Zene vagy zaj? – Zeneelmélet 1. rész

2011-et írunk. A Föld bolygó zeneipara már korántsem hasonlít régi önmagára. A milliókból épített, megfizethetetlen órabérű studiók és profi szakemberek ideje lejárt. A technika eszeveszett ütemű fejlődésének köszönhetően egy közepes teljesítményű számítógép birtokában már szinte mindenki számára elérhetővé vált az, hogy professzionális színvonalú zenét készíthessen.

Sőt, az újdonsült szerzeményünket a különböző webkettes portálok segítségével perceken belül eljuttathatjuk hallgatóinkhoz függetlenül attól, hogy a szomszéd szobában, vagy egy másik kontinensen vannak. Ennek köszönhetően rettentően sok zenével van tele az internet, amik között bár sok jó is van, a legtöbbjük nem elég jó ahhoz, hogy kiadók, dj-k, internetes megmondóemberek figyelmét felhívják magukra. Nagyon sok producer eljut addig, hogy a zenéi igazán tükrözzék a műfajának stílusjegyeit, sokak még azt is elérik, hogy jól szóljanak a trekkjeik.

Sajnos hiába kreál valaki olyan basszusokat, amik még a profikat is megszégyenítik, és hiába találja ki rá az évszázad lead szintifutamát, és hiába énekeltet rá szexi vokálokat a Christina Aguilera-hangú  barátnőjével, ha ezek mind különböző hangnemben vannak, akkor a végeredményt szörnyű lesz hallgatni, és senki sem lesz rá kíváncsi. Ezért ahhoz, hogy tényleg profi szintű produktum kerüljön ki a kezünk közül elengedhetetlen az, hogy (akár csak nagyon alap szinten is, de) ismerjük a zene nyelvét, a zeneelméletet. Ezzel a cikksorozattal ebben szeretnék nektek segíteni saját ötleteimmel, illetve Michael Hewitt: Music Theory for Computer Musicians című könyvében leírt gondolatok tolmácsolásával.

I. A Zenei Hang

Zene vs. Zaj

Ahhoz hogy a zeneelméletről, a zenei hangok rendszeréről tudjunk beszélgetni, először is meg kell értenünk, hogy mi is a zenei hang, mi különbözteti meg a zajtól.

Zeneíráskor bármilyen hangot felhasználhatunk, a szél suhogásától beszédrészleteken át, akár különböző gépek, vagy állatok által keltett zajokat is. Azonban ha csak ilyen hangokból felépült zajzenék léteznének, sokkal kevesebben hallgatnánk zenét, és járnánk el koncertekre, elektronikus zenei mulatságokba. Ami a zenét igazán különlegessé teszi az nem más mint, hogy az azt felépítő hangokat zenei hangokként emlegetjük. Na de mi az ami egy hangot zeneivé tesz, mi az amitől több lesz csupán zajnál?

A hangok, amiket hallunk a minket körülvevő tárgyak és a légkör vibrációs zavarából – más szóval hanghullámokból – keletkeznek. Amikor ezek a hanghullámok kaotikusak, kesze-kuszák és zavarosak, azok eredményét értelmezzük zajként. Azonban bizonyos hangforrások – különös tekintettel a hangszerekre – rendezett, ismétlődő mintákból álló hanghullámokat keltenek. Ezek a hangok zenét eredményeznek, nem pedig zajt.

Talán hallhattál már a tudós és zenész Ernst Chladni hires kísérletéről, amely során homokot szórt egy fémlemezre, és felfedezte, hogy ha a fémlemezt egy hegedűvonóval rezgésbe hozza, a homok szabályos mértani formákat rajzol ki.

A fémlemezben fellépő harmonikus hullámokat eredményező rezgés miatt ezek a szabályos geometriai formák sokkal inkább emlékeztetnek zenére mint zajra. És az ilyen szabályos mintázatok – mint például a hópelyhek kristályszerkezete – sokkal inkább lenyűgözően hatnak az emberekre mint az összevisszaság.

Hasonlítsuk össze az alábbi ábrán található hullámformákat.

