DE19716937A1 - Spectral harmonic interpretation process - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung ist allgemein anwendbar im Bereich der Meß-, Steuer- und Prozeßtechnik (Kybernetik), überall dort, wo die Kontinua (z. B. Frequenzspektrum) bezüglich ihrer harmonischen Aspekte (z. B. Reso nanzgesetze) technisch erschlossen werden sollen.The invention is generally applicable in the field of measurement, control and process technology (cybernetics), wherever the continua (e.g. Frequency spectrum) with regard to their harmonic aspects (e.g. Reso financial laws) should be technically accessible.
Eine spezielle Visualisierungstechnik ermöglicht den Umgang mit den harmonisch interpretierten Ereignisstrukturen und -progressionen in einer (räumlichen) virtuellen Realität, die in dieser Patentanmeldung insbesondere im Hinblick auf die Musikproduktion (Komposition) her vorgehoben wird.A special visualization technique enables the handling of the Event structures and progressions interpreted harmoniously in a (spatial) virtual reality described in this patent application especially with regard to music production (composition) is highlighted.
Mir sind keine vergleichbaren Verfahren der Interpretation, Visualisie rung, Analyse und Synthese spektraler Ereignisstrukturen und -pro gressionen bekannt.I have no comparable methods of interpretation, visualization tion, analysis and synthesis of spectral event structures and processes known fractions.
Wichtige Aspekte der Harmonik blieben daher der visuellen Kognition weitestgehend verschlossen. Harmonische Zusammenhänge axiomi scher Qualität blieben der systematischen technischen Nutzung (insbesondere beim Umgang mit Spektren und Kontinua) auf weitem Feld vorenthalten.Important aspects of harmony therefore remained visual cognition largely closed. Harmonious relationships axiomi Systematic technical use remained of high quality (especially when dealing with spectra and continua) by far Field withheld.
Aufgabe der Erfindung ist die funktionale multidimensionale primfak torielle Interpretation, Operationalisierung, Visualisierung und Prozes sualisierung (Analyse/Synthese) von spektralen Ereignisstrukturen, die Etablierung entsprechender grafischer Oberflächen, "virtueller Reali tät" und weiterer Techniken insbesondere für Musikkompositionssoft ware.The object of the invention is the functional multidimensional primfak torial interpretation, operationalization, visualization and processes visualization (analysis / synthesis) of spectral event structures, the Establishment of appropriate graphical interfaces, "virtual reali "and other techniques especially for music composition software would.
Allein nur für den Bereich der Musik ergibt sich der Vorteil, daß zwei wichtige wahrnehmungsadäquate Reizmuster, a) bezüglich der Harmonik mehr oder minder komplexer Schwingungsereignisse und b) bezüglich der Frequenz bzw. der Tonhöhe (als Kontinuum) in der Interpretation und der Visualisierung in einen vollständigen (isomor phem) funktionalen Zusammenhang gebracht, sogar in Bezug zu ei nem weiteren Kontinuum (der Zeitdimension) gebracht werden kön nen. Nahezu alle relevanten Aspekte der Harmonik im Bereich der Musik sind damit kontrollierbar und erklärbar - eine Revolution in der Musikbranche und der Musikhard- und softwareentwicklung. The only advantage for music is that two important stimulus-appropriate stimulus patterns, a) regarding the Harmonics of more or less complex vibration events and b) in terms of frequency or pitch (as a continuum) in the Interpretation and visualization in a complete (isomor phem) brought functional connection, even in relation to egg can be brought to another continuum (the time dimension) nen. Almost all relevant aspects of harmonics in the area of Music can thus be controlled and explained - a revolution in the Music industry and music hardware and software development.
Das Adaptionsverfahren von wohltemperierter Stimmung an die prim faktorielle Interpretation und einerseits und die Adaption der prim faktoriellen multidimensionalen Interpretation an die traditionelle Musiknotation lassen das Verfahren als einen echten produktiv-kon struktiven Fortschritt auf diesem Sektor erscheinen.The process of adaptation from a well-tempered mood to the prim factorial interpretation and on the one hand and the adaptation of the prim factorial multidimensional interpretation to the traditional Music notation leave the process as a real productive-kon structural progress in this sector appear.
Es zeigen:Show it:
Grafik 1: Drei projektive Darstellungen verschiedener Interpretatio nen harmonischer Strukturen.Figure 1: Three projective representations of different interpretations harmonious structures.
Grafik 2: Pfadregressionstechnik für harmonische Progressionen.Figure 2: Path regression technique for harmonic progressions.
Grafik 3: Pfadregressionstechnik für harmonischen Strukturen.Figure 3: Path regression technique for harmonic structures.
Grafik 4: Flächenbildung bei kombinierter Pfadregressionstechnik für harmonische Strukturen und Progressionen.Figure 4: Area formation with a combined path regression technique for harmonious structures and progressions.
Integration der temporären Aspekte
Spektrale Ereignisse p (Proportionen) mit ihren Intensitäten ip und ih
ren temporalen Aspekten tp bezüglich werden sowohl eindimensional
skaliert (1,16) als auch primvektoriell multidimensional (1,12) interpre
tiert.Integration of the temporary aspects
Spectral events p (proportions) with their intensities i p and their temporal aspects t p are both scaled one-dimensionally (1.16) and interpreted in a multivariate (1.12) manner.
