RU2459280C1 - Musical instrument - Google Patents
Musical instrument Download PDFInfo
- Publication number
- RU2459280C1 RU2459280C1 RU2011125623/12A RU2011125623A RU2459280C1 RU 2459280 C1 RU2459280 C1 RU 2459280C1 RU 2011125623/12 A RU2011125623/12 A RU 2011125623/12A RU 2011125623 A RU2011125623 A RU 2011125623A RU 2459280 C1 RU2459280 C1 RU 2459280C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound
- blocks
- musical
- fibonacci
- extraction
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10C—PIANOS, HARPSICHORDS, SPINETS OR SIMILAR STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS WITH ONE OR MORE KEYBOARDS
- G10C1/00—General design of pianos, harpsichords, spinets or similar stringed musical instruments with one or more keyboards
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10C—PIANOS, HARPSICHORDS, SPINETS OR SIMILAR STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS WITH ONE OR MORE KEYBOARDS
- G10C3/00—Details or accessories
- G10C3/12—Keyboards; Keys
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для получения звука, в частности к музыкальным инструментам с системной последовательностью блоков звукоизвлечения, обеспечивающих генерацию ступенчатых по высоте наборов музыкальных звуков, и может быть использовано для совершенствования средств музыкальной выразительности и создания музыки, базирующихся на новых музыкальных строях.The invention relates to devices for producing sound, in particular to musical instruments with a system sequence of sound extraction blocks providing the generation of step-by-step sets of musical sounds, and can be used to improve musical expressiveness and create music based on new musical systems.
Известные музыкальные инструменты, в состав которых входят, в том числе, блоки звукоизвлечения, которые включают механизмы звукоизвлечения, которые различаются по своему конструктивному выполнению в зависимости от вида музыкального инструмента. В этих музыкальных инструментах блоки звукоизвлечения предназначены для генерирования одной основной звуковой частоты, обуславливающей определенные свойства извлекаемого звука, в том числе высоту, являющуюся самым важным свойством музыкального звука. При этом настройка каждого из этих блоков по частоте генерируемого им звука согласована с частотной настройкой всех остальных блоков. Совокупность звуков, генерируемых блоками звукоизвлечения в пределах определенного диапазона, образует звуковую систему с характерным для нее звуковым составом и структурой интервальной последовательности, определяемых, в общем случае, количеством блоков звукоизвлечения, их взаимным расположением и принципом частотного соотношения (согласования) между генерируемыми блоками частотами. Указанное, в свою очередь, характеризует музыкальный строй с присущим ему звукорядом - последовательностью звуков или ступеней звуковой системы, расположенных в определенном порядке. Музыкальный строй применительно к музыкальным инструментам определяет особенности их конструкции и настройки (например, для скрипки, как правило, используется квинтовый строй, для домры - квартовый, для баяна - хроматический, для фортепьяно - темперированные строи и т.д.). Музыкальный строй в музыке может быть выражен разными способами, в том числе: рядом чисел в виде последовательности простых дробей, показывающих, например, соотношение частот звуков в выбранном интервале - во сколько раз частота верхнего звука в интервале больше частоты нижнего или как настроены блоки звукоизвлечения, образующие при колебании тот или иной интервал: полутон, тон, полтора тона и т.д.; последовательностью частот, соответствующих каждой ступени звукоряда в определенном строе, и т.д. Строй является определяющим при изготовлении музыкальных инструментов (например, определении длины трубки или кроны духовых инструментов, мест сверления отверстий на них, установки ладов на грифе струнных щипковых инструментов и т.д.) и при их настройке (см. Музыкальная энциклопедия и словарь, сайт в сети Интернет http://www.music-dic.ru/).Known musical instruments, which include, inter alia, sound extraction blocks, which include sound extraction mechanisms, which differ in their structural performance depending on the type of musical instrument. In these musical instruments, sound extraction units are designed to generate one main sound frequency, which determines certain properties of the sound being extracted, including pitch, which is the most important property of musical sound. In this case, the tuning of each of these blocks according to the frequency of the sound generated by it is consistent with the frequency tuning of all the other blocks. The set of sounds generated by the blocks of sound extraction within a certain range forms a sound system with its characteristic sound composition and structure of the interval sequence, determined, in the general case, by the number of blocks of sound extraction, their mutual arrangement and the principle of the frequency ratio (matching) between the frequencies generated by the blocks. The indicated, in turn, characterizes the musical system with its inherent scale - a sequence of sounds or steps of the sound system, arranged in a certain order. As applied to musical instruments, a musical system determines the features of their construction and tuning (for example, for a violin, as a rule, a quinte system is used, for a domra - a quart system, for a button accordion - chromatic, for a piano - temperament, etc.). The musical structure in music can be expressed in different ways, including: by a series of numbers in the form of a sequence of simple fractions, showing, for example, the ratio of the frequencies of the sounds in the selected interval - how many times the frequency of the upper sound in the interval is greater than the frequency of the lower or how sound blocks are configured, forming one or another interval during oscillation: halftone, tone, one and a half tones, etc .; a sequence of frequencies corresponding to each stage of the scale in a particular system, etc. The structure is decisive in the manufacture of musical instruments (for example, determining the length of a tube or crown of wind instruments, places to drill holes on them, setting frets on the neck of stringed stringed instruments, etc.) and when setting them up (see Musical Encyclopedia and Dictionary, website on the Internet http://www.music-dic.ru/).
