Frage:
Musiknoten und Farben eines Regenbogens
heaven-of-intensity
2017-03-16 12:31:42 UTC
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Ich habe mich gefragt, ob es in einer Oktave im Klavier sieben Grundtöne gibt, und wir beobachten auch meistens sieben Grundfarben eines Regenbogens.Ich weiß, dass wir logarithmisch wahrnehmen, das heißt, wir kümmern uns nur um relative Unterschiede.

Gibt es eine Beziehung zwischen $ 7 $ Noten (in einer Oktave) und $ 7 $ Farben eines Regenbogens?

EDIT: Ich stimme zu, dass der primäre Begriff für die $ 7 $ -Noten in einer Oktave mehr oder weniger Geschmackssache ist.Wenn wir jedoch den westlichen Musikgeschmack als Leitfaden nehmen, können wir uns rechtfertigen, 12-Dollar-Noten in einer Oktave zu verwenden und Klaviertasten auf die gegenwärtige Weise zu platzieren.Schauen Sie sich hier an.

Es gibt eine mathematische Erklärung für 12 Noten in einer Oktave, wie in Ihrem Link erläutert.Es gibt jedoch keine Erklärung für 7 Primärnoten, außer dass es für westliche Ohren gut und vertraut klingt.
@EricDuminil Ich denke, Sie haben meinen Zweck falsch verstanden.Es gibt eine mathematische Begründung für den Bruch $ \ frac {7} {12} $, der besagt, dass eine Oktave $ 7 $ weiße Tasten enthält.
Und ich denke, Sie haben den Link nicht verstanden.Ja, 12 Fünftel liegen nahe bei 7 Oktaven (`1,5 ** 12≈2 ** 7`), und diese Tatsache ist die mathematische und historische Rechtfertigung für 12 Noten in einer Oktave.Es ist jedoch völlig falsch zu sagen, dass dieser Bruch impliziert, dass eine Oktave 7 weiße Tasten enthält.
@EricDuminil "Es ist die Näherung 7/12 = .5833333333 ..., die eine Oktave von 12 Schritten vorschlägt, wobei ein Fünftel 7 Halbtönen entspricht."
Bitte lesen Sie diesen Satz noch einmal langsam.Alles, was es tut, ist, einen Halbton als "2 ** (1/12) ~ 1.0594630943" und einen fünften als "2 ** (7/12) ~ 1.4983070" zu definieren.Es sagt nichts über Primärnoten in einer Oktave aus.
@EricDuminil Okay, aber schauen Sie sich an, wie er den Bruch $ \ frac {3} {2} $ verwendet hat, um die $ 12 $ -Noten in einer Oktave zu rechtfertigen.Er hat sicherlich die traditionellen westlichen Noten verwendet, deshalb habe ich sie als primär bezeichnet, und deshalb werden Klaviertasten so platziert, wie wir es wissen, wie Sie sagten.Es gibt eine Erklärung für $ 7 $ Primärnoten in meiner Meinung, wenn wir den westlichen Musikgeschmack als Leitfaden nehmen wollen, aber ich denke, es ist kein sehr wichtiges Thema.Ich kann Ihnen in gewisser Hinsicht zustimmen.
Vielen Dank für Ihre Offenheit.Eine korrekte mathematische Erklärung von 12 Noten in einer Oktave sollte keine Notennamen bis zum Ende verwenden.Zuerst: Oktave, dann Quinten, dann Halbton, dann 12 Noten in einer Oktave.Benennen Sie die Noten am Ende wie gewünscht, aber es ist kein mathematischer Prozess mehr.
Sie können [hier] sehen (http://music.stackexchange.com/q/12314/3032), dass Musiker manchmal Klänge mit Farben assoziieren, aber es ist nie eine direkte Entsprechung von Wellenlängen.
In der Musik wird die Notenfolge wiederholt (wenn $ f_0 $ ein C ist, sind es auch $ 2, 4, 8, ... $ mal $ f_0 $).Dies ist bei Farben nicht der Fall, nicht wahr?
@Karlo Ja, das Oktavsystem funktioniert nicht in Farben.Ich fragte nach der Beziehung in einer Oktave.
Fünf antworten:
Nathaniel
2017-03-16 13:46:41 UTC
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Auf der einfachsten Ebene lautet die Antwort ein flaches Nein. Die sieben Grundtöne einer Oktave sind spezifisch für die westliche Musiktradition. Es ist nicht ganz willkürlich, wie Sie sagen, aber es gibt viele andere Entscheidungen, die getroffen werden könnten, und es gibt andere Kulturen, die weniger Noten (z. B. pentatonische Skalen in der Bluesmusik) oder mehr (z. B. klassische indische Musik) verwenden. Die sieben Farben im Regenbogen sind ebenfalls etwas willkürlich. (Sind Indigo und Violett wirklich unterschiedliche Farben? Warum zählen wir nicht Aquamarin, genau zwischen Grün und Blau?)

