Notación científica de tono

La notación científica de tono ( SPN ), también conocida como notación de tono estándar estadounidense ( ASPN ) y notación de tono internacional ( IPN ), es un método para especificar el tono musical combinando un nombre de nota musical (con alteración si es necesario) y un número que identifica la octava del tono . ^{[1] [2]}

Aunque la notación científica de tono fue diseñada originalmente como complemento de la notación científica de tono (ver más abajo), no son sinónimos. La notación científica de tono es un estándar de tono , un sistema que define las frecuencias específicas de tonos particulares (ver más abajo). La notación científica de tono se ocupa únicamente de cómo se anotan los nombres de los tonos, es decir, cómo se designan en textos impresos y escritos, y no especifica inherentemente las frecuencias reales. Por lo tanto, el uso de la notación científica de tono para distinguir octavas no depende del estándar de tono utilizado.

La notación utiliza los nombres de los tonos tradicionales (A a G) que van seguidos de números que muestran a qué octava pertenecen.

Para el temperamento igual de tono estándar A440 , el sistema comienza en una frecuencia de 16,35160 Hz , a la que se le asigna el valor C ₀ .

La octava 0 de la notación científica de tonos se denomina tradicionalmente octava subcontra , y el tono marcado C ₀ en SPN se escribe como C o C, o CCC en los sistemas tradicionales, como la notación de Helmholtz . La octava 0 de SPN marca el extremo inferior de lo que los humanos pueden percibir realmente, y la persona promedio puede escuchar frecuencias no inferiores a 20 Hz como tonos.

El número de octava aumenta en 1 al ascender de B a C. Por lo tanto, A ₀ se refiere al primer A sobre C ₀ y el C central (el C de la octava de una línea o simplemente c′ ) se denota como C ₄ en SPN. Por ejemplo, C ₄ es una nota sobre B ₃ y A ₅ es una nota sobre G ₅ .

El número de octava está ligado al carácter alfabético utilizado para describir el tono, con la división entre las letras de las notas 'B' y 'C', así:

• "B ₃ " y todas sus posibles variantes (B, Si ♭ , Si, Si ♯ , Si) se designaría apropiadamente como estando en la octava "3".
• "C ₄ " y todas sus posibles variantes (C, Do ♭ , Do, Do ♯ , Do) se designaría apropiadamente como estando en la octava "4".
• En temperamento igual, "C ♭ ₄ " tiene la misma frecuencia que "B ₃ ".

La notación científica de tonos se utiliza a menudo para especificar el rango de un instrumento. Proporciona un medio inequívoco de identificar una nota en términos de notación textual en lugar de frecuencia, al mismo tiempo que evita las convenciones de transposición que se utilizan al escribir la música para instrumentos como el clarinete y la guitarra . También se traduce fácilmente a la notación de pentagrama, según sea necesario. Al describir tonos musicales, las grafías nominalmente enarmónicas pueden dar lugar a anomalías donde, por ejemplo, en la entonación pitagórica C^♭
₄es una frecuencia más baja que B3 _; pero tales paradojas normalmente no surgen en un contexto científico.

La notación científica de tono evita posibles confusiones entre varios derivados de la notación de Helmholtz que usan símbolos similares para referirse a diferentes notas. Por ejemplo, "C" en la notación original de Helmholtz ^[3] se refiere al C dos octavas por debajo del C central, mientras que "C" en la notación ABC se refiere al C central en sí. Con la notación científica de tono, el C central siempre es C ₄ , y C ₄ nunca es otra nota que el C central. Este sistema de notación también evita la "complicación" de tener que distinguir visualmente entre cuatro y cinco primos, así como los problemas tipográficos involucrados en la producción de subíndices aceptables o sustitutos para ellos. C ₇ es mucho más fácil de distinguir visualmente de C ₈ , que, por ejemplo, c'' de c'''''''' , y el uso de números enteros simples (por ejemplo, C7 y C8) hace que los subíndices sean completamente innecesarios.

Aunque la notación de tono tiene como objetivo describir sonidos perceptibles audiblemente como tonos, también se puede utilizar para especificar la frecuencia de fenómenos no relacionados con el tono. Notas por debajo de E ₀ o por encima de E^♭
₁₀están fuera del rango auditivo de la mayoría de los humanos , aunque las notas ligeramente fuera del rango auditivo en el extremo inferior aún pueden ser perceptibles indirectamente como tonos debido a que sus armónicos caen dentro del rango auditivo. Para un ejemplo de frecuencias verdaderamente inaudibles, cuando el Observatorio de rayos X Chandra observó las ondas de frentes de presión que se propagaban desde un agujero negro, su oscilación cada 10 millones de años fue descrita por la NASA como correspondiente a la B ♭ cincuenta y siete octavas por debajo del C central (B^♭
₋₅₃o 3,235  fHz ). ^[4]

Existen convenciones de notación de octavas de tono que parecen similares a la notación científica de tono, pero se basan en una convención de octavas alternativa que difiere de la notación científica de tono, generalmente en una octava. Por ejemplo, el do central ("C ₄ " en ISPN) aparece en algún software MIDI como "C ₅ " (nota MIDI 60). ^[5] Esta convención probablemente esté relacionada con una convención similar en los rastreadores basados ​​en muestras, donde C ₅ es el tono básico en el que se reproduce una muestra (8287,12 Hz en MOD ), lo que obliga al músico a tratar las muestras en cualquier otro tono como instrumentos transpositores cuando las usa en canciones. Alternativamente, tanto Yamaha como el software MaxMSP definen el do central como C _3. GarageBand de Apple también define el do central (261,6256 Hz) como C ₃ .

