Rentstemt Anden stemmer

Hvad er forskellen på tempereret og rent

Dybest set handler det om at høre tostemt musik hvor intervallerne er uden svævninger.
Da man opfandt klaveret i starten af 1700-tallet havde man brug for et nyt system at stemme.
Tidligere havde man stemt i rene kvinter, det vi kalder Pytagoreisk stemning.
I en ren kvint er der ingen svævninger.
Man fandt ud af at ved at tælle svævningerne i overtonerne på kvinterne, kunne man lave en skala hvor man kunne spille "nogenlunde rent" i alle tonearter, idet det menneskelige øre godt kunne vænne sig til at intervallerne er lidt urene. Man kan godt lave en skala hvor alle intervaller er rene, men kun i en toneart.
Med projektet fandt jeg ud af, at man gennerelt ikke kan høre forskel på skalaen om den er ren eller tempereret, men hvis der er en stemme kan man høre forskel.

Når man synger barbershop, eller spiller tostemt svensk violin-musik, lytter man til hinanden og sørger for at der ikke er svævninger i overtonerne.

I virkeligheden er det ikke vigtigt om 1. stemmen er tempereret eller rent. Bare den der spiller 2. stemmen lytter og lægger intervallet der hvor det er rent. Det er sådan vores software fungerer.

Softwaret tager ikke udgangspunkt i den pythagoræiske skala men i den just skala, hvor både tertser, kvarter og kvinter er rene. Her er den rene kvart definieret som en under-kvint til oktaven, og den lille terts som en underterts til kvinten. På samme måde er en sekst definieret som en unterterts til oktoaven.
Der hvor der ikke findes rene intervaller efter denne definition, bruges de pytagoræiske intervaller.

Jeg mener at jeg har lært at spille renere på violin bare ved at lytte på nogle af de genererede stemmer.

En anden del af projektet var at få tonerne til at lyde violin. (som udgangspunkt bruger jeg en tone hvor jeg spiller på den løse a-streng på min violin)

Dette vil kunne forbedres, her er vi ikke helt i mål. (med andre ord tonen lyder ganske rædselsfuld, så det er ikke det man skal lære af, kun intervallerne)
Dog vil jeg sige at en af pier-revierne til mit projekt bemærkede, at hun bruger også MuseScore, og hun synes at min violin lyd lyder bedre end Muse score, det vil jeg give hende ret i.

 

Rytmen er de rene midi-rytmer, her er også "rum for forbedring". (Med andre ord rytmen er ret rædselsfuld)

List historie

I den vestlige musik bruger vi siden starten på 1700-tallet tempererede skalaer.
Det hele startede i den græske koloni Kroton i syd italien 500 år før Kristus.
Pythagoras, der kom fra Samos, havde været i Egypten og fundet ud af noget med nogen trekanter.
En viden som man godtnok havde haft i tusind år, men som vi kalder Pythagoras sætning.
Han kaldte sin ny viden "Læren om at lære" som på græsk udtales noget i retning "Matematik".

Og han begyndte at studere forksllige fenomener blandt andet målte streng-længder.
Nu ved vi ikke så meget om hans metoder, for han forbød sine lærlige at skrive noget ned.
Et vigtigt talforhold var den halve streng, som giver en oktav, og en trediedel af strengen som giver en kvint.

Hvis man går en kvint ned fra oktaven får man en kvart. og hvis man går en kvint opad fra kvinten, får man (en oktav plus) en hel tone.

Man kan så dele ned og få den hele tone. Vi ved at han også studerede planeternes baner,
og mente han at planeternes bane havde noget at gøre med musikkens harmoni! I det hele taget hang det hele sammen.
Pythagoras har formentlig aldrig lavet en 12-tone skala og han har i hvert fald ikke lavet et klaver med sorte og hvide tangenter.
I antikken havde man ret mange forklaringer og metoder for at lave skaler, for man vedblev at koble musikkens harmoni til planeternes baner.
Selv Kepler der 2000 år senere ud fra Tycho Brahes målinger fandt ud af planeternes baner, og beskrev dem med 3 matematiske love,
mente at der måtte være en musikalisk sammenhæng, mellem planternes baner og musikaliske toner.