Аналогом заявленного изобретения является группа музыкальных инструментов, при создании которых используются: а) диатонический строй из 7 нот (7-ступенный музыкальный строй, для которого характерно деление октавы на семь частотных блоков звукоизвлечения), при этом настройка блоков звукоизвлечения по частоте осуществляется таким образом, что отношения частот любой пары соседних блоков равны одному из двух видов интервальных коэффициентов, называемых соответственно тон-интервалом Т и полутон-интервалом S, где Т=9/8, S=256/243, а весь интервал октавы от ноты «до» предыдущей октавы до ноты «до» следующей октавы исчерпывается следующей последовательностью указанных коэффициентов: Т-Т-S-Т-Т-Т-S; б) хроматический строй, который для каждой октавы содержит 12 блоков звукоизвлечения (12-ступенный музыкальный строй), при этом согласование частотных отношений между ступенями в этих музыкальных инструментах осуществляется в соответствии с геометрической прогрессией, имеющей квинтовый коэффициент прогрессии 3/2 (см. Музыкальная энциклопедия и словарь, сайт в сети Интернет http://www.music-dic.ru/; The Grove Concise Dictionary of Music, edited by S.Sadie, Macmillan Press, 1994 в переводе Л.О.Акопяна, М.: Практика, 2001).An analogue of the claimed invention is a group of musical instruments, the creation of which uses: a) a 7-note diatonic system (a 7-stage musical system, which is characterized by dividing the octave into seven frequency blocks of sound extraction), while tuning the sound blocks by frequency is carried out in this way, that the frequency ratios of any pair of neighboring blocks are equal to one of two types of interval coefficients, called the tone interval T and the halftone interval S, respectively, where T = 9/8, S = 256/243, and the entire interval is ok tavas from the note “to” of the previous octave to the note “to” of the next octave is exhausted by the following sequence of the indicated coefficients: T-T-S-T-T-T-S; b) the chromatic system, which for each octave contains 12 blocks of sound extraction (12-stage musical system), while the coordination of the frequency relations between the steps in these musical instruments is carried out in accordance with the geometric progression, which has a 3/4 progression coefficient (see Musical encyclopedia and dictionary, Internet site http://www.music-dic.ru/; The Grove Concise Dictionary of Music, edited by S. Sadie, Macmillan Press, 1994 translated by L.O. Akopyan, M .: Practice , 2001).
Основным недостатком указанных музыкальных инструментов является проблема пифагоровой коммы и связанной с ней так называемой «волчьей квинты».The main drawback of these musical instruments is the problem of the Pythagorean comma and the so-called “wolf fifth” associated with it.
Данный недостаток вышеописанных музыкальных инструментов устраняется в музыкальных инструментах, при создании которых используется равномерно темперированный музыкальный строй, при котором пифагорова комма равномерно распределяется по всем ступеням и теряет остроту. В современных музыкальных инструментах чаще всего используется 12-ступенный равномерно темперированный музыкальный строй, при котором каждая октава делится на 12 равных интервалов - полутонов, границы которых являются ступенями звукоряда. В этих музыкальных инструментах настройка каждого из блоков звукоизвлечения по частоте генерируемого им звука согласована с частотной настройкой всех остальных блоков так, что частоты двух соседних (любых) блоков отличаются по величине в 21/12 раза и, соответственно, любая пара блоков, отстоящих друг от друга на 12 блоков, отличается по генерируемым ими звуковым частотам в 2 раза, то есть отличается по звучанию на интервал октавы (см. The Grove Concise Dictionary of Music, edited by S.Sadie, Macmillan Press, 1994 в пер. Л.О.Акопяна, М.: Практика, 2001).This drawback of the above musical instruments is eliminated in musical instruments, the creation of which uses a uniformly tempered musical system, in which the Pythagorean coma is evenly distributed over all stages and loses its sharpness. In modern musical instruments, the most often used is a 12-stage uniformly tempered musical system, in which each octave is divided into 12 equal intervals - half tones, the boundaries of which are steps of the scale. In these musical instruments, the tuning of each of the sound extraction blocks according to the frequency of the sound generated by them is consistent with the frequency tuning of all the other blocks so that the frequencies of two neighboring (any) blocks differ in size by 2 1/12 times and, accordingly, any pair of blocks spaced apart from each other by 12 blocks, it differs by 2 times in the sound frequencies they generate, that is, it differs in sound by the octave interval (see The Grove Concise Dictionary of Music, edited by S. Sadie, Macmillan Press, 1994 in L. O. Hakobyan, M.: Practice, 2001).