Az első hullámforma egy véletlenszerű zajhoz, a második pedig egy zenei hanghoz tartozik. A kettőt összehasonlítva az első teljesen rendezetlen. Normális esetben pontosan ezt várhatjuk el egy zaj hullámformájától. A másodikra tekintve pedig tisztán látni, hogy a hullámforma sokkal szabályosabb, rendezettebb. A “hegyek és völgyek” szabályosak, az ezek által alkotott szakaszok többé-kevésbé egyformák. Röviden szólva a zenei hang hullámformája szabályos, rendezett és periodikusan ismétlődő.

Az alábbi felvételen először egy zaj hallható, utána egy zenei hang, majd végül az, hogy a zaj is lehet zenei, ha szabályos, ritmusos módon szólaltatjuk meg.

Hanganyag: a lejátszáshoz Adobe Flash Player (9-es vagy újabb verzió) szükséges, amelynek a legfrissebb változata letölthető innen, valamint a böngészőben engedélyezni kell a JavaScriptet is.

A zenék nagyrészt zenei hangok kombinációiból (pl dallamok, harmóniák) épülnek fel. Ahhoz, hogy a lehető legjobban megértsük a zene anyagát és nyelvét, ismernünk kell a zenei hangok különböző jellemzőit. Ezek a paraméterek nem mások mint a hangmagasság, a hangerő és a hangszín. A következőkben ezeket fogom górcső alá vetni. De előtte hallgassunk meg egy felvételt, melyen egy adott szinti pad akkord az említett 3 paraméter szerint változik a következő sorrendben: 1.hangmagasság 2.hangerő 3.hangszín

Hanganyag: a lejátszáshoz Adobe Flash Player (9-es vagy újabb verzió) szükséges, amelynek a legfrissebb változata letölthető innen, valamint a böngészőben engedélyezni kell a JavaScriptet is.

Hangmagasság (frekvencia , frequency, pitch)

A zenei hangok rendelkeznek bizonyos hangmagassággal, ami azt határozza meg, hogy egy hang milyen mélyen, vagy magasan fog megszólalni. Egy basszus mély hangokat énekel, még egy szoprán magasakat. Amit a fülünk hangmagasságként észlel az valójában nem más mint az adott hanghullám hullámhossza (wavelenght). A mély hangok relatíve hosszú, míg a magas hangok relatíve rövid hullámhosszal rendelkeznek.

A hangmagasságot frekvenciaként is szoktuk emlegetni. A frekvenciát Hertz-ben mérjük, amely a másodpercenkénti hullámok mértékegysége. Rövidítése a Hz, ha pedig ezres nagyságrendekben van róla szó akkor kHz (kilohertz). Az emberi fül átlagosan a 20Hz és a 20-22kHz közötti tartományt képes észlelni. Ezek az értékek egyénenként változóak, és sajnos életünk folyamán is változnak (sok DJ például nem hall 15kHz felett a klubokban fellépő brutális hangnyomás miatt). A fül által hallható tartomány alatti hangokat infrahangoknak, míg a felette lévőket ultrahangoknak nevezzük.

A zenében átlagosan használt frekvencia tartomány egy kicsit több mint 7 oktáv, amely nagyjából egy hangversenyzongora hangterjedelmével egyezik meg. Az alábbi ábrán a különböző hangszerek hangterjedelmeire vethetünk egy pillantást.

A hangszerek által keltett hangok többnyire stabil frekvenciával rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy a fül egy konkrét hangmagasságot észlel egy adott hangnál. Ahhoz hogy egy időben több hangszer egyszerre tudjon játszani, be kell hogy legyenek hangolva. Ez azt jelenti hogy egy adott hang (általában erre a 440Hz-es normál zenei A hangot használják) pontosan ugyanazzal a frekvenciával szóljon a különböző hangszereken. Egy másik fontos standard hangmagasság a középső C (Middle C, vagy MIDI nyelven C3 )

Hangerő (volume, velocity)

Szintén fontos tulajdonsága egy hangnak a hangereje is. Ez azt fejezi ki, hogy egy adott hang mennyire halk vagy hangos. Míg a hangmagasságot a hanghullám hossza, a hangerőt a hanghullám magassága határozza meg. A fizikában ezt amplitúdónak hívják. A következő képen egy hangosodó hang látható.