Eindimensional wird das Spektrum logarithmisch zur Basis 1n b (vor zugsweise b=2) (1,6) skaliert interpretiert, primfaktoriell multidimensi onal durch Primfaktorenvektoren n-ten Grades in der Form:The spectrum becomes one-dimensional logarithmic to the base 1n b (before preferably b = 2) (1.6) interpreted scaled, primary factor multidimensi onal by n-degree prime factor vectors in the form:
wobei fi; iε|N, der mit der i-ten (räumlichen) Interpretationsdimension (1,8) (1,9) (1,10) korrelierten natürlichen Primzahl und n der dimensiona len Komplexität (die Graphiken zeigen Primfaktorenvektorinterpretatio nen dritten Grades) des Interpretationsmodells entspricht.where f i ; iε | N, which corresponds to the natural prime number correlated with the i-th (spatial) interpretation dimension (1.8) (1.9) (1.10) and n to the dimensional complexity (the graphics show third-degree prime factor vector interpretations) of the interpretation model .
Jeder Primfaktor korreliert dabei mit einer (räumlichen) Interpretati onsdimension, die ganzzahligen Exponenten jedes Primfaktorenargu ments korrelieren dabei mit den (linearen) Quantisierungen jeder Dimension.Each prime factor correlates with a (spatial) interpretation onsdimension, the integer exponents of each prime factor argument The elements correlate with the (linear) quantizations of everyone Dimension.
(Die 0-te Dimension (f₀=1) hat hier vorwiegend theoretischen Cha
rakter, mögliche Werte des Exponenten eo haben keine praktische
Bedeutung für die hier vorgestellten technischen Verfahren.)
Die primfaktoriell multidimensionale Interpretation des Spektrums wird
bezüglich der Interpretationsdimension ihrer eindimensionalen (spek
tralen) Interpretation (explizit oder implizit) koinzident interpretiert
(1,14). Die temporären Aspekte können so (z. B.) orthogonal (1,19) zur
Darstellungsdimension der eindimensionalen Darstellung interpretiert
werden.(The 0th dimension (f₀ = 1) has primarily a theoretical character, possible values of the exponent eo have no practical significance for the technical processes presented here.)
The primary, multi-dimensional interpretation of the spectrum is interpreted coincidentally (explicitly or implicitly) with regard to the interpretation dimension of its one-dimensional (spectral) interpretation (1,14). The temporary aspects can be interpreted (e.g.) orthogonally (1,19) to the representation dimension of the one-dimensional representation.
Die so multidimensional interpretierten Proportionen können so räum lich interpretiert und perspektivisch oder projektiv dargestellt wer den.The proportions interpreted in this way can be spatial interpreted and presented in perspective or projectively the.
Zur Interpretation wird der Primfaktorenvektor mittels einer oder mehrerer Basen seiner primfaktoriellen Argumente fj gekürzt:For the interpretation, the prime factor vector is shortened by means of one or more bases of its prime factor arguments f j :
- 1. Durch Nichtberücksichtigung der entsprechenden Argumente.1. By ignoring the relevant arguments.
- 2. Durch funktionale Verkürzung (2): 2. By functional shortening (2):
- 3. Durch algorithmische Verkürzung (3), z. B.: 3. By algorithmic shortening (3), z. B .:
Dadurch werden die Dimensionen der entsprechenden Primfaktoren unterdrückt und determinieren dabei auch die Korrelation zwischen multidimensionaler und eindimensionaler Interpretation (2,10) (2,6) (2,4) (3,10) (3,6) (2,4).This sets the dimensions of the corresponding prime factors suppresses and determines the correlation between multidimensional and one-dimensional interpretation (2.10) (2.6) (2.4) (3.10) (3.6) (2.4).
Der Mittelwert einer harmonischen Struktur kann spektral über das geometrische Mittel der Relationswerte (z. B. Frequenzwerte) oder über das geometrische Komplement des arithmetische Mittels der logarithmischen (zur Basis 1n 2) Komplemente m1n b der Relations werte ermittelt werden.The mean value of a harmonic structure can be determined spectrally via the geometric mean of the relationship values (e.g. frequency values) or via the geometric complement of the arithmetic mean of the logarithmic (based on 1n 2) complements m 1n b of the relationship values.
Der Mittelwert der primfaktoriell multidimensionalen Interpretation ei ner Struktur oder einer Progression wird (vorteilhaft) auf exponen tieller Ebene multidimensional durch die arithmetischen Mittel der Exponenten ei der Primfaktorenvektorargumente der an der Struktur bzw. Progressione beteiligten m spektralen Ereignisse ermit telt.The mean of the multivariate interpretation of a structure or a progression is (advantageously) determined at the exponential level multidimensionally by the arithmetic mean of the exponents e i of the prime factor vector arguments of the m spectral events involved in the structure or progressions.
und es gilt:and the following applies:
(1nb stellt den Index, die Basis der Logarithmisierung dar)(1nb represents the index, the basis of the Logarithmization)
Spektren werden meistens in Klassen oder Stufen quantisiert in der Form s=b(1/w) abgebildet (1,4). 1n b stellt dabei die Basis der Quantisierung, w die Anzahl der Stufen oder Klassen dar, die das Spektrum bezüglich der Basis seiner Logarithmisierung gleichmäßig unterteilt ist. Stufen- und Klassenskalierungen werden unterschiedlich interpretiert.Spectra are usually quantized in classes or levels in the form s = b (1 / w) (1,4). 1n b represents the basis of the quantization, w the number of levels or classes that the spectrum is evenly divided with respect to the basis of its logarithmization. Level and class scales are interpreted differently.
Es werden Primärintervalle ordinaler Qualität gebildet, die die Prim zahlen durch Stufen der Stufenskala approximiert ausdrücken (1,4)(1,6). Sie determinieren die Adaption von multidimensionaler und eindimen sionaler Interpretation der Ereignisse.Primary intervals of ordinal quality are formed, which the Prim express numbers approximated by steps of the step scale (1.4) (1.6). They determine the adaptation of multidimensional and one-dimensional regional interpretation of events.