Allerdings ist der Frequenzbereich, den wir sehen können, nur ein kleines Stück von einer Oktave entfernt und liegt zwischen 440 und 770 THz. Das ist wirklich mehr oder weniger ein Zufall, aber deshalb kann ich nur zum Spaß auf eine Beziehung zwischen Licht und Farben hinweisen.

Das A über dem mittleren C wird für moderne Instrumente als 440 Hz definiert. Das A eine Oktave darüber ist 880Hz, und im Allgemeinen erhalten wir eine Frequenz von $ 440 \ mal 2 ^ n $, wenn wir $ n $ Oktaven nach oben gehen. Wenn wir vierzig Oktaven von A nach oben gehen, erhalten wir eine Note von 483 THz. Dies kann nicht als Schallwelle gespielt werden (Luft kann bei zu hohen Frequenzen nicht vibrieren), aber als elektromagnetische Welle ist es ein leicht rötliches Orange.

Wenn wir eine Note auf G setzen, erhalten wir $ 392 \ mal 2 ^ {40} $ Hz $ = 431 $ THz, was nur im Infrarot liegt. (Es ist möglich, dass es eine sehr tiefrote Farbe ist, aber ich bin mir nicht sicher.) Wenn wir jedoch von dort nach oben gehen, erhalten wir die folgenden Farben:

  • G - 431 THz - Infrarot
  • A - 483 THz - orange
  • B - 543 THz - gelbgrün
  • C - 576 THz - grün
  • D - 646 THz - blau
  • E - 724 THz - Indigo
  • F - 768 THz - violett (kaum sichtbar)
  • G - 862 THz - ultraviolett
  • (Ich überlasse die scharfen und flachen Stellen dem Leser als Übung.) Sie können also G (oder F #) nicht sehen, aber die anderen Noten haben tatsächlich Farben.

    Wie gesagt, das macht nur ein bisschen Spaß und hat in keiner Weise praktische Auswirkungen, da Geräusche bei diesen Frequenzen nicht über die Luft übertragen werden können.

