза 1955 года , а также в его Третьей сонате для фортепиано , «Структуры II» , «Дон» и «Томбо» из «Pli selon pli» , «Éclat » (и «Éclat/Multiples» ), «Figures—Doubles—». Prismes , Domaines и Cummings ist der Dichter , а также снятое хоровое произведение Oubli signal lapidé (1952). [17] [18] [19] Эта операция, как и арифметическое умножение и транспозиционное объединение классов множеств, является коммутативной . [20]
Говард Хэнсон назвал эту операцию коммутативной математической свертки «суперпозицией». [21] или «@-проекция» и взаимозаменяемо использовало обозначение «/». Таким образом, «p@m» или «p/m» означает «идеальная квинта на большой терции», например: { CEGB }. Он особо отметил, что две формы триады могут быть умножены таким образом или триада умножена сама на себя, чтобы получить результирующую шкалу. Последнее «возведение в квадрат» триады дает особую гамму, очень насыщенную в случаях исходной триады. [22] Таким образом, «pmn», название Хэнсона для общей мажорной триады, в квадрате равно «PMN», например: { CDEGG ♯ B }.
Николя Слонимский использовал эту необобщенную операцию для формирования 1300 гамм путем умножения симметричных тритонов , увеличенных аккордов , уменьшенных септаккордов и целотонных гамм на сумму трех коэффициентов, которые он назвал интерполяцией, инфраполяцией и ультраполяцией. [23] Комбинация интерполяции, инфраполяции и ультраполяции, образующая наклонную инфра-интерполяцию, инфра-ультраполяцию и инфра-интер-ультраполяцию, в сумме дает то, что фактически является второй звучностью. Эта вторая звучность, помноженная на первую, дает формулу для создания гамм и их гармонизаций .
Джозеф Шиллингер использовал эту неразвитую идею, чтобы классифицировать распространенные гармонические стили 19-го и начала 20-го веков как продукт горизонтального гармонического корневого движения и вертикальной гармонической структуры. [24] Некоторые из стилей композиторов, которые он цитирует, представлены в следующей таблице умножения.
Аппроксимация , означает , 12 тонов западной музыки с помощью математики по модулю 12 , образующая Круг полушагов что музыкальные интервалы также можно рассматривать как углы в полярной системе координат , наложение идентичных интервалов как функции гармонического движения и транспозицию. как вращение вокруг оси . Таким образом, в приведенном выше примере умножения от Хэнсона «p@m» или «p/m» («идеальная квинта на мажорной трети», например: {CEGB}) также означает «идеальную квинту, наложенную на идеальную квинту, повернутую на 1/3». окружности Круга полушагов». Ниже приведена таблица преобразования интервалов в угловые меры (принимаемые как отрицательные числа при вращении по часовой стрелке):
Интервал | Круг полушагов | Квинтовый круг | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Полушаги | радианы | Степени | Пятые | радианы | Степени | |
Унисон | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Незначительная секунда | 1 | π / 6 | 30 | 7 | 7 π / 6 | 210 |
Главный второй | 2 | π / 3 | 60 | 2 | π / 3 | 60 |
Малая треть | 3 | π / 2 | 90 | 9 | 3 π / 2 | 270 |
Основная треть | 4 | 2 π / 3 | 120 | 4 | 2 π / 3 | 120 |
Идеальная четвертая | 5 | 5 π / 6 | 150 | 11 | 11 π / 6 | 330 |
Уменьшенная пятая или увеличенная четвертая | 6 | п | 180 | 6 | п | 180 |
Идеальная пятая часть | 7 | 7 π / 6 | 210 | 1 | π / 6 | 30 |
Малая шестая | 8 | 4 π / 3 | 240 | 8 | 4 π / 3 | 240 |
Майор шестой | 9 | 3 π / 2 | 270 | 3 | π / 2 | 90 |
Минорная седьмая | 10 | 5 π / 3 | 300 | 10 | 5 π / 3 | 300 |
Майор седьмой | 11 | 11 π / 6 | 330 | 5 | 5 π / 6 | 150 |
Октава | 12 | 14:00 | 360 | 12 | 14:00 | 360 |
Эта угловатая интерпретация интервалов помогает визуализировать очень практичный пример умножения в музыке: роды Эйлера-Фоккера, используемые при описании точной интонационной настройки клавишных инструментов. [25] Каждый род представляет собой гармоническую функцию, такую как «3 идеальных квинты сложенных друг на друге» или другую звучность, такую как {CGDF } , которая при умножении на правильный угол(ы) копии приблизительно заполняет окружное 12TET ♯ пространство Круга квинт . Было бы возможно, хотя и некрасиво с музыкальной точки зрения, настроить расширенное трезвучие из двух идеальных небьющихся мажорных третей , а затем (умножая) настроить две темперированные квинты выше и 1 ниже каждой ноты расширенного аккорда; это род Эйлера-Фоккера [555]. Другой результат получается, если начать с «трех идеальных квинт, сложенных друг на друга», и на основе этих небьющихся нот настроить умеренную мажорную треть вверху и внизу; это род Эйлера-Фоккера [333].
