Начало, полагаю, может быть такое:
Природа
высоты [1] музыкального
звука [2] двойственна, что может пояснить следующее высказывание:
Система музыки есть организация связей высот, или тонов, друг с другом, и эти связи неизбежно связи чисел. Тон есть число, а так как тон в музыке всегда слышен в связи с одним или несколькими тонами — действительно слышимых или подразумеваемых — нам есть, по крайней мере, до двух чисел дело: число тона рассматриваемого и число тона слышимого или подразумеваемого в связи с первым тоном. Таким образом, соотношение. [3]
Тон и высота не синонимы, но тесно связаны, поскольку высота есть свойство слухового ощущения, порождённое
чистым тоном [4], или
сложным звуком [5], способным порождать ощущение высоты, тождественной высоте от соответствующего чистого тона. Звук, именуемый тон, следовательно, должен иметь частоту, порождающую ощущение высоты, что обычно выражается уравнением:
высота-в-центах = 1200∙log2(частота-для-высоты/частота-для-отсчёта) (1).
Бесспорно уравнение (1) оказывается частной формой уравнения, выражающего общий для психофизических явлений закон Вебера-Фехнера:
ощущение-в-его-единицах = k∙ln(стимул-для-ощущения/стимул-для-отсчёта) (2).
[1]. IEV 1994, pitch:
http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=801-29-01[2]. Ibid, sound:
http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=801-21-01[3]. Partch, H. (1979). Genesis of a Music: An Account of a Creative Work, its Roots, and its Fulfillments, Second Edition. Da Capo Press, ISBN-10: 030680106X, p. 76:
https://picasaweb.google.com/103356928589292705236/Partch1974GenesisOfAMusic#6203547291707987234[4]. IEV 1994, pure sound:
http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=801-21-05[5]. Ibid, complex sound:
http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=801-21-06Продолжу:
Поскольку общий психофизический закон провозглашает превращение стимула в ощущение через логарифмическое, т. е. нелинейное преобразование, и превращение частоты в высоту это демонстрирует, то признаки нелинейности должны обнаруживаться также в других случаях, которые действительно известны. Со слуховой нелинейностью, например, связывают ощущения фантомных высот, возникающие без действительного стимулирования соответствующими частотами, а именно ощущения высот субъективных гармоник и комбинационных тонов. Не рассматривая причин появления в нелинейном преобразовании добавочных частот, надо принять во внимание, что они имеют свойство целочисленной кратности к частотам действительных стимулов:
В общем виде нелинейную функцию можно представить в виде разложения в ряд по степеням :
Соответствующая система порождает гармоники высших порядков от каждой входной компоненты и комбинационные тоны высших порядков с частотами [6]
[6]. Pozin, N. and Others (1978). Elements of Theory of Biological Analyzers (Russian). Moscow, p. 176:
https://picasaweb.google.com/103356928589292705236/PozinOthers1978#5295125974633913026 Если стимулы, будучи сложными звуками, не предъявят чёткой целочисленной кратности их наиболее существенных частотных составляющих, то могут быть неприятные для слуха последствия. Поэтому не теряет силы известная истина:
Сложные тоны определенного класса предпочитаемы для всех видов музыки, мелодической и гармонической; и почти исключительно используемы для более тонкого и художественного развития музыки: таковыми являются сложные тоны, которые имеют гармоничные верхние частичные тоны, то есть сложные тоны, в которых высшие частичные тоны имеют вибрационные числа, которые суть целые кратные вибрационному числу нижайшего частичного тона, или начала. [7]
Соответствует этой истине тип сложного звука называемый
со́звук [8] (
klang [9] or
clang [10]) — по сути вертикальный (т.е. исполняемый как аккорд)
гармонический ряд звуков. [11] Со́звуки в качестве стимулов не могут препятствовать изучению
чёткой интонации [12][13][14] через искажение высотных ощущений от субъективных гармоник и комбинационных тонов (последним свойственна роль
унтертонов [15] коллективного воздействия
обертонов [16]).