Entsprechend der Logik der Primärintervalle, gibt es theoretisch un endlich viele Interpretationen für eine Stufe bzw. ein Stufenintervall der Stufenskala.According to the logic of the primary intervals, there are theoretically un finally many interpretations for a level or a level interval the step scale.
Abhängig vom Grad der Dimensionalität des primfaktoriellen Raumes und der Auflösung der Stufenskala, gibt es eine Struktur möglicher Interpretationen einer Skalenstufe im primfaktoriellen Raum (Stufenin terpretationsstruktur).Depending on the degree of dimensionality of the prime factorial space and the resolution of the step scale, there is a structure possible Interpretations of a scale level in the prime factorial space (level in interpretation structure).
Um ein Interpretationselement (herum) gibt es in verschiedenen vek toriellenen Ausrichtungen verschiedene benachbarte Interpretationse lemente, die sich (nach bisheriger Erfahrung) im Grad der primfakto riellen Komplexität voneinander unterscheiden (entsprechend der sich so bildenden Stufeninterpretationsachsen).There are different vek around an interpretation element (around) torial alignments different neighboring interpretations elements that (based on previous experience) in the degree of prime factor differentiate from each other (according to the stage interpretation axes).
So kann ein algorithmisches Suchverfahren aufgebaut werden, daß für eine Stufe diejenige primfaktorielle Interpretation auswählt, die sich am harmonischsten zu einem multidimensionalen Primfaktoraus druck verhält, z. B. zu einem multidimensional ausgedrückten Mittel wert einer harmonischen Struktur oder einer (komplexen) harmoni schen Progression, einem harmonischen Zentrum.In this way, an algorithmic search procedure can be set up that for a level selects the prime factorial interpretation that most harmoniously to a multidimensional prime factor pressure behaves e.g. B. to a multidimensionally expressed means worth a harmonious structure or a (complex) harmoni progression, a harmonious center.
Dabei wird z. B. rekursiv immer wieder dasjenige benachbarte Inter pretationselement oder das Interpretationsausgangselement (für die jeweilige rekursive Schleife) ausgewählt, welches sich am harmo nischsten zu einem gewählten harmonischen Zentrum verhält, bis zweimal dasselbe Element Ergebnis einer solchen Rekursionsschleife ist.Here, for. B. recursively that neighboring inter pretationselement or the interpretation output element (for the selected recursive loop), which is the harmo niche relates to a chosen harmonic center until twice the same element result of such a recursion loop is.
Alternativ kann das Dissonanzpotential von der Ursprungsinterpretati on der jeweiligen Skalenstufe zu dem aktuellen harmonischen Zentrum ausgedrückt werden und die Zielinterpretation der Skalenstufe kann mittels der Zerlegung (Auflösung) dieses Dissonanzpotentials in die ganzrationalen (multidimensional ausgedrückten) harmonischen Poten tiale der Stufeninterpretationsachsenquantisierungen direkt ermittelt zumindest angenähert werden. Dies ist bei starken Dissonanzpotenti alen sinnvoll, da die funktionale Approximation der rekursiven bezüg lich des Rechenaufwandes und der Geschwindigkeit weit überlegen ist.Alternatively, the dissonance potential can be interpreted from the original on the respective scale level to the current harmonic center can be expressed and the target interpretation of the scale level by breaking down (dissolution) this dissonance potential into the completely rational (multidimensionally expressed) harmonic pots tiale of the stage interpretation axis quantizations directly determined at least be approximated. This is with strong dissonance potentiometers alen makes sense because the functional approximation of the recursive Far superior in terms of computing effort and speed is.
Jeder Meßvorgang stellt keine absolute Isomorphie zwischen Daten und Merkmal her.Each measurement process does not represent an absolute isomorphism between data and feature forth.
Daher kann bei jeder weiteren Operationalisierung spektraler Ereig nisse nie von einem Punkt sondern immer nur von einem Intervall interpolativ eine primfaktoriell ausgedrückte Proportion ermittelt werden.Therefore, spectral events can occur with every further operationalization Never never from a point, but always from an interval interpolatively determined a proportion expressed in terms of prime factors will.
Daraus folgt, daß es für jeden Meßwert einen Aussagebereich gibt. Dementsprechend hat auch die multidimensionale Interpretation eines Meßwertes einen Aussagebereich, der sich je nach spektraler Trennschärfe als mehr oder weniger dichte multidimensionale Inter ferenzstruktur (theoretisch unendlicher Ausdehnung) zeigt.It follows that there is a range of information for each measured value. Accordingly, the multidimensional interpretation also has one Measured value, a range of information that varies depending on the spectral Selectivity as more or less dense multidimensional inter reference structure (theoretically infinite expansion) shows.
Durch die Ermittlung eines relativen harmonischen Zentrums und die harmonisch vektoriell-polygonale Inhibition der Peripherie und Exhibiti on des Zentrums ist es (vorläufig theoretisch) möglich, eine "harmo nische Gestalt" aus einer komplexen spektralen Struktur näherungs weise iterativ zu extrahieren.By identifying a relative harmonic center and the harmonious vectorial-polygonal inhibition of the periphery and exhibiti At the center it is (temporarily theoretically) possible to create a "harmo African shape "from a complex spectral structure approximate to extract iteratively.