Недостатком этих музыкальных инструментов является то, что система блоков звукоизвлечения генерирует последовательность звуковых частот, у которой функциональная зона музыкального интервала, то есть спектр звуковых интервалов, передающих ему свои функции, составляет всего ±50 центов относительно фиксированной частоты настройки музыкального интервала. В то же время зона интонирования музыкального интервала, то есть спектр звуковых интервалов, до частот которых слуховое восприятие может смещать фиксированную частоту его настройки, составляет приблизительно ±30 центов относительно фиксированной частоты настройки музыкального интервала. Такое различие между функциональной зоной музыкального интервала и его зоной интонирования приводит к образованию зоны «мертвых» звуковых интервалов, которые не могут быть услышаны из-за ограниченной способности человеческого слухового восприятия к звуковысотному интонированию, при этом их количество составляет около 45% от всех звуковых интервалов, объединяемых октавой (см. «Гарбузов - музыкант, исследователь, педагог». - М., 1980, с.89-98).The disadvantage of these musical instruments is that the system of blocks of sound generation generates a sequence of sound frequencies, in which the functional area of the musical interval, that is, the range of sound intervals that transmit its functions to it, is only ± 50 cents relative to the fixed frequency of tuning the musical interval. At the same time, the intonation zone of the musical interval, that is, the spectrum of sound intervals to frequencies of which auditory perception can shift the fixed frequency of its tuning, is approximately ± 30 cents relative to the fixed frequency of tuning the musical interval. Such a difference between the functional area of the musical interval and its intonation zone leads to the formation of a zone of “dead” sound intervals that cannot be heard due to the limited ability of human auditory perception to high-pitch intonation, while their number is about 45% of all sound intervals united by an octave (see. "Garbuzov - musician, researcher, teacher." - M., 1980, p. 89-98).
Известно техническое решение, принятое за прототип заявленного изобретения и представляющее собой музыкальный инструмент с фиксированной высотой звуков и с равномерно темперированным строем, включающий совокупность блоков звукоизвлечения с механизмами звукоизвлечения, в котором каждый из блоков звукоизвлечения предназначен для генерирования одной основной звуковой частоты и согласован по этой частоте со звуковыми частотами, генерируемыми остальными блоками. При этом количество блоков звукоизвлечения в октаве позволяет получить 22-ступенный звукоряд с отношением частоты настройки любого из блоков звукоизвлечения к частоте настройки соседнего блока звукоизвлечения, расположенного ниже по звукоряду, равным 221/22. В данном техническом решении увеличение блоков звукоизвлечения в октаве позволяет создать звукоряд, в котором функциональная зона музыкального интервала меньше зоны интонирования, что в свою очередь, обеспечивает включение зоны «мертвых» звуковых интервалов в сферу слухового восприятия (патент RU 2217815 С1, приоритет 16.05.2002, МПК G10C 9/00, опубл. 27.11.2003).A technical solution is known, taken as a prototype of the claimed invention and which is a musical instrument with a fixed pitch and with a uniformly tempered system, including a set of sound extraction blocks with sound extraction mechanisms, in which each of the sound extraction blocks is designed to generate one main sound frequency and is coordinated by this frequency with sound frequencies generated by the rest of the blocks. At the same time, the number of sound pickup units in the octave allows you to get a 22-step scale with the ratio of the tuning frequency of any of the sound pickup blocks to the tuning frequency of the adjacent pickup block located lower in the scale equal to 22 1/22 . In this technical solution, an increase in the blocks of sound extraction in the octave allows you to create a scale in which the functional area of the musical interval is less than the intonation zone, which in turn ensures the inclusion of the zone of "dead" sound intervals in the field of auditory perception (patent RU 2217815 C1, priority 16.05.2002 IPC G10C 9/00, published on November 27, 2003).
Недостатком данного музыкального инструмента, равно как и всех музыкальных инструментов аналогов, является то, что они не удовлетворяют расширяющимся потребностям современных композиторов за счет ограниченных возможностей сочинения и озвучивания на них музыкальных произведений из-за использования системы блоков звукоизвлечения с фиксированным числом ступеней в музыкальном строе. Иными словами, композиторы нуждаются в инструментах с новыми системами блоков звукоизвлечения, которые позволяют создавать произведения с новыми мелодическими и гармоническими решениями.The disadvantage of this musical instrument, as well as of all analog musical instruments, is that they do not satisfy the expanding needs of modern composers due to the limited ability to compose and sound musical works on them due to the use of a system of sound extraction blocks with a fixed number of steps in the musical system. In other words, composers need instruments with new systems of sound extraction blocks that allow creating works with new melodic and harmonic solutions.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание музыкального инструмента, позволяющего обеспечить технический результат, направленный на расширение его функциональных возможностей за счет создания системы блоков звукоизвлечения, основанной на использовании нового типа музыкального строя.The task to which the claimed invention is directed is to create a musical instrument that allows to provide a technical result aimed at expanding its functionality by creating a system of blocks of sound extraction based on the use of a new type of musical system.