    Dies ist eine meiner Lieblingsantworten im gesamten Stack Exchange-Netzwerk!Lassen Sie mich nun hinzufügen, dass dies im wirklichen Leben keine Anwendung hat.Aber für diejenigen, die Superhelden-Comics lieben, nutzten die Green Lanterns einmal dieselbe Beziehung, um einem blinden Mitglied ihres Korps (Rot Lop Fan) den Umgang mit einem Power Ring beizubringen :) (obwohl sie ihm versehentlich sagten, er solle F # verwenden, waswürde irgendwo zwischen violett und UV statt C ...)
    Ich denke, es gibt einen Hinweis darauf, dass "blau" im Kontext eines Regenbogens tatsächlich eher auf Aquamarin und "Indigo" auf tiefes Blau als auf irgendeine violette Farbe verweist.
    Ich finde es interessant, dass sich die Farben gegenüber den gegenüberliegenden Enden des sichtbaren Spektrums wieder ähneln.Es ist einfach, die Regenbogenfarben in einem geschlossenen Kreis anzuordnen (genauso wie man Noten in einer Oktave anordnen kann). (Https://en.wikipedia.org/wiki/Circle_of_fifths) Ich bin mir nicht sicher, wofür die physiologische Basis istdass - die Farbrezeptoren in der Netzhaut scheinen keine Empfindlichkeit gegenüber beispielsweise Licht der Hälfte ihrer angegebenen Wellenlänge zu haben.
    Von Interesse kann [Alexander Sciabin] sein (https://en.wikipedia.org/wiki/Alexander_Scriabin);Im Abschnitt "Philosophische Einflüsse und Einfluss der Farbe" ist ein Farbrad mit einer Oktave verknüpft.
    @PeterA.Schneider eigentlich nein.[Es gibt einen großen Unterschied zwischen beiden Enden des Spektrums] (https://en.wikipedia.org/wiki/Chromaticity).Tiefpurpur kann am Rand des anderen Endes der Empfindlichkeit des kurzen Kegels auftreten, aber Magenta ist eine gemischte Farbe.Das hindert uns jedoch nicht daran, Magenta für die G-Note zu verwenden.
    @JanDvorak Nun, es scheint mir offensichtlich, dass der CIE-Farbraum durch "Purpurlinie" am unteren Rand nur durch unsere physiologischen Mängel abgeschnitten wird ;-).Es wäre eine geschlossene Kurve monochromatischer Farben, wenn wir nur den ganzen Weg von 400 bis 800 nm sehen könnten!Vielleicht.
    Ich frage mich, ob [Chromästhesie] (https://en.wikipedia.org/wiki/Chromesthesia) so funktioniert
    @CiprianTomoiaga nein, das kann nicht sein, da verschiedene Synästhetika jeder Note (oder jedem Buchstaben, Wort usw.) unterschiedliche Farben zuordnen.Synästhesie ist ein neurologisches / psychologisches Phänomen, kein physisches.
    [Hier] (https://www.flutopedia.com/sound_color.htm) ist eine Seite von Clint Goss, die mit [einem hilfreichen Diagramm] (https://www.flutopedia.com/img/ColorOfSound_Nextdrum_lg.jpg) dasselbe illustriertBeziehung, die Sie in Ihrer Antwort erklärt haben.Kann also das gesamte vom Menschen hörbare Spektrum in das elektromagnetische Spektrum eingepasst werden, wenn die Tonhöhe um 40 Oktaven verschoben ist?Wenn ja, gibt es einige Alben, die wir in den Weltraum röntgen sollten.;-);
    Ähm, egal den "Röntgen" -Kommentar.[SETI sagt, dass 1 GHz ~ 10 GHz Mikrowellen] (https://www.seti.org/seti-institute/project/details/seti-observations) der richtige Weg für Weltraum-Broadcast-Spielereien sind.Heute habe ich gelernt...
    Henry
    2017-03-16 19:21:40 UTC
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    Wie in den Kommentaren angefordert:

    Es besteht ein Zusammenhang in dem Sinne, dass Isaac Newton sowohl die musikalische Harmonie als auch die optische Physik als Zweige der Mathematik betrachtete (Kepler tat dasselbe mit Harmonie und Astronomie, und diese Art von Dingen war für sie nicht originell) und wählte absichtlich 7Regenbogenfarben, die der üblichen westlichen Skala entsprechen, trotz seines schlechten Sehvermögens zunächst nur 5 Farben;er fügte später Orange und Indigo hinzu

    Wikipedia-Artikel über den Regenbogen sagt

    Newton entschied sich dafür, das sichtbare Spektrum aus einem Glauben heraus in sieben Farben zu unterteilen, der sich aus den Überzeugungen der antiken griechischen Sophisten ableitete, die glaubten, es gebe einen Zusammenhang zwischen den Farben, den Noten, den bekannten Objekten im Sonnensystem unddie Wochentage.

    und enthält einen Verweis auf einen Artikel von Niels Hutchison aus dem Jahr 2004, MUSIC FOR MEASURE, zum 300. Jahrestag von Newtons "Opticks"

    Er hätte die 5 einfach auf eine pentatonische Skala abbilden sollen
    Victor Pira
    2017-03-16 13:23:15 UTC
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    Die Antwort auf diese Frage variiert je nach Sichtweise erheblich.

    Physics & Physiologie: Nein, es besteht keine Verbindung.Die Mechanismen sind sehr unterschiedlich (EM vs. akustisches Spektrum, Augen vs. Ohren usw.) und Nummer 7 ist willkürlich.