Ein Pfadpartial (20) ist die kleinste Pfadeinheit, aus der sich Pfade in der multidimensionalen Struktur zusammensetzen. Ein Pfadpartial korrespondiert mit jeweils einem Quant einer (primfaktoriellen, räum lichen) Interpretationsdimension.A path partial ( 20 ) is the smallest path unit from which paths in the multidimensional structure are composed. A path partial corresponds to a quant of a (prime, spatial) dimension of interpretation.
Jede Einzelprogression h, mit der an ihr beteiligten Einzelproportionen eu,i und ez,1 (u: Ursprung; Z: Ziel) besitzt eine Pfadlänge 1h in Pfadpartialen:Each individual progression h, with the individual proportions e u, i and e z, 1 (u: origin; Z: destination) involved in it, has a path length 1 h in path parts:
Pro Einzelprogression gibt es k Strukturelemente, die durch die Pfadfreiheitsgrade vom Pfad tangiert werden können (Progressions komplexitätsstruktur (11)):For each individual progression there are k structural elements that can be affected by the path through the degrees of path freedom (progressions complexity structure ( 11 )):
Pro Einzelprogression gibt es c mögliche Pfade bzw. mögliche Per mutationen der an der Einzelprogression beteiligten Pfadpartialanord nungen.There are c possible paths or possible per per individual progression mutations of the path partial arrangement involved in the individual progression mentions.
Es wird für jede Einzelprogression diejenige der c möglichen Pfad permutationen ausgewählt, so daß die komplexe Progression durch eine (räumlich-strukturell) möglichst konzentrierte Pfadstruktur reprä sentiert interpretiert wird (21), in der Graphik sind die Einzelprogres sionen (Vocale) der Frequenz nach geordnet (Vocal 1)(21).For each individual progression, one of the c possible path permutations is selected so that the complex progression is interpreted by a path structure that is as concentrated as possible (spatially and structurally) ( 21 ). In the graphic, the individual progression (vocals) are ordered according to frequency (Vocal 1) ( 21 ).
Für jede Einzelprogression werden multidimensional die Progresseions potentiale durch Differenzen der Exponenten ei di=ez,1-eu,i, diε|R; der Primfaktorenargumente ermittelt.For each individual progression the progression potentials are multidimensional by differences of the exponents e i d i = e z, 1 -e u, i , d i ε | R; of the prime factor arguments.
Bei jedem der 1h Partialpfadschritte wird immer, sofern für die Bil dung das Pfades (noch) notwendig, entsprechend der Dimension progressiert, bei der das Strukturelement erreicht wird, welches sich am harmonischsten zum Mittel der gesamten Progression verhält, dessen Primfaktorenvektor dem Primfaktorenvektorausdrucks des Mittelwerts (hier sind die ei-Werte nicht nur ganzzahlig) am näch sten kommt.In each of the 1 h partial path steps, if the path is (still) necessary for the formation, the progress is always made in accordance with the dimension at which the structural element that most harmoniously relates to the average of the entire progression is reached, whose prime factor vector is the prime factor vector expression of the mean (here the e i values are not just whole numbers).
Der Verfahrensschritt läßt sich für jede Einzelprogression algorith misch ausdrücken.The step can be algorithms for each individual progression express mixed.
Die Schreibweise der Mathematik muß an dieser Stelle vorüberge
hend erweitert werden.
Ausführungsschleife: Bsp.:The spelling of mathematics must be temporarily expanded at this point.
Execution loop: e.g.
setzt Variablen ei für i fortlaufend
i=1 von 1 bis n auf auf den Wert 0.
Doppelpunkt:
schließt eine Schleife.
mini: ist eine durch die Indexvariable i einer Ausfüh
rungsschleife (oder Summenzeichen etc.) hierar
chisch untergeordnete lokale Bedingung: ergibt
den kleinsten Wert, der innerhalb des jeweiligen
Schleifendurchlaufs durch die Argumente der
Funktion mini ermittelt wird.
sng(x): ergibt x/|x| wenn x<0 und 0 wenn x=0.sets variables e i for i continuously i = 1 from 1 to n to the value 0.
Colon:
closes a loop.
min i : is a local condition hierarchically subordinated by the index variable i of an execution loop (or sum symbol etc.): results in the smallest value that is determined within the respective loop run through the arguments of the function min i .
sng (x): returns x / | x | if x <0 and 0 if x = 0.
Harmonik und Rhythmik der traditionellen Musik weisen immense Af finität zum Primfaktorenvektor dritten Grades auf.The harmony and rhythm of traditional music are immense to the third degree prime factor vector.
Durch die primfaktorielle multidimensionale Interpretation der Spektren wird es nun möglich, Musik bezüglich der wahrnehmungs- und kogni tionsrelevanten Reizmuster Tonhöhenwahrnehmung und Harmonie der Musik simultan streng funktional zu visualisieren und zu operationali sieren. Die Musik kann anstatt in der Wohltemperierten Stimmung in reiner Stimmung erzeugt werden, der Komponist und Arrangeur wird in die Lage versetzt, visuell kybernetisch nahezu alle relevanten Aspekte der Musik wahrnehmungsadäquat zu kontrollieren und zu er klären.Through the primary factorial multidimensional interpretation of the spectra it is now possible to make music related to perceptual and cognitive irritation patterns relevant to pitch and harmony of the Visualize and simultaneously operationalize music in a strictly functional manner sieren. The music can be in instead of in the well-tempered mood pure mood, the composer and arranger enabled to visually cybernetically almost all relevant To control aspects of the music in a way that is perceptible to him clarify.
