Afinação Pitagórica

Afinação Pitagórica

por Marcelo Queiroz -
Número de respostas: 5

Encontrei essa página aqui:

http://forum.pdpatchrepo.info/topic/8433/pythagorean-tuning-wheel

A primeira mensagem tem um patch Pd  onde é possível construir acordes pela sobreposição de osciladores independentes. As frequências foram calculadas manualmente, e não entendi bem o processo de cálculo utilizado (aparentemente há mais de uma "semente" na iteração do ciclo das quintas). Dá pra perceber algumas discrepâncias entre notas iguais separadas por oitavas, por exemplo o C=128 e o C=1023.5; por outro lado o B=121.5 e o B=972 estão separados por quatro oitavas puras, então é certo que há erros no patch...

Uma implementação mais interessante parametrizaria a construção em função de uma única "semente", usaria as relações da forma 3^k/2^l e tornaria as oitavas todas iguais e justas (2:1). O principal objetivo desse sistema de afinação é justamente preservar oitavas e quintas justas...

Abraços,

Marcelo

Em resposta à Marcelo Queiroz

Re: Afinação Pitagórica

por Otavio Vilas Boas -

Marcelo, o que seria "semente"?

Valeu.

Em resposta à Otavio Vilas Boas

Re: Afinação Pitagórica

por Marcelo Queiroz -

Oi, Otávio!

Desculpe, eu usei o termo "semente" relativamente fora de contexto (é o termo usado por exemplo na inicialização de um algoritmo de geração de números pseudo-aleatórios). O que eu queria dizer era a nota que serviria de referência para iniciar o ciclo de quintas. Na aula de ontem, usamos o Dó (C) com uma frequência fictícia de valor 1 (são valores relativos, a serem multiplicados por um valor razoável em Hz), cuja oitava superior teria valor 2, e os graus intermediários têm valores da forma 3^k/2^l (seguindo o ciclo das quintas, teríamos nesse exemplo Sol=3/2, Ré=9/8, Lá=27/16, Mi=81/64, ...). Mas dá para começar o sistema de afinação em qualquer nota, por exemplo para afinar a partir de um Fá, bastaria convencionar que Fá=1, e produzir os outros graus de forma relativa, seguindo o ciclo de quintas (Dó=3/2, Sol=9/8, Ré,=27/16, Lá=81/64, ...).

Para aplicar isso num oscilador do Pd você tem que multiplicar essas razões por uma frequência audível, que servirá como convenção do sistema de afinação. Por exemplo é comum usar Lá=440Hz (ou 220, ou 880, etc), Dó=523.25Hz, Fá=349.23Hz, mas você pode escolher o valor que quiser, o mais interessante é se concentrar nas relações de altura (apenas pessoas com ouvido absoluto poderão ficar incomodadas com uma possível mudança de convenção).

Eu havia esquecido de mencionar na mensagem, mas o apêndice C do livro do Moore traz um pouco mais de detalhes sobre sistemas de afinação, para quem tiver interesse.

Abraços,

Marcelo

 

Em resposta à Marcelo Queiroz

Re: Afinação Pitagórica

por Marcelo Queiroz -

Salve!

Fiquei com duas pulgas Pitagóricas atrás da orelha e quis gastar mais um tempinho nisso. Minha curiosidade era tanto matemática quanto computacional. Descobri umas coisas legais que compartilho com vocês aqui.

Primeiro fiquei pensando em encontrar uma expressão analítica para a proporção Pitagórica da k-ésima nota da escala cromática. Pensando num intervalo de oitava "abstrata" entre as frequências f=1 e f=2 e mapeando os semitons entre k=0 (f=1) até k=12 (f=2), eu queria a expressão da função Pit(k) = 3^l/2^m (onde l e m aqui dependem de k). Construir computacionalmente essa função é fácil (não depende de expressão analítica); em octave:

k=0:11;
for j=k
  l(mod(7*j,12)+1) = j;
endfor

O m é calculado em funcao de l a fim de trazer o resultado para a faixa [1...2]:

m= floor(l*log(3)/log(2));

As proporções 3^l/2^m são portanto

3^0/2^0    3^7/2^11    3^2/2^3    3^9/2^14    3^4/2^6    3^11/2^17    3^6/2^9    3^1/2^1    3^8/2^12    3^3/2^4    3^10/2^15    3^5/2^7

ou equivalentemente

1.0000   1.0679   1.1250   1.2014   1.2656   1.3515   1.4238   1.5000   1.6018   1.6875   1.8020   1.8984

Voltando à expressão analítica, como as quintas justas correspondem a passos de 7 semitons e cada passo aumenta o l em 1 unidade, seria necessário resolver a equação 7*l = 12*q+k. Essa é uma equação diofantina, pois todas as variáveis precisam ser inteiras, e além disso dado um certo k queremos encontrar o menor valor natural de l (para o qual existe um valor de q também natural que satisfaz a equação). Até semana passada se alguém me pedisse um exemplo de aplicação de teoria dos números (ou álgebra I) em computação musical eu teria que gastar um tempinho pensando... Bom, a solução desse problema (obtida por inspeção a partir dos valores de l=0,7,2,9,4,1,6,1,8,3,10,5) é l=mod(6*mod(k,2)+k,12); e m= floor(l*log(3)/log(2));

Aí fui implementar um teclado no Pd usando essas fórmulas fechadas para l e m. Mas fiquei com uma preguiça danada de ficar copiando e colando zilhões de códigos iguais (para as teclas do teclado e para os sintetizadores correspondentes). Quem viu aquele patch pitagórico do site que eu indiquei sabe de que eu estou falando. Então gastei um tempinho para criar um mecanismo automático que gerasse o tal do teclado. O resultado está em anexo. Quando vocês abrirem o patch o teclado já está lá, e dá para usar sem se preocupar com nada disso, mas quem quiser ver a geração automática pode apagar todas as teclas do teclado, todos os osciladores (do subpatch com este nome), e seguir as instruções do subpatch "constroi_teclado".

Sobre o uso do patch propriamente dito, basta aumentar o volume e começar a tocar. Há um seletor para indicar em qual nota começa o ciclo das quintas, e também para definir qual a frequência de referência que corresponde ao A4. Para tocar numa tonalidade X, é importante esconder a "quinta do lobo" o mais longe possível no campo harmônico (por exemplo, para tocar em C maior, selecionar o início do ciclo das quintas em F# ou C# é uma boa ideia). Alguns fenômenos interessantes, como a quinta do lobo, a "dissonância" das tríades maiores e a Coma Pitagórica estão ilustrados na parte inferior do patch.

Abraços,

Marcelo

Em resposta à Marcelo Queiroz

Re: Afinação Pitagórica

por Alessandro Palmeira -

Aproveitando o tópico, vou postar um vídeo de um teclado que eu lembrei durante a aula: https://www.youtube.com/watch?v=72ukYpfpgDI

A peça nesse caso é tocada na entonação justa, mas o teclado oferece a possibilidade de diversos temperamentos, inclusive usados ao mesmo tempo.
Além do primeiro vídeo, esse outro (https://www.youtube.com/watch?v=XbGq43Ol0tk) dá um exemplo da Marcha Turca de Mozart tocada em 4 afinações diferentes para perceber melhor as diferenças.