Умножение времени
[ редактировать ]Джозеф Шиллингер описал операцию « полиномиального умножения времени » ( полином относится к любому ритму, состоящему из более чем одной длительности), примерно соответствующую операции умножения высоты звука, описанной выше. [26] Тема, сведенная к последовательной серии целых чисел, представляющих продолжительность четверти, 8-й или 16-й ноты каждой ноты темы, может быть умножена сама на себя или на серию другой темы, чтобы получить связную и связанную вариацию. В частности, серию темы можно возвести в квадрат, возвести в куб или возвести в более высокую степень, чтобы получить насыщение связанным материалом.
Аффинное преобразование
[ редактировать ]
Герберт Эймерт описал то, что он назвал «восемью ладами» двенадцатитоновой серии, все они являются зеркальными формами друг друга. Обратное с помощью получается с помощью горизонтального зеркала, ретроградное - с помощью вертикального зеркала, ретроградное - как горизонтального, так и вертикального зеркала, а также "цикл четвертного преобразования" или Quartverwandlung и "цикл квинт -трансформации" Transform» или Quintverwandlung, полученный через наклонное зеркало. [28] С ретроградными этими преобразованиями и простым числом имеется восемь перестановок .
Более того, можно как бы переместить зеркало под углом, то есть под углом кварты или квинты, так, чтобы хроматический ряд отражался в обоих циклах. ... Таким образом, можно получить преобразование цикла четвертей и преобразование цикла квинт строки. <ref> Eimert 1950 , 29, переведено в Schuijer 2008 , 81.
Йозеф Шиллингер использовал не только контрапунктические обратные , ретроградные и ретроградно-обратные операции умножения матриц в евклидовом векторном пространстве , но и их ритмические аналоги. Таким образом, он мог описать вариацию темы, используя те же высоты звука в том же порядке, но используя исходные временные значения в ретроградном порядке. Он видел масштабы этой мультипликативной вселенной за пределами простого отражения , включая транспозицию и вращение (возможно, с проекцией обратно к источнику), а также расширение, использование которого раньше ограничивалось временным измерением (посредством увеличения и уменьшения ). [29] Таким образом, он мог описать другую вариацию темы или даже базовую гамму, умножая количество полутонов между каждой последовательной парой нот на некоторый коэффициент, возможно, нормализуя октаву с помощью операции по модулю -12 ( [30]
Z-отношение
[ редактировать ]Некоторые хорды , связанные с Z, соединяются посредством M или IM (умножение на 5 или умножение на 7) из-за идентичных записей для 1 и 5 в векторе APIC . [31]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Антоколец 1993 , 260, цитируется по Шуйеру 2008 , 77–78.
- ^ Шуйер 2008 , 79.
- ^ Ран 1980 , 53.
- ^ Перейти обратно: а б с Шуйер 2008 , 77–78.
- ^ Кренек 1937 .
- ^ Рэндалл 1962 .
- ^ Уинэм 1970 .
- ^ Хоу 1965 .
- ^ Шуйер 2008 , 81.
- ^ Элмер 1950 , 29–33.
- ^ Моррис 1997 , 238 и 242–43.
- ^ Уинхэм 1970 , 65–66.
- ^ Моррис 1997 , 238–239, 243.
- ^ Хиббард 1969 , 157–158.
- ^ Моррис 1982 , 153–154.
- ^ Булез 1971 , 39-40, 79-80.
- ^ Кобляков 1990 , 32.
- ^ Хайнеманн 1993 .
- ^ Хайнеманн 1998 .
- ^ Хайнеманн 1993 , 24.
- ^ Хэнсон 1960 , 44, 167.
- ^ Хэнсон 1960 , 167.
- ^ Слонимский 1947 , т.
- ^ Шиллингер 1941 , 147.
- ^ Фоккер 1987 .
- ^ Шиллингер 1941 , 70–? [ нужна страница ] .
- ^ Ведро 1950 , [ нужна страница ] воспроизведено с небольшими изменениями в Schuijer 2008 , 80.