Harmonische Strukturen (z. B. Akkorde) werden als mehrere spektrale Ereignisse (Noten, Tonhöhe)) mit ihren Intensitäten ip (Lautstärke, Anschlagsdynamik) (logarithmisch zur Basis 1n 2 skaliert) und simul tan adaptiert primfaktoriell multidimensional interpretiert. Die Primfak torenargumente werden mit den multidimensionalen (räumlichen) Darstellungsachsen (8) (9) (10) und die Exponenten ei der Primfak torenargumente mit den linearen Quantisierungen der jeweiligen Achsen so korreliert, daß die primfaktoriell multidimensionale Dar stellung der spektralen Ereignisse bezüglich der Darstellungsdimension der logarithmisch Darstellung (zur Basis 1n 2) des Spektrums koinzi diert.Harmonic structures (e.g. chords) are interpreted as multiple spectral events (notes, pitch)) with their intensities i p (volume, velocity) (logarithmically scaled to the base 1n 2) and simultaneously adapted in a multi-dimensional manner. The prime factor arguments are correlated with the multidimensional (spatial) representation axes ( 8 ) ( 9 ) ( 10 ) and the exponents e i of the prime factor arguments are correlated with the linear quantizations of the respective axes in such a way that the prime factorially multidimensional representation of the spectral events with respect to the representation dimension the logarithmic representation (based on 1n 2) of the spectrum coincides.
Die in der abendländischen Musik bevorzugte Skalierung der Tonhö hen, die wohltemperierte Stimmung, läßt sich als Stufenskala (s: Stufe) beschreiben, die in proportionale Stufen ps von ps = 2s(1/12) unterteilt ist (1,4) (1,5) (22).The scaling of the pitches preferred in Western music, the well-tempered mood, can be described as a step scale (s: step), which is divided into proportional steps p s of p s = 2 s (1/12) (1.4) (1.5) ( 22 ).
Von dieser Skala werden für jeden Primfaktor Primärintervalle ordi naler Qualität hergeleitet, die ordinalen Stufen 0. 12. 19. 28 (usw.) die die Proportionen der Primzahlen 1, 2, 3, 5 (usw.) am stärksten approximiert ausdrücken (1,4) (1,5).From this scale, primary intervals of ordinary quality are derived for each prime factor, the ordinal levels 0, 12, 19, 28 (etc.), which most closely approximate the proportions of the prime numbers 1 , 2 , 3 , 5 (etc.) (1, 4) (1.5).
Die Darstellungen Stufenskalierung und die der multidimensionale In terpretation werden entsprechend der Logik der Primärintervalle ordinaler Qualität aneinander angepaßt.The representations of level scaling and that of the multidimensional in are interpreted according to the logic of the primary intervals ordinal quality matched.
Alternativ können auch andere Stufenskalierungen (s=b(1/w); wε|R; vorzugsweise wε|N⁺ bε|R⁺ vorzugsweise bε|N⁺) gewählt werden. Durch sie lassen sich spezielle Effekte z. B. Kluster mit vielen Tönen in sehr dichten Abständen erzeugen oder das Spektrum kann quasi stufenlos angesteuert werden (provisorisch).Alternatively, other step scales (s = b (1 / w) ; wε | R; preferably wε | N⁺ bε | R⁺ preferably bε | N⁺) can also be selected. Through them special effects such. B. Generate clusters with many tones at very close intervals or the spectrum can be controlled almost continuously (provisionally).
Harmonische Strukturen und Progressionen können einfach, multibel oder komplex sein. Sie werden durch den temporalen Aspekt tp relativiert, der wiederum mit einer weiteren Interpretations-, bzw. Darstellungsachse (hier orthogonal zur spektralen Darstellungsdimen sion) dargestellt wird.Harmonious structures and progressions can be simple, multible or complex. They are relativized by the temporal aspect t p , which in turn is represented with a further axis of interpretation or representation (here orthogonal to the spectral representation dimension).
Harmonische proportionale Ereignisse (hier einzelne Noten bzw. Stim men (Vocale)) werden bezüglich ihrer Frequenz eindimensional als Proportionen bzw. deren logarithmische Komplemente (zur Basis 1n2) Primärintervalle (bzw. Stufen ordinaler Qualität) durch Primfaktoren vektoren mit ihrer Intensität ip und ihrem temporalen Aspekt tp ausgedrückt und können in diesem oder einem ähnlichen Format z. B. im Speicher eines Computers abgebildet werden. Die Ereignisse wer den zeithierarchisch geordnet (z. B. doppelt verkettete Liste). Dies ermöglicht schnelle zeitdeterminierte Zugriffe auf die Daten, für Eingabe, Ausgabe, Visualisierung etc.Harmonic proportional events (here individual notes or voices) are one-dimensionally frequency-related as proportions or their logarithmic complements (based on 1n2) primary intervals (or levels of ordinal quality) by prime factors vectors with their intensity i p and their expressed temporal aspect t p and can in this or a similar format z. B. are mapped in the memory of a computer. The events are organized hierarchically (e.g. double-linked list). This enables fast, time-determined access to the data, for input, output, visualization etc.
Als besonders sinnvoll hat sich für den Bereich der Musik die drei dimensionale Version der algorithmischen Verkürzungsinterpretation mit j=1; fj=2; und b=2 erwiesen (3) (23):The three-dimensional version of the algorithmic shortening interpretation with j = 1 has proven to be particularly useful for music. f j = 2; and b = 2 proved ( 3 ) ( 23 ):
bzw.respectively.
