पिच, सप्तक और बारह सुर: संगीत कैसे काम करता है

तारत्व इस बात पर निर्भर करता है कि कोई चीज़ कितनी तेज़ी से कंपन करती है

ध्वनि वायु में यात्रा करने वाला कंपन है। गिटार का तार, स्वरतंत्रिका या ध्वनि-विस्तारक का शंकु वायु को आगे-पीछे धकेलता है और तुम्हारा कान इस पैटर्न को पकड़ लेता है।

इस आगे-पीछे होने की चाल को आवृत्ति कहते हैं। इसे हर्ट्ज़ (Hz) में गिना जाता है, जिसका अर्थ है प्रति सेकंड चक्र। हम आवृत्ति को तारत्व के रूप में सुनते हैं: तेज़ कंपन की ध्वनि ऊँची और धीमे कंपन की ध्वनि नीची सुनाई देती है। ज़्यादातर ऑर्केस्ट्रा जिस संदर्भ सुर पर अपने वाद्य मिलाते हैं, वह मध्य C के ऊपर का A है, जो हर सेकंड 440 बार कंपन करता है।

ध्वनि की तीव्रता अलग चीज़ है। यह आयाम, यानी कंपन के आकार, पर निर्भर करती है। कोई सुर ऊँचा और धीमा या नीचा और तेज़ हो सकता है, और ये दोनों बातें एक-दूसरे से स्वतंत्र हैं।

सप्तक: दो C एक ही सुर जैसे क्यों सुनाई देते हैं

एक C बजाओ, फिर कीबोर्ड पर उसके ऊपर वाला अगला C बजाओ। वे अलग-अलग ऊँचाई पर एक ही सुर जैसे सुनाई देते हैं। इसका कारण एक साफ़ अनुपात है: ऊँचा C, नीचे वाले C की आवृत्ति से ठीक द्विगुणित आवृत्ति पर कंपन करता है।

उस द्विगुणन को सप्तक कहते हैं। एक और सप्तक ऊपर जाओ और फिर से आवृत्ति द्विगुणित हो जाती है। नीचे जाने पर आवृत्ति आधी हो जाती है। मध्य C लगभग 262 Hz का होता है, उसके ऊपर वाला C लगभग 523 Hz का और अगला लगभग 1046 Hz का।

ध्यान दो कि सप्तक एक गुणा है, योग नहीं। किसी नीचले सुर से एक सप्तक ऊपर जाने पर कुछ दर्जन हर्ट्ज़ जुड़ते हैं; किसी ऊँचे सुर से एक सप्तक ऊपर जाने पर सैकड़ों हर्ट्ज़ जुड़ते हैं। हमारे कान तारत्व का आकलन अनुपातों से करते हैं, इसलिए कीबोर्ड बराबर दूरी पर बना हुआ दिखता है, भले ही आवृत्तियाँ ऐसी न हों।

एक सप्तक के भीतर बारह सुर

एक C से अगले C तक, हर कुंजी—सफेद और काली—गिनने पर पैटर्न दोहरने से पहले आप बारह अलग-अलग स्वरों से गुजरते हैं। इन्हें क्रम से बजाने पर क्रोमैटिक स्केल बनता है।

पास-पास की कुंजियों के बीच का हर कदम आधा कदम (या सेमीटोन) कहलाता है—मानक कीबोर्ड पर सबसे छोटा कदम। दो आधे कदम मिलकर पूरा कदम बनाते हैं। काली कुंजियाँ दो और तीन के समूहों में होती हैं, जो आपको पहचानने के संकेत देती हैं: काली कुंजियों की किसी भी जोड़ी के ठीक बाईं ओर वाली सफेद कुंजी हमेशा C होती है।

किसी काली कुंजी के दो नाम हो सकते हैं। C और D के बीच वाली कुंजी को C से ऊपर उठे हुए स्वर के रूप में सोचें, तो वह C♯ है, और D से नीचे उतरे हुए स्वर के रूप में सोचें, तो D♭ है। कुंजी वही, ध्वनि वही, बस लिखने का तरीका अलग।

बारह अक्षर-नाम (शार्प या फ्लैट के साथ) हमारे स्वर-संग्रह हैं। धुनें, कॉर्ड और स्केल—सभी इन्हीं में से चुनकर बनाए जाते हैं।

