التدوين العلمي للنغمة

التدوين العلمي للنغمات ( SPN )، المعروف أيضاً باسم التدوين القياسي الأمريكي للنغمات ( ASPN ) والتدوين الدولي للنغمات ( IPN )، هو طريقة لتحديد النغمة الموسيقية من خلال الجمع بين اسم النوتة الموسيقية (مع علامة التحويل إذا لزم الأمر) ورقم يحدد أوكتاف النغمة . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

على الرغم من أن التدوين العلمي للنغمات صُمم في الأصل ليكون مكملاً للنغمة العلمية (انظر أدناه)، إلا أنهما ليسا مترادفين. فالنغمة العلمية هي معيار نغمي ، أي نظام يُحدد الترددات المحددة لنغمات معينة (انظر أدناه). أما التدوين العلمي للنغمات فيُعنى فقط بكيفية تدوين أسماء النغمات، أي كيفية تحديدها في النصوص المطبوعة والمكتوبة، ولا يُحدد بالضرورة الترددات الفعلية. وبالتالي، فإن استخدام التدوين العلمي للنغمات لتمييز الأوكتافات لا يعتمد على معيار النغمات المُستخدم.

تستخدم هذه الطريقة أسماء النغمات التقليدية (من A إلى G) والتي تتبعها أرقام توضح الأوكتاف الذي تنتمي إليه.

بالنسبة لنظام التوزيع المتساوي القياسي A440 ، يبدأ النظام بتردد 16.35160 هرتز ، والذي يتم تعيين القيمة C ₀ له .

يُطلق على الأوكتاف صفر في التدوين العلمي للنغمات اسم الأوكتاف الفرعي ، وتُكتب النغمة المُشار إليها بـ C ₀ في هذا التدوين على النحو التالي : C أو C أو CCC في الأنظمة التقليدية، مثل تدوين هيلمهولتز . يُمثل الأوكتاف صفر في التدوين العلمي للنغمات الحد الأدنى لما يُمكن للبشر إدراكه، حيث لا يستطيع الشخص العادي سماع ترددات أقل من 20 هرتز كنغمات.

يزداد رقم الأوكتاف بمقدار 1 عند الصعود من سي إلى دو. لذا، يشير A ₀ إلى أول نغمة لا أعلى من دو ₀ ، ويُرمز إلى دو الوسطى ( دو الأوكتاف أحادي الخط أو ببساطة دو′ ) بـ دو ₄ في نظام SPN. على سبيل المثال، دو ₄ هي نغمة واحدة أعلى من سي ₃ ، و A ₅ هي نغمة واحدة أعلى من صول ₅ .

يرتبط رقم الأوكتاف بالحرف الأبجدي المستخدم لوصف درجة الصوت، مع الفصل بين حرفي النوتة الموسيقية "B" و "C"، على النحو التالي:

• "B ₃ " وجميع متغيراتها الممكنة (B ، B ♭ ، B، B ♯ ، B ) سيتم تصنيفها بشكل صحيح على أنها في الأوكتاف "3".
• "C ₄ " وجميع متغيراتها الممكنة (C ، C ♭ ، C ، C ♯ ، C ) سيتم تصنيفها بشكل صحيح على أنها في الأوكتاف "4".
• في نظام التوزيع المتساوي، يكون تردد "C ♭ ₄ " هو نفس تردد "B ₃ ".

يُستخدم التدوين العلمي للنغمات غالبًا لتحديد نطاق الآلة الموسيقية. فهو يوفر وسيلةً واضحةً لتحديد النوتة الموسيقية من خلال التدوين النصي بدلًا من التردد، مع تجنب قواعد النقل المستخدمة في كتابة الموسيقى لآلات مثل الكلارينيت والغيتار . كما يُمكن ترجمته بسهولة إلى التدوين الموسيقي التقليدي، عند الحاجة. عند وصف النغمات الموسيقية، قد تُؤدي التهجئات المتوافقة اسميًا إلى ظهور بعض الحالات الشاذة، حيث يكون تردد النغمة دو ♭♭ _{♄ في} التنغيم الفيثاغوري أقل من تردد النغمة سي ♭ _{♄ ؛ ولكن مثل هذه} المفارقات لا تظهر عادةً في السياق العلمي.

يتجنب نظام التدوين العلمي للنغمات أي لبس محتمل بين مشتقات تدوين هيلمهولتز المختلفة التي تستخدم رموزًا متشابهة للإشارة إلى نغمات مختلفة. على سبيل المثال، يشير الرمز "C" في تدوين هيلمهولتز الأصلي ^{[ 3 ]} إلى نغمة دو التي تقع على بعد أوكتافين أسفل نغمة دو الوسطى، بينما يشير الرمز "C" في تدوين ABC إلى نغمة دو الوسطى نفسها. في نظام التدوين العلمي، تكون نغمة دو الوسطى _دائمًا هي C4 ، ولا تكون _C4 أبدًا أي نغمة أخرى غير دو الوسطى. كما يتجنب هذا النظام صعوبة التمييز البصري بين أربعة وخمسة أعداد أولية، بالإضافة إلى المشكلات الطباعية المتعلقة بإنتاج رموز سفلية مقبولة أو بدائل لها. من الأسهل بكثير التمييز بصريًا بين C7 وC8 _{، مقارنةً} ، على سبيل المثال، بين c′′′′ و c′′′′′ ، واستخدام أعداد صحيحة بسيطة (مثل C7 وC8) يجعل الرموز السفلية غير ضرورية تمامًا.