В заявленном изобретении данная задача с достижением указанного технического результата решается тем, что в музыкальном инструменте, включающем систему взаимосвязанных между собой блоков звукоизвлечения, в которой каждый блок предназначен для генерирования одной основной звуковой частоты и согласован по этой частоте со звуковыми частотами, генерируемыми другими блоками, при этом количество блоков звукоизвлечения, принцип их согласования по генерируемым звуковым частотам, маркировка блоков звукоизвлечения на инструменте и их пространственное расположение определяются многоступенным музыкальным строем, образуемым из дискретного набора монохроматических звуков, количество блоков звукоизвлечения, принцип их согласования по генерируемым звуковым частотам, маркировка блоков на инструменте и пространственное расположение в системе блоков звукоизвлечения определяются исходя из получения такого дискретного набора монохроматических звуков, который образует пентаграммный фибоначчиево-ступенный музыкальный строй на основе геометрической прогрессии с фибоначчиевым числом членов этой прогрессии и с коэффициентом прогрессии k, равным квадрату золотого сечения φ2, где φ=(1+50,5)/2, при этом отношения звуковых частот соседних блоков звукоизвлечения в данном строе являются иррациональными числами, выраженными через величину золотого сечения.In the claimed invention, this task with the achievement of the specified technical result is solved by the fact that in a musical instrument including a system of interconnected sound extraction blocks, in which each block is designed to generate one main sound frequency and is coordinated at this frequency with sound frequencies generated by other blocks, the number of blocks of sound extraction, the principle of matching them with the generated sound frequencies, marking of blocks of sound extraction on the instrument and their simple The natural arrangement is determined by the multi-stage musical system formed from a discrete set of monochromatic sounds, the number of sound extraction blocks, the principle of their matching according to the generated sound frequencies, the marking of the blocks on the instrument and the spatial arrangement in the system of sound extraction blocks are determined based on the receipt of such a discrete set of monochromatic sounds that forms a pentagram Fibonacci-staged musical system based on geometric progression with Fibonacci the number of members of this progression and with a progression coefficient k equal to the square of the golden ratio φ 2 , where φ = (1 + 5 0.5 ) / 2, while the ratios of sound frequencies of neighboring blocks of sound extraction in this system are irrational numbers expressed in terms of golden section.
Кроме того, указанная задача решается тем, что в музыкальном инструменте система блоков звукоизвлечения состоит из согласованных между собой подсистем с разными по числу ступеней пентаграммными фибоначчиево-ступенными музыкальными строями, при этом одна из подсистем, имеющая последовательность блоков звукоизвлечения с меньшим числом ступеней, входит в состав другой подсистемы, имеющей последовательность блоков звукоизвлечения с большим числом ступеней.In addition, this problem is solved by the fact that in a musical instrument the system of blocks of sound extraction consists of subsystems coordinated with each other with different pentagram fibonacci-stage musical systems, with one of the subsystems having a sequence of blocks of sound extraction with a smaller number of stages included in the composition of another subsystem having a sequence of sound extraction blocks with a large number of steps.
Кроме того, указанная задача решается тем, что в музыкальном инструменте блоки звукоизвлечения каждой из подсистем с разными по числу ступеней пентаграммными фибоначчиево-ступенными музыкальными строями размещены на разных по высоте ярусах.In addition, this problem is solved by the fact that in a musical instrument the blocks of sound extraction of each of the subsystems with different in number of steps pentagram fibonacci-stage musical systems are placed on different tiers in height.
Указанная задача решается также тем, что в музыкальном инструменте по меньшей мере одна из подсистем системы блоков звукоизвлечения соответствует равномерно темперированному музыкальному строю.This problem is also solved by the fact that in a musical instrument, at least one of the subsystems of the system of blocks of sound production corresponds to a uniformly tempered musical system.
Сущность изобретения заключается в создании музыкального инструмента с последовательностью блоков звукоизвлечения и частотным соотношением между генерируемыми блоками частотами, позволяющим получить звукоряд - дискретный набор монохроматических звуков, соответствующий новому, ранее не известному музыкальному строю - пентаграммному фибоначчиево-ступенному строю. Этот музыкальный строй позволяет конструировать музыкальные инструменты с различными комбинациями расположения блоков звукоизвлечения в системе блоков, в том числе с использованием в одном музыкальном инструменте согласованных между собой последовательностей (наборов) блоков звукоизвлечения с пентаграммными фибоначчиево-ступенными музыкальными строями с различным числом ступеней.The essence of the invention lies in the creation of a musical instrument with a sequence of blocks of sound extraction and the frequency ratio between the generated blocks of frequencies, which allows to obtain a scale - a discrete set of monochromatic sounds, corresponding to a new, previously unknown musical system - pentagram fibonacci-step system. This musical system allows you to design musical instruments with various combinations of the location of the sound blocks in the block system, including the use of sequences (sets) of sound blocks with pentagram fibonacci-stage musical systems with different number of stages in one musical instrument.
Согласно изобретению в заявленном музыкальном инструменте количество размещенных в выбранном интервале блоков звукоизвлечения, соответствующее количеству ступеней в музыкальном строе, определяется в соответствии с геометрической прогрессией с фибоначчиевым числом Fn членов этой прогрессии и с коэффициентом прогрессии k=φ2, где φ=(1+S0,5)/2=1,618… - иррациональное число, известное под названием золотого сечения.According to the invention, in the claimed musical instrument, the number of blocks of sound extraction located in the selected interval corresponding to the number of steps in the musical system is determined in accordance with the geometric progression with the Fibonacci number F n of members of this progression and with the progression coefficient k = φ 2 , where φ = (1+ S 0.5 ) / 2 = 1.618 ... - an irrational number, known as the golden ratio.
По определению рядом чисел Фибоначчи называется числовая последовательность {Fn}, которая начинается с членов 0 и 1 и в которой каждый последующий член после этих членов равен сумме двух предыдущих (см. Воробьев Н.Н. Числа Фибоначчи. - М.: Наука, 1978). Эту последовательность можно выразить следующим образом:By definition, a number of Fibonacci numbers refers to a numerical sequence {F n }, which begins with members 0 and 1 and in which each subsequent member after these members is equal to the sum of the two previous ones (see Vorobyov N.N. Fibonacci numbers. - M.: Science, 1978). This sequence can be expressed as follows:
Fn+2=Fn+Fn+1=0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, … где n=1, 2, 3….F n + 2 = F n + F n + 1 = 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, ... where n = 1, 2, 3 ....