समान-स्वरित प्रणाली: सप्तक को बराबर बाँटना

यहाँ एक पहेली है। अगर एक सप्तक आवृत्ति को दोगुना करता है और उसमें बारह बराबर आधे कदम होते हैं, तो एक आधा कदम आवृत्ति को किस संख्या से गुणा करता है? इसे r कहते हैं। लगातार ऐसे बारह कदमों का गुणनफल 2 होना चाहिए:

r¹² = 2, इसलिए r = 2^(1/12) ≈ 1.0595

हर आधा कदम, उससे नीचे वाले कदम से लगभग 6 प्रतिशत ऊँचा होता है। बारह कदम मिलकर फिर बिल्कुल दोगुनी आवृत्ति तक पहुँचते हैं। इस प्रणाली को 12-स्वर समान-स्वरित प्रणाली कहते हैं, और लगभग सभी आधुनिक पियानो और कीबोर्ड इसी में ट्यून किए जाते हैं।

ऐसा क्यों करें? क्योंकि इससे आप किसी भी कुंजी में बजा सकते हैं और हर अंतराल की ध्वनि एक जैसी लगती है। पुराने ट्यूनिंग सिस्टम में कुछ कुंजियाँ मधुर और कुछ कठोर लगती थीं। समान-स्वरित प्रणाली हर जगह छोटे-छोटे समझौते स्वीकार करती है, ताकि कहीं भी सुर बदला जा सके। उदाहरण के लिए, एक परफेक्ट फिफ्थ का आदर्श अनुपात 3:2 (1.5) होता है, लेकिन समान-स्वरित प्रणाली में यह लगभग 1.498 होता है—यह अंतर ज़्यादातर श्रोताओं को मुश्किल से महसूस होता है।

लय: कब और कितनी देर

पिच इस बारे में है कि आप कौन-सा स्वर सुनते हैं। लय समय का हिस्सा संभालती है: हर स्वर कब शुरू होता है और कितनी देर तक चलता है।

ज़्यादातर संगीत के नीचे एक स्थिर नाड़ी होती है, जिसे बीट कहते हैं। यह कितनी तेज़ चलती है, उसे टेम्पो कहते हैं और इसे प्रति मिनट बीट में मापा जाता है (BPM)। 60 BPM पर आपको प्रति सेकंड एक बीट मिलती है; 120 BPM पर दो।

स्वरों की लंबाइयाँ बीट के अंश होती हैं। अगर 4/4 ताल में चौथाई स्वर को एक बीट मिले, तो आधा स्वर दो बीट और पूरा स्वर चार बीट तक चलता है। आठवाँ स्वर एक बीट में दो बार आता है।

यहाँ आप आवृत्ति से इसका संबंध देख सकते हैं। 120 BPM का टेम्पो 2 Hz की नाड़ी है, जो पिच के रूप में सुनाई देने के लिए बहुत धीमी है। नाड़ी को प्रति सेकंड लगभग बीस चक्रों से अधिक तेज़ कर दें, तो वह एक स्वर में घुल जाती है।

आम गलतफ़हमियाँ

• "ऊँचे सुर ज़्यादा तेज़ होते हैं।" तारत्व आवृत्ति है; तेज़ी आयाम है। ये दोनों स्वतंत्र होते हैं।
• "हर सप्तक में हर्ट्ज़ की समान संख्या जुड़ती है।" आवृत्ति दो गुनी होती है, इसलिए ऊपर जाते-जाते हर्ट्ज़ का अंतर बढ़ता जाता है।
• "काली कुंजियाँ अलग तरह के सुर हैं।" वे सामान्य सुर ही हैं। कीबोर्ड बस पूरे और आधे चरणों का असमान क्रम दिखाता है।
• "C♯ और D♭ हमेशा एक जैसे होते हैं।" पियानो पर वे एक ही कुंजी हैं। कुछ अन्य ट्यूनिंग प्रणालियों और वाद्ययंत्रों में उनमें थोड़ा अंतर हो सकता है।

इसे लैब में कैसे देखें

ध्वनि और संगीत लैब तुम्हें एक ऐसा कीबोर्ड देती है जो हर अंतराल का नाम बताता है, और एक ऐसा तार जिसे तुम कंपन करते हुए देख सकते हो। पहली मुफ़्त दुनिया में आगे बढ़ने का एक अच्छा रास्ता:

1. स्वर की ऊँचाई क्या है? ध्वनि को कंपन और आवृत्ति से जोड़ता है।
2. सप्तक तुम्हें खुद दोगुना होना दिखाता है।
3. बारह स्वर क्रोमैटिक स्केल के क्रम से परिचित कराता है।
4. समान स्वरतापन दो के बारहवें मूल का इस्तेमाल करता है।
5. ताल और लय स्वर की ऊँचाई से समय की ओर ले जाता है।

यह लैब आदर्शीकृत स्वरों का इस्तेमाल करती है, जो असली वाद्य-यंत्र की ध्वनि से ज़्यादा साफ़ होते हैं। इसलिए यह किसी वाद्य-यंत्र की रिकॉर्डिंग के बजाय पढ़ाने का एक सरल मॉडल है।