So berechnen Sie den zusätzlichen Halbton in einem Quintenzirkel

Dies ist eine Erweiterung meiner vorherigen Frage , als ich versuchte, die Mathematik zu machen, um die folgende Aussage zu beweisen:

Wenn man 12 reine Quinten nach oben geht, braucht man 7 Oktaven nach oben plus ein Viertel eines Halbtons mehr

12 reine Quinten nach oben zu gehen, entspricht einem Zyklus im Quintenzirkel (oder genau dem Quintenzirkel C1-G1-D2-A2-E3-B4-F#4-C#5-G#5-D#6-A#7-E#7-C8). Da jede Quinte ein Frequenzverhältnis von 3/2 hat und bei 12 reinen Quinten im Kreis, sollte die Endfrequenz (3/2)^12 or 129.75etwa 1.75höher sein als die der 7. Oktave bei gleicher Stimmung, die 2^7 = 128.

Wenn ich richtig gerechnet habe, sollte der Multiplikationsfaktor von 1,75 einem Viertel eines Halbtons mehr entsprechen , ist es aber nicht! Ich habe versucht, den 1.75zusätzlichen Faktor mit einem Halbton im gleichen Temperament und dem in der pythagoräischen Tonleiter zu vergleichen, und keiner passt zu dieser Aussage.

  • Vergleich mit einem gleichschwebenden Halbton Das
    Verhältnis zwischen benachbarten Halbtönen ist immer 2^(1/12) or 1.059. Ein Viertel davon ist 1.059/4 = 0.265. Nun ... nicht einmal annähernd1.75 . Ein Viertel davon ist 2^[1/(4*12)] = 1.0145.

  • Vergleich mit einem pythagoräischen Halbton
    Wenn ich einen Halbton zwischen C und seinem nächsten/benachbarten C# wähle, sollte ihr Verhältnis (3/2)^7 / 2^4 = 2187 / 2048 = 1.068. Etwas näher am Wert von 1.75, aber immer noch nicht ganz da.

Wie wird dieser viertel Halbton extra abgeleitet?

"Wenn ich richtig gerechnet habe, ist der Multiplikationsfaktor 1,75 ": es ist keine Multiplikation : 129,75 - 128 = 1,75.
Auch: "Ein Viertel davon ist 1,059/4 = 0,265" nein. Das würde niedrigere Frequenzen ergeben. Ein Viertel davon ist 2^(1/(4*12)). (Ich habe gerade keinen Taschenrechner, um die NA zu machen), aber das muss über einem liegen.
@Tom, wenn ich mit der Frequenz anfange x, habe ich am Ende des Kreises die Frequenz x * 129.75oder x * (128 + 1.75). Das 1.75 * xist das Extra (oder Überschwingen) von der Oktave 128 * x. Diese 1,75 ist der Multiplikationsfaktor dieses zusätzlichen Überschwingens.
@ Tom, Sie haben Recht mit meinem Fehler, das Viertel zu berechnen. Lassen Sie mich es bearbeiten
Ja, aber das ist kein Multiplikationsfaktor: Wenn ich 128 mit 1,75 multipliziere, bekomme ich nicht 129,75. Um das zu bekommen, muss ich mit 129,75/128 multiplizieren. Und das ist eine ganz andere Zahl.
Mit Multiplikationsfaktor meine ich, dass er auf die Frequenz angewendet wird - die zusätzliche Frequenz beträgt 1,75 * Frequenz
Versuch es. Wie viel ist 1,75*128?
Aber was 1.75 * 128 = 224bedeutet? Das scheint keine Bedeutung zu haben. Die zusätzliche Frequenz finden Sie unterx (128 + 1.75) = 128x + 1.75x = frequency@octave + extra
„Ein Viertel davon ist 2^[1/(4*12)] = 1,0145.“ Beachten Sie, dass dies auch fast 129,75/128 ist. ;)

Antworten (2)

Das Problem ist, dass Intervalle Verhältnisse sind, daher ist die Verwendung der Subtraktion zur Berechnung des "zusätzlichen" Intervalls (Frequenz) die falsche Operation.

Das "zusätzliche" Intervall ist ~ 1.014 .

(3/2) 12 / 2 7
= 129,746337890625 / 128
= 1,0136 432647705078125

Ein viertel Halbton ist

In gleicher Stimmung ~ 1,015

(2 1/12 ) 1/4
= 2 1/48
= 1,0145 453349

In pythagoräischer Stimmung ~ 1,013

(256 / 243) 1/4
= 1,05349794238683127572 1/4
= 1,0131 142475

Die Differenzen sind also nur Rundungsfehler.

Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, eine nette Antwort zu schreiben und nicht einen Haufen Kommentare;).
Gut gemacht, Aaron!

Die Tonhöhe nimmt mit dem Logarithmus der Frequenz zu, was Berechnungen etwas unintuitiv macht. Aus diesem Grund wird die Tonhöhe oft in Cent-Einheiten angegeben, die additiv sind.

Anzahl der Cent-Intervalle zwischen den Frequenzen fund f₀wird berechnet als

x = 1200 · log₂(f/f₀).

Zum Beispiel eine Oktave oder f/f₀ = 2hat 1200·log₂(2) = 1200·1 = 1200Cents.

Ein gleichschwebender Halbton f/f₀ = 2⁽¹/¹²⁾hat 1200·log₂(2⁽¹/¹²⁾) = 1200·1/12 = 100Cents.

Ein perfektes Fünftel, definiert als f/f₀ = 3/2hat 1200·log₂(3/2) ≈ 701.96Cents.

Zwölf solcher Quinten haben einfach 12 mal mehr Cents, 1200·log₂[(3/2)¹²] = 12·1200·log₂(3/2) ≈ 12·701.96 ≈ 8423.46während 7 Oktaven 7·1200 = 8400Cents haben. Der Unterschied zwischen 8423,46 und 8400 beträgt 23,46 Cent, was einem Viertel eines Halbtons von 25 Cent entspricht.