Den Pytagoræiske 12-toneskala

Gennem midelalderen bruger man den "Pythagoreiske" tolv tone skala, det vil sige at man laver skalen ud fra rene kvinter. Man ved godt, at dette matematisk ikke kan lade sig gøre, men det er nu bare den teori man har.

Lidt før Johannes Sebastiab Backs tid finder man ud af at hvis man stemmer f.eks. et chembalo efter rene kvinter, så kan man ikke spille i alle tonearter, og man finder en metode til at stemme kvinterne ustemt, sådan at det kan lade sig gøre at spille i alle tonearter.

 

Just toneskala

Grunden til at den rene kvint lyder smukt er netop at der ikke er svævninger der hvor overtonerne mødes.

Det samme gælder for den rene (store ters) og ligesom kvarten er komplimentær til kvinten i forhold til oktaven, så er den lille terts komplimentær i forhold til store terts og kvinten.

Den Juste skala betår af rene kvinter, rene kvarter og rene tertser. For at forholdene skal gå op vil der være to typer af heltoner: den store heltone 9/8 og den lille heltone 10/9.

Den skala som programmet bruger indeholder disse rene forhold, der hvor forholdene ikke findes, bruges de pythagoræiske intervaller.

Hvad kommer svævningerne af

Svævninger kommer når to toner ligger meget tæt, så vil bølgerne forstærke og forsvage hinanden i et forhold til differencen i frekvens.
Det vil sige hvis man hører tonerne 440 Hz og 441 Hz , så vil man kunne høre en svævning med et sekunds varighed (441-440=1 Herts eller 1 gang per sekund)
Hvis man hører 440 og 440,5 sammen vil man høre en svævning hver anden sekund.

Da stort set alle toner har overtoner, vil der også være svævninger i overtonerne. Når man stemmer sin violin lytter man til overtonernes svævninger, og man kan tydligt høre når de er væk.

Formålet

Formålet med projektet er at lave nogle anden stemmer og høre om det lyder anderledes hvis der ikke er svævninger mellem de to stemmer.

(Jeg ved at dette er en meget kort forklaring)

 

Her kommer mine noter, mens jeg lavede projektet

 

 

Dette er fantastisk!!! Jeg ved godt at det ikke lyder sådan i de flestes ører, men:.

 

Du kan lytte til de foreløbige Hul igennem resultater her

Hør musikken som jeg udviklede den i løbet af de sidste par uger

Her kan du høre nogle test filer, jeg har lavet husk at vælge forskellige mapper og forskellige lyd-filer

Vælg skala

I grundlyd kan du høre den grund -lyd (en løs A-streng) som al musikken er baseret på Her kommer så beviset på at det virker op på skærmen.

 

Jeg har lavet i Farmors Brudpolska i alle skalaer (Tempereret, Just, Pytagoræisk og jeg har også lavet en af de 50 Ptolomaios skalaer jeg har på min hjemmeside (jeg valgte helt tilfældig Frygisk Tense Chromatic fordi den lyder så frygteligt)

Farmors brudpolska

 

 

Dokumentation af lydgenereringen

Bevis på at det virker (downloader en Exel fil, du ser også denne Excel file når du hører grund tonen

Og hvad skal så det hele bruges til??

Ja i første omgang skal jeg bestå min sidste eksamen mandag 1. marts. De opfordrer på coursera web-kurset

men jeg tænkte at det kunne være fint at lave alle midi-filerne på hjemmesiden i "Just tuning" (som en option selvfølgelig.)

Dette er kun første hul igennem. I øjeblikket virker det kun på midifiler genereret med Musescore, og kun hvis der er en stemmer.

Men der mangler... stadig en del...

Jeg har forberedt det til også musicator, og også til stemmer.

Just tuning skalaen er ikke altid helt ren, til tider vil der opstå "ulvetoner" f.eks mellem A og D i C-dur.
Folk der synger i kor synger som regel "just-tuning" rent, men delaver ikke ulve-intervaller, nej fordi man lytter til hinanden.

Man kunne lade softwaret køre igennem sådan at intervallerne i stemmen bliver rene.