Особенностью указанной последовательности чисел является то, что отношение последующего числа из ряда чисел к предыдущему приближается к иррациональной величине золотого сечения φ=1,618….A feature of this sequence of numbers is that the ratio of the next number from a series of numbers to the previous one approaches the irrational value of the golden ratio φ = 1,618 ....
Понятие золотого сечения, относящееся к геометрии, представляет собой такое пропорциональное деление целого на неравные части, при котором все целое так относится к большей части, как большая часть относится к меньшей.The concept of the golden ratio, relating to geometry, is such a proportional division of the whole into unequal parts, in which the whole whole relates to the greater part as much as the smaller part.
Золотое сечение наглядно проявляется в известной геометрической фигуре, называемой пентаграммой и представляющей собой пятиконечную звезду, получаемую при последовательном соединении через одну всех вершин правильного пятиугольника. В этой фигуре соблюдается постоянство отношений составляющих ее отрезков: AD:AC=AC:CD=АВ:ВС=AD:АЕ=АЕ:ЕС, при этом все эти отношения равны золотому сечению (см. Фиг.5).The golden ratio is clearly manifested in the well-known geometric figure, called the pentagram, which is a five-pointed star obtained by connecting all the vertices of a regular pentagon in series through one. In this figure, the constancy of the relations of its constituent segments is observed: AD: AC = AC: CD = AB: BC = AD: AE = AE: EC, all these relations being equal to the golden ratio (see Figure 5).
Квадрат золотого сечения является величиной, известной как коэффициент отношения соответствующих линейных размеров двух пентаграмм или правильных пятиконечных звезд, из которых одна вписана в другую (см. Фиг.6).The square of the golden ratio is a value known as the ratio of the respective linear dimensions of two pentagrams or regular five-pointed stars, of which one is inscribed in the other (see Figure 6).
Таким образом, пентаграмма многообразно сопряжена по геометрическим характеристикам с золотым сечением.Thus, the pentagram is varied in geometric characteristics with the golden ratio.
В силу этой связи музыкальный инструмент согласно заявленному изобретению назван заявителем «Пентаграмон». Соответственно, новый музыкальный строй, определяемый в соответствии с геометрической прогрессией … φ0, φ2, φ4, φ6, φ8, … с фибоначчиевым числом Fn членов этой прогрессии и с коэффициентом прогрессии k=φ2 назван заявителем пентаграммный фибоначчиево-ступенный строй. В случае инвертирования данной прогрессии в обратном направлении справа налево, при котором коэффициент прогрессии k равен обратной величине квадрата золотого сечения φ-2, имеют место быть аналогичные в отношении музыкального строя результаты и потому данный случай не рассматривается как самостоятельно значимый.By virtue of this, the musical instrument according to the claimed invention is named by the applicant "Pentagram". Accordingly, a new musical system, determined in accordance with a geometric progression ... φ 0 , φ 2 , φ 4 , φ 6 , φ 8 , ... with a Fibonacci number F n members of this progression and with a progression coefficient k = φ 2, is named by the applicant as a pentagram fibonacci step system. In the case of inverting this progression from right to left, at which the progression coefficient k is equal to the reciprocal of the square of the golden ratio φ -2 , the results will be similar in terms of musical structure and therefore this case is not considered as independently significant.
Связанное с рядом чисел Фибоначчи золотое сечение реализуется в пентасимметричных фигурах, широко представленных в живой природе и запрещенных в классической кристаллографии. Биологические исследования показывают, что, начиная с вирусов и растений и кончая организмом человека, всюду выявляется золотая пропорция, характеризующая соразмерность и гармоничность их строения. Например, на разных уровнях и ветвях биологической эволюции проявляются биологические законы филлотаксиса (листорасположения), согласно которым при спирально симметричном расположении листоорганов в телах растений реализуются сразу пары чисел Фибоначчи. Эти же законы проявляются в спиральных укладках чешуи у рыб и млекопитающих, почек у гидр, органов у медуз и т.д. В психофизике восприятия обнаружен биологический феномен предпочтения пропорций золотого сечения в эстетике пропорций. Пропорции золотого сечения обнаружены в строении и функционировании многих физиологических систем, включая сердечно-сосудистую, дыхательную, систему электрической активности мозга и др.The golden ratio associated with a number of Fibonacci numbers is realized in pentasymmetric figures, widely represented in wildlife and forbidden in classical crystallography. Biological studies show that, starting with viruses and plants and ending with the human body, a golden proportion is everywhere revealed that characterizes the proportionality and harmony of their structure. For example, at different levels and branches of biological evolution, the biological laws of phyllotaxis (leaf arrangement) are manifested, according to which, with a spirally symmetrical arrangement of leaf organs in plant bodies, pairs of Fibonacci numbers are realized immediately. The same laws are manifested in spiral stackings of scales in fish and mammals, kidneys in hydras, organs in jellyfish, etc. In the psychophysics of perception, a biological phenomenon of the preference for the proportions of the golden section in the aesthetics of proportions has been discovered. Golden section proportions were found in the structure and functioning of many physiological systems, including the cardiovascular, respiratory, brain electrical activity systems, etc.