Dadurch wird hier die Dimension des ersten Primfaktors unterdrückt und determiniert dabei auch die Korrelation zwischen multidimensio naler und eindimensionaler Darstellung. Dadurch werden traditionelle funktionale Stufenfunktionalität (mit Tonika, Dominate, Parallele etc.) und gleichzeitig konkrete Akkordsymbole (wie C-Dur, G-Dur, E-Moll) funktional visualisierbar (24) (23).As a result, the dimension of the first prime factor is suppressed here and also determines the correlation between multidimensional and one-dimensional representation. As a result, traditional functional level functionality (with tonic, dominate, parallel, etc.) and at the same time concrete chord symbols (such as C major, G major, E minor) can be functionally visualized ( 24 ) ( 23 ).
Auch die Bildung von Skalen (25) basiert auf der gleichen Verkür zung. Die Skalen repräsentieren die funktionale Stimmung der Stufen skala (hier Keyboardmanual), hier durch ein Quint-Terzfeld gesteu ert bzw. visualisiert. Die Zuordnung von einem Element der Quint- Terzstruktur zu einer der 12 Urtasten impliziert die oktavische Er gänzung für alle Tasten dergleichen Urtastenbeziehung. Durch Mar kierung der Elemente des Quint-Terz-Feldes können Noten und Ak korde funktional innerhalb der Skala (Quint Terz Feld - Urtasten - Zuordnung) sehr einfach und übersichtlich dargestellt werden (23) (24).The formation of scales ( 25 ) is also based on the same shortening. The scales represent the functional mood of the step scale (here keyboard manual), here controlled or visualized by a fifth of a third. The assignment of an element of the fifth-third structure to one of the 12 original keys implies the octave addition for all keys of the same original key relationship. By marking the elements of the fifth-third field, notes and chords can be displayed functionally within the scale (fifth-third field - primary keys - assignment) very simply and clearly ( 23 ) ( 24 ).
Harmonische Strukturen (16) können so dargestellt werden, daß alle harmonischen Teilproportionen bei der multidimensionalen Darstellung berücksichtigt werden, die (zusammen) denselben größten gemein samen Nenner und zugleich den kleinsten gemeinsamen Zähler wie die Teilproportionen der harmonischen Struktur aufweisen (14). Sie können so multidimensional räumlich interpretiert perspektivisch oder projektiv (12) dargestellt werden indem die einzelnen, die harmoni schen Teilproportionen repräsentierenden Punkte, durch Linien ver bunden, kenntlich gemacht und die Teilproportionen der harmonischen Struktur demgegenüber hervorgehoben werden (16).Harmonic structures ( 16 ) can be represented in such a way that all harmonic partial proportions are taken into account in the multidimensional representation, which (together) have the same largest common denominator and at the same time the smallest common numerator as the partial proportions of the harmonic structure ( 14 ). They can be interpreted in a multidimensional, spatially interpreted perspective or projectively ( 12 ) by connecting the individual points representing the harmonic partial proportions with lines, identifying them and highlighting the partial proportions of the harmonic structure ( 16 ).
Harmonische Progressionen können von Ursprungs- (12) zu Zielstruk turen (13) mittels sie umschließender Progressions-Komplexitätsstruk turen (11) oder/und mittels von Ursprungs- und Zielstrukturen einge schlossenen Strukturen (18) (z. B. nach dem Kriterium des minimalsten Hilfslinieneinsatzes zur Darstellung) von Progressionen bei der Dar stellung berücksichtigt werden.Harmonic progressions can from origin ( 12 ) to target structures ( 13 ) by means of encompassing progression complexity structures ( 11 ) and / or by means of structures enclosed by source and target structures ( 18 ) (e.g. according to the criterion of the minimum Use of auxiliary lines for the display) of progressions in the display.
Zur Visualisierung der Proportionen und entsprechender Strukturen und Progressionen wird eine Pfadregressionstechnik angewendet, die die komplexen harmonischen Strukturen (Intervocale) und Progressio nen (Intravocale) mit möglichst wenigen Pfaden unter der Bedingung darstellt, daß alle an ihr beteiligten Einzelstrukturen und -progressio nen mit möglichst wenigen Pfaden dargestellt werden.To visualize the proportions and corresponding structures and progressions, a path regression technique is used that the complex harmonic structures (Intervocale) and Progressio NEN (intravocale) with as few paths as possible under the condition represents that all individual structures and progression involved in it can be represented with as few paths as possible.
Die Dauer der harmonischen Ereignisse (der Noten) wird durch sen krechte (Interpretationsrichtung der Zeit) dicke Balken (Pfade) dar gestellt (26). Die Länge der dicken Pfade entspricht hier der Noten länge.The duration of the harmonic events (of the notes) is represented by vertical bars (paths) ( 26 ). The length of the thick paths here corresponds to the length of the notes.
Das Zeitintervall vom Ende der Note bis zum Anfang der folgenden Note derselben Stimme (musikalischer Begriff) wird durch eine dünne Hilfslinie dargestellt (27).The time interval from the end of the note to the beginning of the following note of the same voice (musical term) is represented by a thin auxiliary line ( 27 ).
Die Pfadprogression wird immer erst dann dargestellt, wenn ein neues harmonisches Folgeereignis auftritt, auch dann, wenn das Ursprungsereignis der Einzelprogression (die Note) schon vorher erloschen ist.The path progression is only shown when a new harmonic follow-up event occurs, even if that Original event of the individual progression (the grade) before has expired.
