Чёрные клавиши, полутоны и частота

Вы знаете все двенадцать нот октавы, различаете полутон и тон на слух, сдвигаете мелодию на заданное число полутонов, понимаете, что стоит за нотой с точки зрения частоты (440 Гц и 12 равных шагов), и слышите центы и биения.

Зачем это

Белые клавиши вы уже знаете. Но между ними есть чёрные, и без них мелодия вышла бы бедной: из семи нот одной октавы не соберёшь ни грустную мелодию, ни тревожный аккорд. Сегодня мы займёмся всем набором из двенадцати нот, которые лежат в одной октаве, научимся измерять расстояние между ними и увидим, что стоит за каждой нотой с точки зрения физики: частота.

Послушайте двенадцать шагов вверх от C3 до C4. Это все клавиши подряд, и белые, и чёрные. Шаг между соседними называется полутоном.

Двенадцать полутонов вверх
Все клавиши от C3 до C4 подряд, E-Piano MKI Mellow, 60 BPM.
0:00

Теория простыми словами

Чёрные клавиши: диезы и бемоли

У чёрных клавиш нет собственных названий. Их называют по соседям: чёрная клавиша справа от C — это C# («до-диез», на один шаг выше C). Та же клавиша слева от D называется Db («ре-бемоль», на шаг ниже D). Это одна и та же клавиша с двумя именами.

C3ДоРеМиФаСольЛяСиC4ДоC#D#F#G#A#
Все двенадцать нот от C3 до C4 · C3 – C#3 – D3 – D#3 – E3 – F3 – F#3 – G3 – G#3 – A3 – A#3 – B3 – C4

Полутон и тон

Полутон (semitone) — расстояние между двумя соседними клавишами, любого цвета. Тон (whole tone) — два полутона. Например, от C до C# один полутон, от C до D — тон (два полутона, между ними чёрная клавиша).

Есть два места, где между соседними белыми нет чёрной клавиши: между E и F и между B и C. Там расстояние в один полутон уже между белыми клавишами.

Послушайте разницу на слух: тон (C3 и D3) и полутон (C3 и C#3). Полутон звучит «теснее» и более напряжённо.

Тон и полутон
Две ноты по очереди: C3 и D3 (тон), затем C3 и C#3 (полутон).
0:00
Два полутона
Переключайте варианты во время воспроизведения — позиция сохраняется. Громкость примеров выровнена.

Транспонирование: сдвиг всей мелодии

Транспонирование — это сдвиг всех нот на одинаковое число полутонов. Мелодия остаётся узнаваемой, но звучит выше или ниже. Сдвиг на 12 полутонов — это ровно одна октава.

Послушайте одну и ту же мелодию, сыгранную без сдвига, на 1 полутон выше, на 2 полутона выше и на 12 полутонов выше.

Одна мелодия, четыре сдвига
Мелодия C5, E5, G5, E5: без сдвига, на +1, на +2 и на +12 полутонов.
0:00
Исходная высота
Переключайте варианты во время воспроизведения — позиция сохраняется. Громкость примеров выровнена.

Частота: что стоит за нотой

Каждая нота — это колебания воздуха с определённой частотой, то есть числом колебаний в секунду. Её измеряют в герцах (Гц). В Live нота A3 (MIDI 69) настроена на 440 Гц: это стандартная опорная нота настройки.

Вы знаете, что октава удваивает частоту. Значит A2 — это 220 Гц, A3 — 440 Гц, A4 — 880 Гц. Послушайте эти три синусоиды.

A2, A3 и A4: октавы на частотах
Три синусоиды: 220, 440 и 880 Гц.
0:00

А что в промежутке? Октава делится на 12 равных шагов, и каждый следующий полутон выше на одну и ту же величину: частота умножается примерно на 1,0595. Двенадцать таких умножений и дают ровно двойку. Поэтому соседние ноты на клавиатуре не отличаются на одно и то же количество герц, а отличаются на одно и то же отношение.

Нота Частота, Гц
C3 261,63
C#3 277,18
D3 293,66
E3 329,63
G3 392,00
A3 440,00
C4 523,25

Центы: доли полутона

Иногда нотам нужны шаги мельче полутона. Их измеряют в центах: в одном полутоне 100 центов. Если две ноты на 10 центов разошлись, они почти сливаются, но слух улавливает медленное покачивание: биения. На 25 центах биения быстрее и заметнее.