В музыке золотое сечение отражает особенности человеческого восприятия временных пропорций, оно приводит к впечатлению особой стройности музыкального сочинения. Любое музыкальное произведение имеет временное протяжение и делится на отдельные части, которые обращают на себя внимание и облегчают восприятие целого. Соотношение этих частей, находящихся в отношениях золотого сечения, производит в музыкальном произведении впечатление гармонии, соразмерности, изящества (см. сайт в сети Интернет www.goldenmuseum.ru).In music, the golden ratio reflects the peculiarities of human perception of temporal proportions; it leads to the impression of a special harmony in the musical composition. Any piece of music has a temporary extension and is divided into separate parts that attract attention and facilitate the perception of the whole. The ratio of these parts in the relationship of the golden section gives the impression of harmony, proportionality, grace in a musical work (see the website on the Internet www.goldenmuseum.ru).
Согласно поставленной в изобретении задачи заявленный музыкальный инструмент спроектирован так, что система блоков звукоизвлечения в нем позволяет реализовать новые музыкальные строи, базирующиеся на свойствах ряда чисел Фибоначчи и связанного с ним золотого сечения.According to the task of the invention, the claimed musical instrument is designed so that the system of blocks of sound production in it allows you to implement new musical systems based on the properties of a number of Fibonacci numbers and the associated golden ratio.
Сущность изобретения подтверждается графическими материалами на примере клавишного музыкального инструмента, на которых схематически показана клавиатура клавишного инструмента, являющаяся основным средством для извлечения звуков. Механизмы блоков звукоизвлечения с другими конструктивными элементами, входящими в состав музыкального инструмента, не претерпевают каких-либо изменений, а потому условно не показаны.The invention is confirmed by graphic materials on the example of a keyboard musical instrument, which schematically shows the keyboard of a keyboard instrument, which is the main means for extracting sounds. The mechanisms of the blocks of sound extraction with other structural elements that are part of a musical instrument do not undergo any changes, and therefore are not conditionally shown.
На фиг.1 - показана клавиатура в виде одномерной линейной конструкции, соответствующая системе блоков звукоизвлечения с одним пентаграммным фибоначчиево-ступенным музыкальным строем;Figure 1 - shows the keyboard in the form of a one-dimensional linear design, corresponding to the system of blocks of sound with one pentagram fibonacci-stage musical system;
На фиг.2 - показана клавиатура в виде одномерной линейной конструкции, соответствующая системе блоков звукоизвлечения, состоящей из двух последовательно расположенных подсистем с разными по числу ступеней музыкальными строями;Figure 2 - shows the keyboard in the form of a one-dimensional linear design, corresponding to the system of blocks of sound extraction, consisting of two sequentially located subsystems with different musical systems in the number of stages;
На фиг.3 - показана клавиатура в виде одномерной линейной конструкции, соответствующая системе блоков звукоизвлечения, состоящей из двух подсистем с разными по числу ступеней музыкальными строями и с вхождением последовательности блоков с меньшим числом ступеней в состав другой подсистемы с последовательностью блоков с большим числом ступеней;Figure 3 - shows the keyboard in the form of a one-dimensional linear design, corresponding to the system of blocks of sound production, consisting of two subsystems with different musical systems in number of stages and with the inclusion of a sequence of blocks with a smaller number of stages in another subsystem with a sequence of blocks with a large number of stages;
На фиг.4 - показана клавиатура в виде 3-ярусной конструкции с расположением на каждом ярусе последовательности блоков звукоизвлечения, каждая из которых включает разное число ступеней и соответствует своему музыкальному строю.Figure 4 - shows the keyboard in the form of a 3-tier structure with an arrangement on each tier of a sequence of blocks of sound extraction, each of which includes a different number of steps and corresponds to its musical structure.
Заявленный музыкальный инструмент в представленном примере (фиг.1) включает совокупность блоков звукоизвлечения 1, выполненных в виде клавиш 2 с механизмами звукоизвлечения (условно не показаны), которые образуют систему взаимосвязанных между собой блоков звукоизвлечения 1. Каждый отдельный блок звукоизвлечения 1 предназначен для генерирования одной основной звуковой частоты и согласован по этой частоте со звуковыми частотами, генерируемыми остальными блоками звукоизвлечениями. Система блоков звукоизвлечения 1, в частности последовательность их расположения и количество, определяется из условия реализации пентаграммного фибоначчиево-ступенного музыкального строя на основе геометрической прогрессии с фибоначчиевым числом членов этой прогрессии, которое, собственно, и определяет фибоначчиево число ступеней 3 в музыкальном строе, и с коэффициентом прогрессии k, равным квадрату золотого сечения φ2, где φ=(l+S0,5)/2. Настройка каждого из блоков звукоизвлечения 1 по частоте генерируемого им звука согласована с частотной настройкой всех остальных блоков так, что отношения звуковых частот соседних блоков звукоизвлечения, например, f42/f41 являются иррациональными числами, выраженными через величину золотого сечения φ.The claimed musical instrument in the presented example (Fig. 1) includes a set of sound extraction blocks 1 made in the form of