Опыты с удалением
основы [17] со́звука показывают: в границах действия закона Вебера-Фехнера
резидуум [18] (множество всех обертонов со́звука без основы) способен коллективно и ощутимо для слуха выражать частоту основы, которая оказывается унтертоном каждого обертона.
[7]. Helmholtz, H. by Ellis, A. (1895). On the sensations of tone as a physiological basis for the theory of music. London, New York: Longmans, Green, and Co, p. 362:
https://picasaweb.google.com/103356928589292705236/HelmholtzOnTheSensationsOfTone#6123388485805322786[8]. Riemann, H. by Engel, J. (1901-4). “Со́звук (нем. Klang)”, Musical Dictionary (Russian). P. Jurgenson, Moscow. p. 1201:
https://picasaweb.google.com/103356928589292705236/Riemann1900MusikLexikon#6202834096034611938[9]. Partch, H. (1979). Genesis of a Music: An Account of a Creative Work, its Roots, and its Fulfillments, Second Edition. Da Capo Press, ISBN-10: 030680106X, p. 70: « Harmonic Content: <…> the klang. »
https://picasaweb.google.com/103356928589292705236/Partch1974GenesisOfAMusic#6203902505088107170[10]. Riemann, H. by Shedlock, J. (1876). “Clang”, Dictionary of Music. Augener & Co., London. p. 143: « Since it has been known that the sounds of our musical instruments are not simple tones <…> the term S[ound], in scientific works, has been replaced by the more general, comprehensive one, C[lang], whilst sound is applied to the simple sounds as part of the C[lang]. »
http://imslp.org/wiki/Musiklexikon_(Riemann,_Hugo) [11]. IEV 1994, harmonic series of sounds:
http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf ... =801-30-04[12]. Thompson, T. (1850). Theory and Practice of Just Intonation. London: Effingham Wilson, p. 7: « 1. <…> Just Intonation <…> playing in tune »
https://picasaweb.google.com/103356928589292705236/Thompson1850TheoryAndPracticeOfJustIntonation#6223051075679622002[13]. Helmholtz, H. by Ellis, A. (1895). On the sensations of tone as a physiological basis for the theory of music. London, New York: Longmans, Green, and Co, p. 327: « absence of beats <...> when a voice is accompanied by sustained chords in just intonation »
https://picasaweb.google.com/103356928589292705236/HelmholtzOnTheSensationsOfTone#6223245596235985634[14]. Partch, H. (1979). Genesis of a Music: An Account of a Creative Work, its Roots, and its Fulfillments, Second Edition. Da Capo Press, ISBN-10: 030680106X, p. 71: « Just Intonation: <…> the wealth of musical intervals inherent in small-number tonal relationships »
https://picasaweb.google.com/103356928589292705236/Partch1974GenesisOfAMusic#6203902505240810706[15]. Riemann, H. by Shedlock, J. (1876). “Clang”, Dictionary of Music. Augener & Co., London. p. 145: « The lowest combination tone of an interval is always the first undertone common to both interval[ tone]s »
http://imslp.org/wiki/Musiklexikon_(Riemann,_Hugo)[16]. Partch, H. (1979). Genesis of a Music: An Account of a Creative Work, its Roots, and its Fulfillments, Second Edition. Da Capo Press, ISBN-10: 030680106X, p. 72: « Overtone: same as Partial »
https://picasaweb.google.com/103356928589292705236/Partch1974GenesisOfAMusic#6203902510694979298[17]. IEV 1994, fundamental:
http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=801-30-01[18]. Schouten, J. (1940). The residue, a new component in subjective sound analysis. Natuurkundig Laboratorium der N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven, Holland. Communicated at the meeting of February 24, 1940,
https://picasaweb.google.com/103356928589292705236/SchoutenTheResidueANewComponentInSubjectiveSoundAnalysis1940#6193279250243602738