Центы и биения
Две синусоиды вокруг A3: одинаковые, разошлись на 10 и на 25 центов.
0:00
Сливаются в один тон
Переключайте варианты во время воспроизведения — позиция сохраняется. Громкость примеров выровнена.

Ещё одно сравнение: аккорд при настройке A = 440 Гц и при A = 432 Гц. Разница около 32 центов, то есть около трети полутона.

A = 440 Гц и A = 432 Гц
Аккорд A, C#, E при двух настройках. Разница около 32 центов.
0:00
Стандартная настройка
Переключайте варианты во время воспроизведения — позиция сохраняется. Громкость примеров выровнена.

Где это в Live

Названия нот и транспонирование в клипе

В Piano Roll клавиши подписаны по октавам, а чёрные клавиши в сетке выделены тёмным. Вы можете выделить ноты и сдвинуть их по вертикали: каждая линия вверх — один полутон. В панели клипа рядом есть блок инструментов для нот: Fit to Scale, Invert и поле 0 st с кнопкой Add Interval, где «st» означает полутоны (semitones). Там же есть поле Transpose: подсказка Live описывает его как «Adjusts the pitch transposition (in semitones or scale degrees) of selected notes», то есть оно сдвигает высоту выделенных нот в полутонах или ступенях гаммы.

Панель клипа: блок Notes с Fit to Scale, Invert, полем 0 st и кнопкой Add Interval
  1. 1Fit to Scale и Invert — работа с нотами по тональности и обращение
  2. 20 st и Add Interval — шаг в полутонах (st = semitones) и кнопка добавления интервала
Инструменты для нот рядом с панелью клипа: Fit to Scale, Invert, Add Interval.

Tuner: измеряем высоту звука

В Live есть встроенный измеритель высоты Tuner. Он находится в Audio Effects. Его ставят на дорожку после инструмента, и он показывает, насколько играющая нота отличается от нужной. Поле Reference задаёт опорную частоту: по умолчанию 440 Гц.

Устройство Tuner с шкалой от −50 до +50 центов и полем Reference 440 Hz
  1. 1Шкала — от −50 до +50 центов, ноль в середине
  2. 2Reference — опорная частота, 440 Hz
Tuner на дорожке после инструмента: шкала в центах и опорная частота 440 Hz.

Делаем вместе

Практика 1. Двенадцать нот на клавиатуре

  1. Создайте MIDI-трек с E-Piano и включите Computer MIDI Keyboard (M (Mac: M)).
  2. Сыграйте нижний ряд клавиатуры подряд: A (C), S (D), D (E), F (F), G (G), H (A), J (B), K (C): это белые клавиши.
  3. Теперь добавьте чёрные клавиши верхнего ряда: W (C#), E (D#), T (F#), Y (G#), U (A#). Между E и F, а также между B и C чёрных клавиш нет, и на клавиатуре компьютера для них нет клавиш.
  4. Сыграйте все двенадцать нот подряд снизу вверх, называя каждую вслух.
  5. Сравните со звуком из примера выше.

Практика 2. Тон или полутон

  1. Выберите любую белую клавишу и сыграйте её, затем соседнюю белую. Сколько между ними полутонов: один или два?
  2. Проверьте две пары: E и F, затем C и D. Угадайте раньше, чем нажмёте.
  3. Подтвердите ответ по клавиатуре: между E и F чёрной клавиши нет, значит один полутон; между C и D есть, значит два.

Практика 3. Транспонируем мелодию

  1. Нарисуйте в MIDI-клипе четыре ноты (например, C5, E5, G5, E5), по одной на долю.
  2. Выделите все ноты и перетащите вверх на одну линию Piano Roll (это +1 полутон) либо сдвиньте их полем Transpose. Послушайте, как изменилось звучание.
  3. Верните и сдвиньте на две линии (+2), затем на двенадцать (+12, октава).
  4. Сравните с примером выше: слышите те же ощущения?

Практика 4. Блиц: ровно октава?

Послушайте две пары нот. В одном примере вторая нота ровно на октаву выше первой, в другом это та же самая нота.

Слепой тест: октава или та же нота?
Две пары нот: в одной вторая нота на октаву выше, в другой это та же нота.
0:00
В каком варианте вторая нота на октаву выше?
Переключайте варианты во время воспроизведения — позиция сохраняется. Громкость примеров выровнена.