В музыкальном инструменте может быть реализована система блоков звукоизвлечения 1 с одним пентаграммным фибоначчиево-ступенным музыкальным строем с числом ступеней 3 в музыкальном интервале, равным фибоначчиеву числу, например, представленная на фиг.1 система блоков звукоизвлечения 1 с 55-ступенным музыкальным строем, либо система блоков звукоизвлечения 1 с несколькими, например, как это представлено на фиг.2, двумя пентаграммными фибоначчиево-ступенными музыкальными строями с различным фибоначчиевым числом ступеней 3, при котором набор блоков звукоизвлечения в каждом музыкальном интервале состоит из двух подсистем 4 и 5, соответственно, с 21-ступенным и 34-ступенным музыкальными строями.In a musical instrument, a system of sound production units 1 with one pentagram Fibonacci-stage musical system with a number of
Характерной особенностью пентаграммного фибоначчиево-ступенного строя является то, что, если в двух разных по числу ступеней строях их крайние по частоте ступени совпадают (например, ноты «до» имеют одинаковую частоту 256 Гц в обоих строях), то все звуковые частоты меньшего по числу ступеней строя входят в состав звуковых частот более высокоступенного строя. Так, на фиг 3 представлен вариант реализации музыкального инструмента с двумя подсистемами 5 и 6 блоков звукоизвлечения 1, соответственно, с 13-ступенным и 21-ступенным музыкальными строями, в которых все 13 звуковых частот f1, f2, f3, … f13 из 13-ступенного строя являются членами множества звуковых частот 21-ступенного строя, расставленными внутри последнего таким образом, как это показано на фиг.3 дополнительными линиями 7, соединяющими соответстветственные по звуковой частоте ступени данных строев. Это определяет многоярусность системы блоков звукоизвлечения 1, образующих пентаграммные фибоначчиево-ступенные строи или, иными словами, принцип вложенной многоярусности.A characteristic feature of the pentagram Fibonacci-step system is that if in two different in the number of stages systems their extreme frequencies coincide (for example, “do” notes have the same frequency of 256 Hz in both systems), then all sound frequencies are smaller in number steps of the system are part of the sound frequencies of a higher-ranking system. So, FIG. 3 shows an embodiment of a musical instrument with two
Из соображения удобств для исполнителя музыкального произведения на музыкальном инструменте наборы блоков звукоизвлечения 1, соответствующие разным по числу ступеней пентаграммным фибоначчиево-ступенным музыкальным строям, могут быть размещены на разных по высоте ярусах 8 (фиг.4). На указанной фиг.4 верхний 9 ярус блоков звукоизвлечения содержит 55 блоков звукоизвлечения, соответствует 55-ступенному пентаграммному фибоначчиево-ступенному музыкальному строю и предназначен для исполнения мелодии в этом строе. Средний 10 ярус содержит два набора по 21 блоку звукоизвлечения, каждый из которых соответствует 21-ступенному пентаграммному фибоначчиево-ступенному музыкальному строю, а нижний 11 ярус содержит три набора по 13 блоков звукоизвлечения, каждый из которых соответствует 13-ступенному пентаграммному фибоначчиево-ступенному музыкальному строю. Средний 10 и нижний 11 ярусы предназначены, главным образом, для извлечения согласованных по звучанию аккордов к мелодии верхнего 9 яруса. Числа 55, 21, 13 являются числами из ряда чисел Фибоначчи.For reasons of convenience for the performer of a musical work on a musical instrument, sets of sound extraction units 1 corresponding to pentagram fibonacci-stage musical systems of different degrees can be placed on tiers of different heights 8 (Fig. 4). In the indicated figure 4, the upper 9 tier of the blocks of sound extraction contains 55 blocks of sound extraction, corresponds to the 55-speed pentagram fibonacci-stage musical system and is intended to play the melody in this system. The middle 10 tier contains two sets of 21 blocks of sound production, each of which corresponds to a 21-stage pentagram fibonacci-stage musical system, and the lower 11 tier contains three sets of 13 blocks of sound production, each of which corresponds to a 13-stage pentagram fibonacci-musical system . The middle 10 and lower 11 tiers are intended primarily to extract chords that are consistent in sound to the melody of the upper 9 tier. The numbers 55, 21, 13 are numbers from a series of Fibonacci numbers.
В заявленном музыкальном инструменте может быть реализована комбинация музыкальных строев, при которой один из наборов блоков звукоизвлечения 1, размещенных, например, на одном из ярусов так, как это показано на фиг.4, может соответствовать равномерно-темперированному музыкальному строю.In the claimed musical instrument, a combination of musical strings can be implemented, in which one of the sets of sound extraction units 1, placed, for example, on one of the tiers as shown in Fig. 4, can correspond to a uniformly-tempered musical system.
Для обеспечения удобства освоения музыкального инструмента блоки звукоизвлечения 1 могут быть окрашены в разные цвета, например, в традиционные белый и черный для клавишного музыкального инструмента или другие любые цвета с учетом последовательности расположения блоков звукоизвлечения в том или ином музыкальном интервале или принадлежности их к тому или иному ярусу. С этой же целью блоки звукоизвлечения могут подсвечиваться световой индикацией.To ensure the convenience of mastering a musical instrument, the sound blocks 1 can be painted in different colors, for example, in traditional white and black for a keyboard musical instrument or any other colors, taking into account the sequence of arrangement of the blocks of sound in one or another musical interval or their belonging to one or another tier. For the same purpose, the sound blocks can be illuminated by a light indication.
Настоящее изобретение позволяет расширить функциональные возможности музыкального инструмента за счет организации системы блоков звукоизвлечения, обеспечивающей реализацию новых - пентаграммных фибоначчиево-ступенных строев с различными комбинациями этих строев по числу ступеней.The present invention allows to expand the functionality of a musical instrument by organizing a system of blocks of sound extraction, which provides the implementation of new - pentagram fibonacci-stage stitches with various combinations of these stitches according to the number of steps.