    Musicology & Ästhetik: Nummer 7 ist nicht so wichtig, weil es in einer Oktave tatsächlich 12 Noten gibt, wenn wir das westliche Modell übernehmen und es nicht die einzige Option ist, hat das Sehen kein Oktavprinzip usw.Andererseits gibt es zahlreiche Theorien (aber im Zusammenhang mit dieser Site bezeichnen wir sie als "Analogien") über sichtbare Farben und Töne (z. B. von Newton selbst).Dieser Begriff (Teil eines größeren Phänomens namens Synästhesie) ist psychologisch und erfahrungsbasiert.Es beruht auf keinem physikalischen Prinzip - außer: "Wellen! Es passt alles zusammen, weißt du?!"

    "Willkürlich" bedeutet nicht "unwichtig".Die diatonische Skala (sieben Noten basierend auf bestimmten einfachen Frequenzverhältnissen) ist seit prähistorischen Zeiten für die westliche Musik von grundlegender Bedeutung.Warum hörten sie bei sieben Tönen auf?Das ist willkürlich.Aber diese sieben Töne sind das Fundament der westlichen Musiktheorie.
    Martín-Blas Pérez Pinilla
    2017-03-17 13:04:29 UTC
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    Der physiologische Standpunkt: völlig unterschiedliche Mechanismen.

    Die Cochlea führt eine mechanische Fourier-Transformation durch.Bis zu einem gewissen Grad hören wir Wellenlängen.Eine ausführliche Erklärung finden Sie in Das menschliche Ohr - Hören, Schallintensität und Lautstärke.

    Aber wir sehen keine Wellenlängen.Die verschiedenen (normalerweise drei) Arten von Kegelzellen sind mehr oder weniger empfindlich gegenüber verschiedenen (objektiven) Wellenlängen.Jede (subjektive) Farbe ist das Produkt dieser drei Signale. Source: Wikimedia

    Danke für die Antwort.Gibt es eine physiologische Erklärung dafür, 7 Farben in einem Regenbogen zu sehen?
    @Kiarash,-Namen für Farben $ \ ne $ Farben (https://en.wikipedia.org/wiki/Rainbow#Number_of_colours_in_spectrum_or_rainbow).Einige amazonische Stämme haben die gleiche chromatische Vision wie andere (ausgenommen daltonische / tetrachromatische) Menschen und weniger Namen für Farben.Siehe https://es.slideshare.net/LaurenBurleson/2color-terms-and-their-histories-in-amazonian-languages-ple.Und tatsächlich haben wir * mehr * als sieben Namen für Farben.
    Ich habs.Vielen Dank!Obwohl sich Farben trivial von ihren Namen unterscheiden, ist es sehr verlockend, weil ich tatsächlich ungefähr 7 $ Farben in einem Regenbogen fühle, vielleicht nur aus kulturellen und anderen Gründen.
    @Kiarash, Ich kann keinen physiologischen Grund für mehr als 5-6 Farben finden (die drei Empfindlichkeitsspitzen plus die Maxima für Unterschiede in der Empfindlichkeit).
    Aziraphale
    2017-03-16 12:41:41 UTC
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    Was wir als Farben wahrnehmen, ist nur ein winziger Bruchteil des elektromagnetischen Spektrums. Eine Oktave von Klaviernoten repräsentiert eine Reihe von Frequenzen im akustischen "Spektrum" (Lichtwellen und Schallwellen unterscheiden sich übrigens grundlegend). Die Zahl 7 ist willkürlich, wir können viel mehr Farben benennen und wir können viel mehr Noten definieren (auf dem Klavier haben wir tatsächlich 12 in einer Oktave).

    Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass der Regenbogen das gesamte sichtbare Spektrum von Rot (große Wellenlänge) bis Violett (kurze Wellenlänge) enthält. Darüber und darunter können wir nicht wahrnehmen. Eine Oktave auf dem Klavier ist dagegen nur ein Bruchteil. Es gibt viele Oktaven, die wir hören können. Das Muster wiederholt sich viele Male. Zu 7/12 Noten: Musik und Physik liefern eine Reihe von Noten. Die Anzahl der Farben im Regenbogen ist jedoch völlig willkürlich. Wo definieren Sie Grenzen zwischen Farben (z. B. Gelbgrün, Hellkalk, Zitrone)? Es ist kontinuierlich.

    Aus meiner Sicht ist es also noch schwieriger, Beziehungen zu finden, als Unterschiede zwischen "Noten" und "Farben" zu finden.



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