على الرغم من أن تدوين النغمات يهدف إلى وصف الأصوات المسموعة بوضوح كنغمات، إلا أنه يمكن استخدامه أيضًا لتحديد تردد الظواهر غير النغمية. تقع النغمات الأقل من E _♭ أو الأعلى من E _♭♭ خارج نطاق السمع لدى معظم البشر ، مع أن النغمات التي تقع خارج نطاق السمع قليلاً في الطرف الأدنى قد تظل مسموعة بشكل غير مباشر كنغمات نظرًا لأن نغماتها التوافقية تقع ضمن نطاق السمع. كمثال على الترددات غير المسموعة تمامًا، عندما رصد مرصد تشاندرا للأشعة السينية موجات جبهات الضغط المنتشرة بعيدًا عن ثقب أسود، وصفت ناسا تذبذبها مرة واحدة كل 10 ملايين سنة بأنه يُقابل B ♭♭، أي 57 أوكتافًا أسفل C الوسطى (B ♭♭ ₋₅₃ أو 3.235 فيمتوثانية ). ^{[ 4 ]}  

يُستخدم هذا التدوين أحيانًا في سياق التوزيع الموسيقي المتوسط ، ولا يفترض دائمًا التوزيع الموسيقي المتساوي ولا نغمة _A4 القياسية للحفلات الموسيقية بتردد 440 هرتز ؛ وهذا ينطبق بشكل خاص على الموسيقى القديمة. 

ينص المعيار المقترح للجمعية الصوتية الأمريكية ^{[ 5 ]} صراحةً على استخدام مقياس لوغاريتمي للتردد، وهو ما يستثني نظام التوزيع الموسيقي المتوسط، ويُعطي التردد الأساسي المستخدم نغمة _A4 ترددًا قدره 440  هرتز بالضبط. مع ذلك، عند التعامل مع الموسيقى القديمة التي لم تستخدم نظام التوزيع الموسيقي المتساوي، فمن المفهوم أنه من الأسهل ببساطة الإشارة إلى النوتات الموسيقية بأقرب ما يُعادلها في الموسيقى الحديثة، بدلاً من تحديد الفرق باستخدام السنتات في كل مرة. ^{[ أ ]}

يوضح الجدول أدناه رموز النغمات بناءً على ترددات مفاتيح البيانو القياسية : نغمة الحفلات الموسيقية القياسية ونظام التوزيع المتساوي ذي الاثنتي عشرة نغمة . عندما يكون البيانو مضبوطًا على التناغم الطبيعي ، يشير C ₄ إلى نفس المفتاح على لوحة المفاتيح، ولكن بتردد مختلف قليلاً. النغمات التي لا يصدرها أي بيانو مُظللة باللون الرمادي المتوسط، وتلك التي يصدرها فقط بيانو ذو 112 مفتاحًا موسعًا مُظللة باللون الرمادي الفاتح.

رياضياً، إذا عُرف عدد أنصاف النغمات n فوق نغمة دو الوسطى، فإن التردد الأساسي بالهرتز يُعطى بالصيغة التالية:${\displaystyle 440\cdot 2^{(n-9)/12}}$. بالنظر إلى رقم MIDI NoteOn m ، يكون تردد النوتة عادةً${\displaystyle 440\cdot 2^{(m-69)/12}}$هرتز، باستخدام الضبط القياسي.

النغمة العلمية هي معيار مطلق للنغمة ، اقترحه الفيزيائي الفرنسي جوزيف سوفور لأول مرة عام ١٧١٣. وقد حُدِّدت بحيث تكون جميع نغمات دو (C) قوى صحيحة للعدد ٢، مع كون نغمة دو الوسطى (C _٤ ) عند ٢٥٦ هرتز . وكما ذُكر سابقًا، فهي لا تعتمد على تدوين النغمة العلمية الموصوف هنا، ولا تُعد جزءًا منه . ولتجنب الالتباس في التسمية، تُسمى النغمة العلمية أحيانًا "ضبط فيردي" أو "النغمة الفلسفية". 

تم اعتماد معيار النغمة الدولي الحالي، الذي يستخدم نغمة A _{4 بتردد 440} هرتز بالضبط ، بشكل غير رسمي من قبل صناعة الموسيقى منذ عام 1926، وأصبح A440 معيار النغمة الدولي الرسمي في عام 1955. ويُستخدم اختصار SPN بشكل روتيني للدلالة على النغمة في هذا النظام. يمكن ضبط نغمة A ₄ على ترددات أخرى وفقًا لمعايير ضبط مختلفة، ولا تزال تسميات الأوكتاف SPN سارية (ISO 16). ^{[ 6 ]}  

مع تغيرات درجة الصوت في الحفلات الموسيقية واعتماد تردد A440 على نطاق واسع كمعيار موسيقي، نشرت الجمعية الصوتية الأمريكية جداول ترددات علمية جديدة في عام 1939، واعتمدتها المنظمة الدولية للتوحيد القياسي في عام 1955. تردد C0 _، الذي كان يساوي 16  هرتز بالضبط وفقًا لمعيار درجة الصوت العلمي، أصبح الآن 16.35160  هرتز وفقًا لنظام المعايير الدولية الحالي. ^{[ 5 ]}

• الموسيقى والرياضيات
• تدوين هيلمهولتز للنغمة
• MIDI
• معيار ضبط MIDI
• ترددات مفاتيح البيانو
• تدوين موسيقي للوحة المفاتيح
• تدوين الحروف

• نظام تسمية الأوكتاف الإنجليزي – نظرية الموسيقى دولمتش عبر الإنترنت
• Notefreqs – جدول كامل لترددات النوتات الموسيقية ونسبها لأجهزة MIDI والبيانو والغيتار والبيس والكمان. يتضمن قياسات الدساتين (بالسنتيمتر والبوصة) لبناء الآلات الموسيقية.