Claims (5)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011125623/12A RU2459280C1 (en) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Musical instrument |
| DE212012000111.5U DE212012000111U1 (en) | 2011-06-23 | 2012-06-15 | musical instrument |
| PCT/RU2012/000469 WO2012177178A1 (en) | 2011-06-23 | 2012-06-15 | Musical instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011125623/12A RU2459280C1 (en) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Musical instrument |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2459280C1 true RU2459280C1 (en) | 2012-08-20 |
Family
ID=46936801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011125623/12A RU2459280C1 (en) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Musical instrument |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE212012000111U1 (en) |
| RU (1) | RU2459280C1 (en) |
| WO (1) | WO2012177178A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2520014C1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-20 | Александр Владимирович Олейник | Electronic musical keyboard instrument "maxbox" |
| RU2695740C1 (en) * | 2016-07-14 | 2019-07-25 | Владислав Владимирович Волков | Harmonic temperament adjustment method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU274640A1 (en) * | К. А. Еременко | |||
| US3915050A (en) * | 1974-03-21 | 1975-10-28 | Wajiha Abdel Hak | Keyboard instrument |
| RU2217815C1 (en) * | 2002-05-16 | 2003-11-27 | Трусов Владимир Николаевич | Musical instrument with fixed pitch of sounds and uniformly tempered sound line |
| KR20070089550A (en) * | 2006-02-28 | 2007-08-31 | 이상덕 | Multi-function and complex wind instrument |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06214561A (en) * | 1993-01-19 | 1994-08-05 | Terunori Hachisuga | Musical instrument of new rhythm system |
-
2011
- 2011-06-23 RU RU2011125623/12A patent/RU2459280C1/en active IP Right Revival
-
2012
- 2012-06-15 DE DE212012000111.5U patent/DE212012000111U1/en not_active Expired - Lifetime
- 2012-06-15 WO PCT/RU2012/000469 patent/WO2012177178A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU274640A1 (en) * | К. А. Еременко | |||
| US3915050A (en) * | 1974-03-21 | 1975-10-28 | Wajiha Abdel Hak | Keyboard instrument |
| RU2217815C1 (en) * | 2002-05-16 | 2003-11-27 | Трусов Владимир Николаевич | Musical instrument with fixed pitch of sounds and uniformly tempered sound line |
| KR20070089550A (en) * | 2006-02-28 | 2007-08-31 | 이상덕 | Multi-function and complex wind instrument |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2520014C1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-20 | Александр Владимирович Олейник | Electronic musical keyboard instrument "maxbox" |
| RU2695740C1 (en) * | 2016-07-14 | 2019-07-25 | Владислав Владимирович Волков | Harmonic temperament adjustment method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE212012000111U1 (en) | 2014-02-14 |
| WO2012177178A1 (en) | 2012-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Straehley et al. | The influence of mode and musical experience on the attribution of emotions to melodic sequences. | |
| Hasegawa | Clashing Harmonic Systems in Haas's Blumenstück and in vain | |
| Bozkurt et al. | Weighing diverse theoretical models on Turkish maqam music against pitch measurements: A comparison of peaks automatically derived from frequency histograms with proposed scale tones | |
| US9620093B2 (en) | Simple music—next generation keyboard | |
| Bauer | The impossible charm of Messiaen’s Chronochromie | |
| RU2459280C1 (en) | Musical instrument | |
| Papadopoulos | Mathematics and group theory in music | |
| JP2013541728A (en) | Harmonious scale instrument (harmonic musical instrument) | |
| Hsü | Fractal geometry of music: From bird songs to Bach | |
| Meredith | Computing pitch names in tonal music: a comparative analysis of pitch spelling algorithms | |
| Khalifa et al. | Evolutionary music composer integrating formal grammar | |
| US6750387B2 (en) | Mode-enhanced hindustani music | |
| Burn | Analysing Sixteenth-Century Chant-Based Polyphony: Some Methodological Observations, and a Case-Study from Leonhard Paminger | |
| Bacon | Our Musical Idiom | |
| Fugiel | Waveform circularity from added sawtooth and square wave acoustical signals | |
| Brook | Synergy of Form, Rhythm, and Orchestration in Three Microtonal Compositions | |
| Mažulis | Composing Microtonal Melody | |
| O’Neill | Creating new music compositions based on the number systems of composer Greg Sheehan | |
| Milne | A psychoacoustic model of harmonic cadences | |
| Sabat | Pantonality Generalised: Ben Johnston's Artistic Researches In Extended Just Intonation | |
| Rasch | A word or two on the tuning of Harry Partch | |
| Brook | Synergy of Orchestration, Rhythm, and Form in Three Microtonal Compositions | |
| Klösch | The Sliding Keyboard The Construction of a New Pure Tonal Instrument | |
| Stephens | The Microtones of Bharata’s Natyashastra | |
| Trikoupis | MULTIDIMENSIONAL ARTISTIC EDUCATION: THE MATHEMATICAL PERSPECTIVE OF MUSIC COMPOSITION. INDICATIVE ANALYSIS OF APPLICATIONS IN THE WORK JALONSBY IANNIS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140624 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20151127 |