Jeg skal lige have styr på 2. stemmer, lægge en rigtig 440 stemt tone op. (måske skal der bruges flere toner. )

Softwaret kan i øjeblikket kun bruge de ny midi-filer. Måske skulle polskaficeringen genoplives (?). det vil jeg også skulle lave.

Til skalaer lyder min tone bedre end den violinlyd, der kommer ud af Musescore Jeg har under "Lavet_med_muscore" lagt de samme melodier og skalaer op lavet med Muse scores ganske skrækkelige violinlyd..

Det er muligt at man bør indspille en speciel tone til korte toner.

Men den tid den glæde...

Nu skal den der eksamen lige overstås, og til det, er det jeg har lavet sådanset godt nok.

Desværre optagede jeg føst i dag hvordan jeg kan finde renheden på "grund-tonen" som jeg bevist stemte lidt lavt, for at trykket af buen jo får tonen til at stige.

Mange af disse forbedringer kommer efter eksamen.

 

 

Om kurset

Der er 5 universiteter i Barcelona  https://theculturetrip.com/europe/spain/articles/the-top-5-universities-in-barcelona/
For 2 år siden startede jeg et kursus i musik analyse på Coursera.org, som er udbudt af Pompeu Fabra Universitetet i Barcelona sammen med Standford University i Californien
https://www.coursera.org/learn/audio-signal-processing

Den sidste Eksamen består af tre valgfrie oplæg. Jeg har valgt at bruge sms-tools til at lave ikke kun et stykke musik, men at kunne lave mange stykker musik (nærmere bestæmt 2800 stykker altså hele samlingen på spillefolk.dk)


Jeg er ude i god tid, fordi jeg bar brugt 2 år på kurset, som er nomineret til 10 uger. Fordi det er et universistets kursus med eksaminer afholdes kurset i perioder 3 gange om året. De første eksaminer skal man bare aflevere noget kode, som bliver auto-bedømt (de har et system, der om koden kan det, der efterspørges)
Koden kører i programmerinsgssproget Python på Linux. Projektet

Men de sidste eksaminer, bedømmer man hinanden. Det er derfor at kurset bliver lukket, mellem de to-tre perioder hvor det kører om året. (Ligsom et rigtigt kursus.)

Præsentation af værktøjer brugt

Der kræves linux på computeren + installation af Music Tecnology Group på Pampeu Fabra Universitetets sms-tools (læs installationsvejledningen på github )

Se Xavier Serras Præsentation af sms-tools som jeg har brugt (Dette er en YouTube video fra kurset, meget illustrativ, og morsom)

 

Guidelines A10 Assignment

The aim of this assignment is to extend the assignment A8 (A8 En eksamen hvor man skulle genere en enkelt lyd – jeg har lige fået resultatet 90% rigtigt som er over de 80% krævede for at bestå) by having no limitations on the sounds used and the analysis models and transformations applied. This is an assignment to make some music. The end result of this assignment is a short music piece (about a minute long) combining various transformed sounds using the tools explained in class.
Guidelines A10 Assignment
less 
In A8, you explored some transformations using sms-tools, but there were many limitations in that assignment:
1. You used a single analysis model, HPS. Now you can use any model presented in class or combinations of them.
2. You applied just one transformation to each sound file. Now you can combine and add several transformations of the same sound.
3. A single type of analysis and transformation was done for the whole sound. Now you can divide the sound into sections and use different analysis and transformations to each part.
4. The transformation was applied in a single pass. Now you can perform multiple passes of the same sound through different kinds of transformations.
In this assignment, you can explore the potential of all the algorithms presented in class and come up with more creative transformations and combinations of them. You can combine sounds, models, and transformations, in any way you want. You can create your own mix of transformed sounds to make your own music composition! You can use Audacity to make the final mix of the piece.
Some of these transformations might require you to change and modify some code in sms-tools. Feel free to dig in!
You will evaluate a minimum of three other peers in this assignment.

 

Min aflevering

Min foreløbige kode vil ligge her

(Men jeg må hellere vente med at lægge den op til efter jeg har bestået.. Der er måske regler om hvad man må og ikke må når man skal til eksamen.... 😇 )

Foreløbig har jeg kun lagt den interne beskrivelse af koden.

