Dźwięk muzyczny

Z Wikipedii

Brak wersji przejrzanej

Dźwięk muzyczny – dźwięk wytwarzany przez instrument muzyczny (albo głos ludzki). Najczęściej jest to dźwięk o określonej wysokości.

Podstawowymi cechami dźwięku są:

Wysokość dźwięku: zależna od częstotliwości drgań. Ucho ludzkie jest w stanie słyszeć dźwięki z zakresu 16 do 20000 drgań na sekundę (Hz). Tak duży zakres posiadają jedynie duże organy. Zakres wykorzystywany przez typowe dźwięki muzyczne wynosi od 16 do 16384 drgań na sekundę. Awangardowa muzyka współczesna i rockowa posługuje się niekiedy dźwiękami o częstotliwości powyżej 16384 cykli na sekundę, zwykle generowanych przez elektroniczne instrumenty muzyczne.

Czas trwania: zależy od czasu, w jakim instrument produkuje dany dźwięk. Dla wielu instrumentów zależy tylko od grającego; w innych jest ograniczony konstrukcją instrumentu.

Głośność: zależy od amplitudy drgań powietrza przenoszącego dźwięk.

Barwa dźwięku: zależy od ilości i częstotliwości składowych harmonicznych dźwięku

Podstawowym zestawem dźwięków muzycznych jest skala. W tradycyjnej muzyce europejskiej tworzy ją osiem dźwięków, z których najwyższy jest powtórzeniem najniższego w interwale oktawy. Zakres dźwięków tradycyjnie używanych w muzyce podzielony jest na 10 oktaw. Podstawowym dźwiękiem każdej oktawy jest dźwięk C. Częstotliwości kolejnych dźwięków C są elementami ciągu geometrycznego o ilorazie 2, przy czym najniższemu C odpowiada w przybliżeniu dźwięk o częstotliwość 16 Hz (cykli na sekundę). Jedynym instrumentem mogącym emitować tak niski dźwięk są duże organy.

Każda oktawa zawiera siedem dźwięków diatonicznych, tworzących szereg określany w systemie dur-moll jako gama C-dur. Kolejno są to C, D, E, F, G, A, H (w angielskiej notacji B). Dźwięki posiadają też nazwy solmizacyjne kolejno: do, re, mi, fa, sol, la, si. Ósmy dźwięk gamy, kolejne C, jest zarazem pierwszym dźwiękiem następnej oktawy. Osiem dźwięków występujących w gamie C-dur zwane jest naturalnym szeregiem diatonicznym. Dźwięki te odpowiadają białym klawiszom fortepianu.

**Oktawy**
Nazwa oktawy	częstotliwość dźwięku C oktawy w Hz	oznaczenia dźwięków
subkontra	16,351598	C₂ D₂ E₂ F₂ G₂ A₂ H₂ lub $\underline{\underline{C}}$ $\underline{\underline{D}}$ $\underline{\underline{E}}$ $\underline{\underline{F}}$ $\underline{\underline{G}}$ $\underline{\underline{A}}$ $\underline{\underline{H}}$
kontra	32,703196	C₁ D₁ E₁ F₁ G₁ A₁ H₁ lub C D E F G A H
wielka	65,406391	C D E F G A H
mała	130,812783	c d e f g a h
razkreślna	261,625565	c¹ d¹ e¹ f¹ g¹ a¹ h¹
dwukreślna	523,251132	c² d² e² f² g² a² h²
trzykreślna	1046,502261	c³ d³ e³ f³ g³ a³ h³
czterokreślna	2093,004249	c⁴ d⁴ e⁴ f⁴ g⁴ a⁴ h⁴
pięciokreślna	4186,009042	c⁵ d⁵ e⁵ f⁵ g⁵ a⁵ h⁵
sześciokreślna	8372,018085	c⁶ d⁶ e⁶ f⁶ g⁶ a⁶ h⁶

Zmiana wysokości dźwięku o ton, odpowiada pomnożeniu jego częstotliwości w hertzach przez pierwiastek szóstego stopnia z dwóch, w przybliżeniu 1,1224620483093729814335330496792. Zmiana o półton odpowiada pomnożeniu częstotliwości o czynnik o wartości ok. 1,0594630943592952645618252949463 czyli pierwiastek dwunastego stopnia z dwóch. Zmiana o całą oktawę odpowiada pomnożeniu lub podzieleniu częstotliwości przez 2, np. a¹ to 440 Hz, zaś z kolei a² odpowiada częstotliwości 880 Hz.

**Oktawa razkreślna**
Dźwięk	częstotliwość cykli na sekundę
c¹	261,6
d¹	293,7
e¹	329,6
f¹	349,6
g¹	391,9
a¹	440,0
h¹	493,9
c²	523,2

Odległość (różnica logarytmów częstotliwości) pomiędzy dźwiękami naturalnego szeregu diatonicznego wynosi cały ton dla par c - d, d - e, f - g, g - a i a - h. Odległość pomiędzy parami e - f i h - c jest o połowę mniejsza i wynosi pół tonu. Półton jest najmniejszą odległością między dźwiękami stosowaną w muzyce europejskiej.

W związku z powyższym oktawę można podzielić na dwanaście półtonów. Dźwięki uzyskane poprzez podwyższenie (zob. krzyżyk) lub obniżenie (zob. bemol) dźwięków z naturalnego szeregu noszą nazwę dźwięków alterowanych.

Naturalna skala diatoniczna w połączeniu z dźwiękami chromatycznymi tworzy skalę chromatyczną.

**Dźwięki szeregu półtonowego**
Dźwięk nazwa solmizacyjna	Dźwięk nazwa literowa	Dźwięk podwyższony o pół tonu	Dźwięk obniżony o pół tonu
do	c	cis	ces
re	d	dis	des
mi	e	eis	es
fa	f	fis	fes
sol	g	gis	ges
la	a	ais	as
si	h	his	b

Należy zauważyć, że w zależności od wyjściowego dźwięku ten sam dźwięk może mieć różne nazwy (i różny zapis muzyczny):

cis = des
dis = es
eis = f
fes = e
fis = ges
gis = as
ais = b
his = c
ces = h

Zastosowanie podwójnych znaków chromatycznych sprawia że jeden dźwięk może być wynikiem chromatyzacji 3 różnych dźwięków, np. cis = des = hisis (wyjątek gis = as) Właściwość ta nazywana jest enharmonią. Należy pamiętać, że enharmoniczna identyczność dźwięków funkcjonuje tylko w systemie równomiernie temperowanym (a więc na instrumentach o ustalonym stroju jak fortepian, czy organy). Na przykład w systemie pitagorejskim różnica pomiędzy dźwiękami enharmonicznie równoznacznymi wynosi 41 centów (1 półton = 100 centów).

Dwunastostopniowy szereg półtonowy jest typowy dla muzyki europejskiej i powstał na drodze ewolucji. Inne kultury wykształciły inne systemy dźwiękowe. Na przykład tradycyjna muzyka perska dzieliła oktawę na 24 części. Arabska na 17. Muzyka hinduska zaś na 22 interwały zwane shruti (czytaj 'śruti'). Ich rozmiary nie były jednakowe, co wprowadzało ogromną ilość możliwych kombinacji przy budowaniu skal.