Dazu werden (für jede Einzelprogression) die Differenzen der Expo nenten ez,i-eu,i gebildet. So entsteht für jedes Primfaktorenargument ein Progressionspotential. Anschließend werden die Pfade gebildet, indem für jeden der 1h Pfadpartialschritte,For this purpose, the differences of the exponents e z, i -e u, i are formed (for each individual progression). This creates a progression potential for each argument of prime factors. The paths are then formed by, for each of the 1 h partial path steps,
immer das Pfadpartial ausgewählt wird, welches für die Vervoll ständigung des Pfades noch benötigt wird, das zugleich das Element der multidimensionalen Struktur erreicht, welches sich am harmo nischsten zu den anderen Progressionselementen der Ursprungs- und Zielstruktur verhält - sich also am harmonischen zum aktuellen harmonischen Zentrum verhält (28) (alle dickeren Linien bei Grafik 2 (außer den senkrechten Linien).Always choose the path partial that is still required for completing the path, which at the same time achieves the element of the multidimensional structure that most harmoniously relates to the other progression elements of the original and target structure - that is, in harmony with the current harmonic center behaves ( 28 ) (all thicker lines in graphic 2 (except the vertical lines).
Der Algorithmus ist am Ende des theoretischen Teils "in eine Formel gegossen" (→ ab Zeile 251).The algorithm is at the end of the theoretical part "into a formula cast "(→ from line 251).
Es wird von allen an einer Struktur beteiligten harmonischen Ereig nissen das harmonische Zentrum ermittelt und similar der Progressi onsregression jedes Ereigniselements (multidimensional) mit jedem anderen so durch Pfade verbunden, daß jeder intrastrukturelle Pfad durch möglichst wenige Pfadpartiale und zugleich die gesamte Struktur durch möglichst wenige Pfadpartiale, also möglichst konzen triert dargestellt wird (29) (alle dickeren Linien der Visualisierung bei Grafik 3 (außer den senkrechten Linien)).All harmonic events involved in a structure determine the harmonic center and, similar to the progression regression of each event element (multidimensional), is connected to each other by paths in such a way that each intrastructural path has as few path parts as possible and at the same time the entire structure has as few path parts , that is, as concentrated as possible ( 29 ) (all thick lines of the visualization in graphic 3 (except the vertical lines)).
Ferner wird durch senkrechte Linien kenntlich gemacht, wieviele Quanten einer Dimension ein Pfad (kontinuierlich) progressiert (30).Furthermore, vertical lines indicate how many quanta of a dimension a path (continuously) progresses ( 30 ).
Es werden diejenigen Flächen (transparent) dargestellt, die von Pfa den vollstandig eingeschlossen sind und dieselbe (hier senkrechte) räumliche Ausrichtung aufweisen wie die Zeit (31). It shows those surfaces (transparent) that are completely enclosed by the path and have the same (here vertical) spatial orientation as the time ( 31 ).
Auf diese Weise ist die Harmonik der Musik multidimensional stetig visualisierbar und alle wichtigen Aspekte der Harmonik wie Struktur komplexität, Progressionskomplexität, Stimmführung usw.) werden visuell nachvollziehbar.In this way, the harmony of the music is multidimensionally continuous visualizable and all important aspects of harmony and structure complexity, progression complexity, voice guidance, etc.) visually understandable.
Die verschiedene Pfade (Stimmen) oder Pfadgruppen (z. B. mehrstim mige Instrumente) können unterschiedlich gefärbt werden. Auch die Flächen können nach unterschiedlichen räumlichen Ausrichtungen unterschiedlich gefärbt werden. Hier kann den Benutzern die die Möglichkeit eröffnet werden, die von ihnen erschaffenen "Klangwel ten" individuell beliebig zu colorieren.The different paths (voices) or path groups (e.g. multiple voices) instruments) can be colored differently. Also the Areas can have different spatial orientations be colored differently. Here the users can get the Possibility to be opened, the "Klangwel ten "individually to color.
Alle möglichen Stimmführungsvarianten sind in diesem Kompositions system primfaktoriell definierbar. Ferner können bei der Herstellung eines mehrstimmigen Satzes für jede Akkordprogression die struktu rellen und progressionealen Komplexitäten der beteiligten Akkorde rechnerisch ermittelt werden und z. B. diejenige Stimmführungsvariante (automatisch) gewählt werden, die insge samt den geringsten Komplexitätsfaktor aufweist.All possible tuning styles are in this composition system definable primarily. Furthermore, in the manufacture of a polyphonic set for each chord progression the structure real and progressive complexities of the chords involved be calculated and z. B. the one Voice guidance variant (automatically) can be selected, the total including the least complexity factor.
Die traditionelle Notation läßt sich algorithmisch entwickeln. Die sechs Notenstammnamen b, f, c, g, d, a, e, (amerikanische Schreibweise) werden im Quintenzirkel (entsprechend dem Primfaktor f₂=3 ange ordnet und als sich wiederholende Sequenz betrachtet.The traditional notation can be developed algorithmically. The six root names b, f, c, g, d, a, e, (American spelling) are in the circle of fifths (corresponding to the prime factor f₂ = 3) arranges and considers it a repeating sequence.
Jeder Oktavschritt (p₁=2) zeitigt keine Veränderung der Stammna men. Jeder Ur-Quintschritt zeitigt einen Schritt in der Stammnamen sequenz nach rechts. Jeder Ur-Terzschritt zeitigt vier Schritte nach rechts. Sobald die Stammnamensequenz nach rechts überschritten wird, wird sie links wieder aufgenommen und dem so ermittelten Stammnamen ein Kreuz "#" hinzugefügt. So entsteht der Notenname. Bei Überschreitungen der Stammnamensequenz nach links wird ent weder ein Kreuz weggenommen oder ein "b" hinzugefügt usw.Each octave step (p₁ = 2) does not result in a change in the parent name men. Each original fifth step marks a step in the stem name sequence to the right. Each major third step has four steps right. As soon as the parent name sequence exceeded to the right , it will be taken up again on the left and thus determined Trunk names added a cross "#". This is how the note name is created. If the parent name sequence is exceeded to the left, ent is entered neither removed a cross or added a "b" etc.