Hvordan det hele virker

Ja selve kurset beskriver SMS-tools, hvordan man laver frekens analyse med Fast Fourier Transform (FFT), hvordan man sammen sætter flere spektra til en spectral map.

Så trækker man de rene toner fra den oprindelige lyd, og danner bagrunds støjen (buensmislyd på strengne, og pusted i fløjten eller klarinetten f.ek.s). Med toner, og bagrunds støj omsat til tal, kan man transponere tonerne, og man kan forkorte eller forlænge dem som man har lyst.

Med inverse Fourier Transform laver man det tilbage til lyd igen. Støj lyden kan også ændres tidsmæssigt.

Det er denne metode, der også bruges på vores slow-downere. Det gode med at vi nu behærsker teknikken, er at vi selv kan bestæmme hvordan f.eks. en violin skal lyde.

(Musescore bruger en meget "klassisk" type violin. )

Her kan du høre lyden før analysen (Med SMS tools)

Efter den første analyse (trykkede på den røde knap og så på pilen) Lyden lyder meget ens, men er altså redannet efter informationerne i den farvede graf.

Det er ret imponerende. (endnu mere imponerende når man har det hele i Linux)

spetkrogram 1

Efter transformering af frekvensen 1.5 gange (fra A til E)
Hvis man trykker på den Grønne knap Apply Transformation og man får nedstående graf

og så på den grå pil så hører man denne lyd

Jeg har så modificeret det bagevedliggende Python program, men slået tegningerne fra, og generer lyden et andet sted.

Python undstøtter at læse midi-filer. (Python er det foretrukne åbensource sprog, fordi det understøtter alt, man kan finde nærmest hvad som helst på Git-hub lavet med python, og hvis det er for avanceret, så laver nogen et c++ program som man så kompilerer med Python støtte.

Python er et dejligt sprog at programmere i. Ikke ret mange paranteser, nemt at læse koden.

 

 

Installation af værktøjer og Linux (Ubuntu)

SMS-tools er et åben source programmeret i Phyton, Desværre kan det kun bruges på Linux, helst Ubuntu Linux.

Installation af Linux på en Windows computer.

Jeg regner ikke med, at der er nogen, der vil prøve, men hvis man har lyst, så skriver jeg gerne en mere dybtgående vejledning.

Dette er altså kun en ganske summarisk vejlenging.
Der er mange måder at installere Linux, jeg har valgt en vi brugte på Brüel & Kjær, hvor vi brugte WMWare emulatoren
Her kan man downloade en gratis VMware player
https://www.vmware.com/products/workstation-player.html

WMWare er et program der kører Windows, og som tillader at man laver Virtuelle servere i andre operativ systemer. (såsom Ubuntu Linux) Man kan også få et "image" af windows XP, så man kan køre "de gode gamle 16 bit-programmer" såsom Musicator.)


Her kan man downloade Ubuntu 20.04.2 iso (Ubuntu er det mest brugte Linux-system)
https://ubuntu.com/download/desktop
For at køre mine programmer
Køre skal man installere disse værktøjer i Ubuntu
https://github.com/MTG/sms-tools

(Det er vigtigt at nøjagtig følge alle steps på installations vejledningen som er på https://github.com/MTG/sms-tools )

Der skal installeres en hel den forudstnings moduler i Python, Det står helt præcis hvordan man gør.

Værtøjene skal også kompileres i C++, men det sker "helt automiskt" i vejledningen

Jeg laver gerne en manual, hvis du gider....at gå igang. Med lidt Unix kommandoer, såsom ls for fil listning osv.

Men jeg gør det ikke hvis man ikke har brændende lyst. ( Jeg kunne også komme forbi med et vmware image på en USB - så kan man nøjes med at installere vmware, og med det samme komme op på mit niveau)

Men i øvrigt vil jeg da gerne lave alle de "just-tempered" violin filer. Måske skulle vi købe et par gode toner af f.eks. Kristian Bugge og bygge ind i programmet.

Men først kommer vi lige til at lege lidt.

første melodi ud på spillefolk