Usando la notación científica de tono consistentemente, el mensaje MIDI NoteOn asigna la nota MIDI 0 a C ₋₁ (cinco octavas debajo de C ₄ o Do central; la nota más baja en los dos órganos más grandes del mundo; aproximadamente una octava debajo del umbral auditivo humano: sus sobretonos, sin embargo, son audibles), la nota MIDI 21 a A ₀ (la tecla inferior de un piano de 88 teclas), la nota MIDI 60 a C ₄ (Do central), la nota MIDI 69 a A ₄ (A440), la nota MIDI 108 a C ₈ (la tecla superior de un piano de 88 teclas), y la nota MIDI 127 a G ₉ (más allá del piano; una octava arriba de la nota más alta en algunos glockenspiels de teclado; algunas notas arriba de los tubos de órgano más agudos).

Esto crea un espacio de tono lineal en el que una octava abarca 12 semitonos , donde cada semitono es la distancia entre teclas adyacentes del teclado del piano. La distancia en este espacio corresponde a la distancia de tono musical en una escala de temperamento igual, donde 2 semitonos son un tono entero y 1 semitono es un semitono. Un semitono de temperamento igual también se puede subdividir en 100 centésimas. Cada centésima es 1 ⁄ 100 semitono o 1 ⁄ 1200 octava. Esta medida de tono permite la expresión de microtonos que no se encuentran en los teclados de piano estándar.

El sistema franco-belga define la nota C situada dos líneas adicionales por debajo del pentagrama del bajo como Do ₁ y la C central como Do _3. Al igual que en la notación científica, el índice de un Do se comparte con todas las notas superiores hasta el siguiente Do. Sin embargo, ninguna octava recibe el índice cero, la octava justo debajo de 1 recibe el índice −1. Por lo tanto, mientras que C ₄ en SPN equivale a Do ₃ en el sistema franco-belga, C ₁ en SPN equivale a Do ₋₁ . ^[6]

La notación se utiliza a veces en el contexto del temperamento medio y no siempre supone el temperamento igual ni el concierto estándar A ₄ de 440  Hz ; este es particularmente el caso en relación con la música anterior.

La norma propuesta a la Sociedad Acústica de América ^[7] establece explícitamente una escala logarítmica para la frecuencia, que excluye el temperamento de tono medio, y la frecuencia base que utiliza le da a A ₄ una frecuencia de exactamente 440 Hz. Sin embargo, cuando se trata de música anterior que no utilizaba temperamento igual, es comprensiblemente más fácil simplemente referirse a las notas por su equivalente moderno más cercano, en lugar de especificar la diferencia utilizando cents cada vez. ^[a]

La siguiente tabla muestra la notación de las notas según las frecuencias de las teclas de piano estándar : tono de concierto estándar y temperamento igual de doce tonos . Cuando un piano está afinado con una entonación justa , C ₄ se refiere a la misma tecla del teclado, pero a una frecuencia ligeramente diferente. Las notas que no son producidas por ningún piano se resaltan en gris medio, y las producidas solo por un piano extendido de 108 teclas, en gris claro.

Matemáticamente, dado el número n de semitonos por encima del do central, la frecuencia fundamental en hercios viene dada por (ver raíz duodécima de dos ). Dado el número m de NoteOn de MIDI , la frecuencia de la nota es normalmente Hz, utilizando la afinación estándar.${\displaystyle 440\cdot 2^{(n-9)/12}}$${\displaystyle 440\cdot 2^{(m-69)/12}}$

El tono científico (qv) es un estándar de tono absoluto , propuesto por primera vez en 1713 por el físico francés Joseph Sauveur . Se definió de modo que todos los C son potencias enteras de 2, con el C central (C ₄ ) a 256  hertzios . Como ya se señaló, no depende de la notación de tono científico descrita aquí ni forma parte de ella. Para evitar la confusión en los nombres, el tono científico a veces también se denomina "afinación de Verdi" o "tono filosófico".

El estándar internacional actual de tono, que utiliza A ₄ como exactamente 440  Hz , había sido adoptado informalmente por la industria musical ya en 1926, y A440 se convirtió en el estándar internacional oficial de tono en 1955. SPN se utiliza rutinariamente para designar el tono en este sistema. A ₄ puede estar afinado a otras frecuencias bajo diferentes estándares de afinación, y las designaciones de octava SPN aún se aplican (ISO 16). ^[8]

Con los cambios en el tono de concierto y la adopción generalizada de A440 como estándar musical, la Sociedad Acústica de América publicó nuevas tablas de frecuencia científica en 1939, y la Organización Internacional de Normalización las adoptó en 1955. C ₀ , que era exactamente 16 Hz bajo el estándar de tono científico, ahora es 16,35160 Hz bajo el sistema estándar internacional actual. ^[7]

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• Estándar de afinación MIDI
• Frecuencias de las teclas del piano
• Tablatura de teclado
• Notación de letras

• Convención de nomenclatura de octavas en inglés – Teoría musical Dolmetsch en línea
• Notefreqs: una tabla completa de frecuencias y proporciones de notas para midi, piano, guitarra, bajo y violín. Incluye medidas de trastes (en cm y pulgadas) para construir instrumentos.