Комбинаторика

Готовые связки

Задача Сдвиг Зачем
Та же мелодия в другой октаве ±12 полутонов сохраняет звучание, меняет высоту
Чуть «свежее», но узнаваемо +2 полутона тот же характер, но немного выше
Живой «дышащий» пэд 5–15 центов расстройки медленные биения оживляют звук
Подстройка под чужую запись до ±50 центов в этом случае ориентируйтесь на Tuner

Коридоры значений

Параметр Безопасный коридор Красная зона Что будет, если выйти
Транспонирование мелодии 0 … +7 полутонов больше +12 мелодия может выйти за диапазон инструмента и звучать резко
Расстройка двух слоёв 5–15 центов больше 30 центов воспринимается как фальшь, а не как «дыхание»
Reference в Tuner 440 Гц произвольное число инструмент покажет «ошибку» даже на правильной ноте

Порядок кручения

  1. Сначала определите, на какую ноту вы ориентируетесь (A3 = 440 Гц).
  2. Затем выберите, на сколько полутонов сдвинуть мелодию.
  3. Потом добавляйте мелкие расстройки в центах, только если нужно оживить звук.

Не трогайте пока

Тональности, лады и аккорды (следующие модули) и тонкую настройку слоёв инструментом Tuning System оставим на потом. Сегодня важно ощутить полутон на слух и увидеть его на клавиатуре.

Слушаем мастеров

Brian Eno
Music for Airports — 1/1 (1978)
На что обратить внимание: Слушайте, как в простой фортепианной фразе одни ноты звучат «тесно» рядом друг с другом, а другие «просторно». Попробуйте определить, какой шаг больше: тон или полутон.
Aphex Twin
Selected Ambient Works Volume II — трек «Rhubarb» (1994)
На что обратить внимание: Слушайте, как медленные тембры чуть расходятся по высоте и «дышат». Это те самые биения, которые вы слышали в примере с центами.

Ошибки новичков

Советы тренера Ableton

Проверь себя

9 вопросов · зачёт от 80% · можно пересдавать

1. Сколько нот (полутонов) в одной октаве, если считать и белые, и чёрные клавиши?
В одной октаве 12 разных клавиш: 7 белых и 5 чёрных.
2. Как называется чёрная клавиша справа от C?
Диез — на полутон выше, бемоль — на полутон ниже. Это одна клавиша с двумя названиями.
3. Сколько полутонов в одном тоне?
Тон — это два полутона.
4. Где между соседними белыми клавишами нет чёрной?
Там расстояние один полутон уже между белыми клавишами.
5. На сколько полутонов вы сдвигаете мелодию, чтобы поднять её на октаву?
Октава — это 12 полутонов.
6. Какая частота у ноты A3 в Live при стандартной настройке?
A3 — опорная нота, MIDI 69, 440 Гц.
7. Сколько центов в одном полутоне?
Цент — сотая доля полутона.
8. Что это за интервал: тон или полутон?
Это C3 и C#3, соседние клавиши.
9. Что вы слышите в этом примере?
Две ноты разойдены на 25 центов, и звук покачивается.

Уже знаете тему? Пройдите тест до урока: при результате от 85 % урок можно зачесть экстерном и перейти дальше.

Домашнее задание

Время: 50–60 мин

Создайте сет 02-semitones в 60 BPM. Запишите на одном MIDI-треке клип «CHROM»: двенадцать нот от C3 до C4 по одной на долю (Push 2 или клавиатура компьютера). Затем запишите мелодию из четырёх нот (например, C5, E5, G5, E5) и дублируйте её трижды, сдвинув на +1, +2 и +12 полутонов. Загрузите Tuner на дорожку и посмотрите на поле Reference. Запишите в журнале практики, на какой клип сдвиг слышен лучше всего, и назовите три пары нот, расстояние между которыми один полутон.

Чек-лист сдачи

Как оценить свою работу
  • Отлично: все пункты выполнены, пары полутонов названы верно
  • Хорошо: 4–5 пунктов
  • Доработать: менее 4 пунктов или пары названы неверно: вернитесь к разделу про E–F и B–C

Сохраните проект как: Ableton course/my-work/02/02-semitones/02-semitones Project/02-semitones.als

Урок пройден?
Отметьте, когда выполните практику. Если вы вошли в аккаунт, прогресс сохраняется на сервере и доступен на любом устройстве.