Je nachdem, welcher Stammname zur Urstimmung des gesamten Primfaktorenvektorsystems verwendet wird (z. B. der Kammerton A≈440Hz) wird dem Primfaktorenvektor (dritten Grades) die Stamm note A zugeordnet (1=p=1°*2°*3°*5°≈440 Hz) und der Algorithmus beginnt bei dieser Stammnote.Depending on which strain name is used to determine the entire prime factor vector system (e.g. the chamber tone A≈440Hz), the strain factor A is assigned to the prime factor vector (third degree) (1 = p = 1 ° * 2 ° * 3 ° * 5 ° ≈440 Hz) and the algorithm starts with this base note.
Im traditionellen Notensystem zeitigt eine Ur-Oktave (p=f₁=2) 7 pri mitive Notationsschritte, eine Ur-Quinte (p=f₂=3) 11 Notationsschritte und eine Ur-Terz (p=f₃=5) 16 Notationsschritte. Entsprechend dieser Notationsschritte werden die relativen Notationsstufendifferenzen von einem, eine Note repräsentierenden Primfaktorenvektorausdruck er mittelt und die Notenköpfe werden so den Notationsstufen zugeordnet und ihnen die, wie oben beschrieben, evtl. ermittelten Erhöhungs- oder Erniedrigungszeichen vorangestellt ("#" und "b"). Die absolute Position ist abhängig davon, welche Note als Stammnote definiert ist.In the traditional grading system, an original octave (p = f₁ = 2) 7 pri mitive notation steps, a prime fifth (p = f₂ = 3) 11 notation steps and a major third (p = f₃ = 5) 16 notation steps. According to this Notation steps become the relative notation level differences of a prime factor vector expression representing a note averaged and the noteheads are assigned to the notation levels and give them the possible increase, as described above, or a leading sign ("#" and "b"). The absolute Position depends on which grade is defined as the root grade is.
Primfaktorielle Interpretation rhythmischer Ereignisse p=f₀e0 *f₁e1 * . . . entspricht dem Basistempo (z. B. einem wie derkehrenden Takt). Tempoänderungen können so auch proportional aufgefaßt werden. Der Takt wird mittels p2 eines weiteren Prom faktorenvektors (im Bsp. ist p2/p1 = 72=2³×3²) und aller in ihm ganzzahlig enthaltenen Teilproportionen quantisiert dargestellt (32). Bei Musiksequenzern ist es üblich, "frei eingespielte Passagen" nachträglich zu quantisieren und sie an "perfekte Taktzeiten anzu passen. Hier bietet sich die kreisförmige Darstellung der Metrik (p₂/p₁) an. Die Quantisierungen können dann z. B. als Sterne oder n- Ecke logisch verknüpft dargestellt werden - vielfältige Mischquanti sierungen sind so möglich. "Taktgefühl" und rhythmisches Formem pfinden werden so aussagekräftiger visualisiert.Primary factorial interpretation of rhythmic events p = f₀ e0 * f₁ e1 * . . . corresponds to the basic tempo (e.g. a recurring measure). Changes in tempo can also be understood proportionally. The clock is quantized using p2 of another prom factor vector (in the example, p2 / p1 = 72 = 2³ × 3²) and all the partial proportions contained in it (32). With music sequencers, it is customary to subsequently quantize "freely recorded passages" and to adapt them to "perfect cycle times. Here, the circular representation of the metric (p₂ / p₁) is appropriate. The quantizations can then, for example, as stars or n - Logically linked corner - diverse mixed quantifications are possible. "Tactile" and rhythmic shape are visualized in a more meaningful way.
Die Quantisierung der Zeit bzw. des Taktes wird hier durch waage rechte Linien realisiert. Sie sind exakt nur für ein Element des multi dimensionalen primfaktoriellen Raumes gültig. Bei der Realisierung mittels eines Computerprogramms sollte dieses Element explizit hervorgehoben werden - es könnte z. B. ein relatives tonales Zen trum darstellen (33).The quantization of the time or the clock is realized here by horizontal lines. They are only valid for one element of the multi-dimensional prime factor space. When implementing this using a computer program, this element should be explicitly highlighted. B. represent a relative tonal center ( 33 ).
Claims (18)
- - der Skala und der Stimmung der Urtöne eines Manuals mittels ei ner Quint-Terz-Struktur (25).
- - der verkürzten Strukturprogressionen, die die Akkord- und Stufen funktionssymbole der traditionellen Musik ersetzen bzw. ergänzen (24)
- - der unverkürzten funktionalen Darstellung der Harmonik (Oktav- Quint-Terzraum), die das harmonische Ereignis isomorph darzustel len in der Lage ist und die traditionelle ausgeschriebene Notation der Musik ersetzt bzw. ergänzt (34).
- - der funktionalen Darstellung der Metrik der Zeit, die die bisherigen Taktmaße und rhythmischen Notenwerte ersetzt bzw. ergänzt (32).
- - The scale and the mood of the original tones of a manual using a fifth-third structure ( 25 ).
- - the shortened structural progressions, which replace or complement the chord and step function symbols of traditional music ( 24 )
- - The unabridged functional representation of the harmonic (octave-fifth of a third), which is able to depict the harmonic event isomorphically and which replaces or supplements the traditionally written music notation ( 34 ).
- - the functional representation of the metric of time, which replaces or supplements the previous time signature and rhythmic note values ( 32 ).
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