A hangerőt decibelben (dB) mérjük. 0 dB (SPL-hangnyomás szint) az a legkisebb hangerő amit az átlag fül még képes érzékelni. (Vigyázzat! A decibel egy relatív mértékegység, az a 0 dbSPL amiről most beszélek még véletlenül sem tévesztendő össze azzal a 0 dB (FS – teljes terjedelem) értékkel amely a hangtechnikában az a maximális érték ami felett már torzul a jel.) Egy átlag beszélgetés amúgy kb. 70 dB hangnyomáson történik, 120 dB pedig már a fájdalomküszöbünk, nagyjából ilyen hangnyomást produkál egy vonat kürtje 10 méterről.

Érdemes lehet még beszélnünk itt a MIDI velocity értékről, amely egy hang hangerejét, intenzitását határozza meg. Számos MIDI információhoz hasonlóan ez is 7bit-ből áll, tehát 0-tól 127-ig terjedő skálán vehet fel értékeket.

Hangszín (timbre, tone color)

A hangszín a zenei hangnak azon jellemzője, ami alapján a fülünk meg tud különböztetni két (amúgy azonos hangmagasságú hangot játszó) hangszer (pl. hegedű és fuvola) hangját. A hegedü hangszíne meleg, és telt a fuvolához képest amely lágyabb és kevéssbé összetett.

Ahhoz, hogy meg tudjuk érteni mitől is van ezeknek a hangoknak különböző hangszíne, először is meg kell vizsgálnunk azt, hogy mennyire borzasztóan bonyolult felépítésű dolog egyetlen zenei hang. Egy zenei hangot egy adott könnyen felismerhető, egyszerűen értelmezhető eseményként észlelünk. Ellenben, ha közelebről, tudományos módszerekkel vizsgáluk meg, hamar kiderül, hogy ez az egyszerűség csupán illúzió. Valójában minden zenei hang amelyet hallunk különböző rezgések nagyon bonyolult keverékéből állnak össze.

Ezt a legegyszerűbben egy húros hangszer, mondjuk egy gitár áltál keltett hangon lehet szemléltetni. Amikor a gitáron megpengetünk egy húrt, az oda-vissza vibrál egy bizonyos sebességgel. Ez a sebesség határozza meg a hang magasságát (ha pl. másodpercenként 440-szer történik meg az egy oda-vissza mozgás akkor egy 440Hz-es normál zenei A hangot hallunk).  Sajnos (vagy épp szerencsére) a történet nem ilyen egyszerű. A gitárhúr nem csak a teljes hosszában vibrál, hanem adott törtrészei (felek, harmadok, negyedek, ötödök…) is rezegnek. Ezeket a részleges rezgéseket hívjuk (fel)harmonikusoknak, felhangoknak, melyek mind más-más frekvencián rezegnek. Az alábbi ábrán egy gitárhúr első pár harmonikusa látható.

Az elsőt alaphangnak/alap harmonikusnak vagy első harmonikusnak szoktuk nevezni. Ez az amely meghatározza, hogy az emberi fül milyen hangmagasságot érzékel a megszólaló hangnál. Esetünkben ez 440Hz.

A második harmonikus vagy más néven első felhang pontosan az alap frekvencia dupláján azaz 880Hz-en rezeg.

A második felhang ami valójában a harmadik harmonikus 1320Hz-et jelent.

A negyedik harmonikus vagy harmadik felhang pedig 1760Hz. És ez így megy tovább elméletileg végtelen számú felharmonikussal.
Ezen harmonikusok arányát érzékeljük mi hangszínként. És szintén ezek arányát állítjuk akkor amikor egy EQ-t tekergetünk.

Amellett, hogy egy adott hang hangszínét a felhangok határozzák meg, a természetes felhangrendszeren alapul az egész zeneelmélet, a skáláink, akkordjaink, stb. rendszere amelyekről a cikksorozat következő részeiben olvashattok majd.

 

CÍMKÉK: ,

Nincs hozzászólás

Szólj hozzá te is!