- ^ Элмер 1950 , 28–29.
- ^ Шиллингер 1941 , 187ff. [ нужна страница ] .
- ^ Шиллингер 1941 , 115 и далее, 208 и далее. [ нужна страница ] .
- ^ Шуйер 2008 , 98n18.
Источники
- Антоколец, Эллиотт. 1993. "Струнные квартеты среднего периода". В The Bartok Companion под редакцией Малкольма Гиллиса , 257–277. Лондон: Фабер и Фабер. ISBN 0-571-15330-5 (в футляре); ISBN 0-571-15331-3 (пбк).
- Булез, Пьер . 1971. Булез о музыке сегодня . Перевод Сьюзан Брэдшоу и Ричарда Родни Беннета . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. ISBN 0-674-08006-8 .
- Элмер, Герберт . 1950. Учебник двенадцатитоновой техники . Висбаден: Breitkopf & Härtel.
- Фоккер, Адриан Даниэль . 1987. Избранные музыкальные произведения . Утрехт: The Diapason Press. ISBN 90-70907-11-9 .
- Хэнсон, Ховард . 1960. Гармонические материалы современной музыки . Нью-Йорк: Appleton-Century-Crofts.
- Хайнеманн, Стивен. 1993. Умножение набора тональных классов в опере Булеза «Марто без метра» . Диссертация DMA, Вашингтонский университет.
- Хайнеманн, Стивен. 1998. «Умножение множества тонких классов в теории и практике». Теория музыки Спектр 20, вып. 1 (Весна): 72–96.
- Хиббард, Уильям. 1969. «Чарльз Вуоринен: Политика гармонии ». Перспективы новой музыки 7, вып. 2 (Весна-Лето): 155–166.
- Хоу, Хьюберт С. 1965. «Некоторые комбинационные свойства структур высоты звука». Перспективы новой музыки 4, вып. 1 (осень-зима): 45–61.
- Кобляков, Лев. 1990. Пьер Булез: Мир гармонии . Чур: Издательство Harwood Academic Publishers. ISBN 3-7186-0422-1 .
- Кренек, Эрнст . 1937. О новой музыке: шесть лекций, вводящих теоретические основы . Вена: кольцевой книжный магазин.
- Моррис, Роберт Д. 1982. Обзор: « Джон Ран , Основная атональная теория . Нью-Йорк: Лонгман, 1980». Теория музыки Спектр 4: 138–154.
- Моррис, Роберт Д. 1997. «Некоторые замечания о разногласиях ». Перспективы новой музыки 35, вып. 2 (лето): 237–256.
- Ран, Джон . 1980. Основная атональная теория . Музыкальный сериал Лонгмана. Нью-Йорк и Лондон: Лонгман. Перепечатано, Нью-Йорк: Schirmer Books; Лондон: Коллиер Макмиллан, 1987.
- Рэндалл, Джеймс К. 1962. «Корреляция высоты звука и времени». Неопубликовано. Цитируется по Schuijer 2008 , 82.
- Шиллингер, Йозеф . 1941. Система музыкальной композиции Шиллингера . Нью-Йорк: Карл Фишер. ISBN 0306775220 .
- Шуйер, Михель. 2008. Анализ атональной музыки: теория множеств высоты звука и ее контексты . Исследования Истмана в области музыки 60. Рочестер, Нью-Йорк: Университет Рочестера Press. ISBN 978-1-58046-270-9 .
- Слонимский, Николай . 1947. Тезаурус гамм и мелодических моделей . Нью-Йорк: Чарльз Скрибнер Сыновья. ISBN 002-6118505 .
- Уинэм, Годфри . 1970. «Композиция с массивами». Перспективы новой музыки 9, вып. 1 (осень-зима): 43–67.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Лосада, Кэтрин К. 2014. «Комплексное умножение, структура и процесс: гармония и форма в структурах Булеза II». Теория музыки Спектр 36, вып. 1 (Весна): 86–120.
- Моррис, Роберт Д. 1977. «О создании двенадцатитоновых рядов с функцией множественного порядка». Журнал теории музыки 21, вып. 2 (осень): 238–262.
- Моррис, Роберт Д. 1982–83. « Комбинаторность без агрегата ». Перспективы новой музыки 21, вып. 1 и 2 (осень-зима/весна-лето): 432–486.
- Моррис, Роберт Д. 1990. «Дополнение высоты тона и его обобщения». Журнал теории музыки 34, вып. 2 (Осень): 175–245.
- Старр, Дэниел В. 1978. «Множества, инвариантность и разделы». Журнал теории музыки 22, вып. 1:1–42.