¿Por qué las teclas blancas y negras del piano están colocadas de esa manera?

Pregunta interesante, aunque mi respuesta puede ser más histórica de lo que te gustaría ;-)

Una respuesta es que le brinda todas las notas de la escala diatónica en las teclas blancas, por lo que al transponer a Do mayor puede tocar cualquier melodía de tecla mayor que no se module usando solo las teclas blancas.

Otra forma de decir esto: suponga que está trabajando en nuestro sistema musical, que tiene un temperamento igual de doce tonos como el "sistema" de fondo, pero dentro de eso, la escala mayor diatónica es el conjunto de tonos más comúnmente utilizado. Luego suponga que desea tener una escala diatónica en particular fácil de tocar y que colocará los otros tonos en teclas más difíciles de alcanzar. Reste los tonos diatónicos C-...-B del conjunto de los doce tonos y obtendrá C#/Db, D#/Eb, F#/Gb, G#/Ab y A#/Bb. Ponga estos "entre" las teclas diatónicas, en el orden correcto en la escala cromática, y tendrá algo muy parecido al teclado de un piano estándar. (No puede agregar más "medios pasos" entre E y F, o entre B y C, sin expandir su afinación más allá del temperamento igual de 12 tonos).

Wikipedia y Grove Music en línea (solo para suscriptores, desafortunadamente) notan que los teclados de órgano originales (siglo XIII) tenían solo los tonos de la escala de do mayor, más si bemol, porque eso constituía más o menos todos los recursos de tono de la música religiosa. cantado en ese momento (y los instrumentos se habrían utilizado solo para acompañar la música cantada, al menos en la iglesia). En esos teclados, si bemol y si bemol eran "teclas blancas", sin "teclas negras" en absoluto. El primer órgano sobreviviente con un teclado completamente cromático, de finales del siglo XIV, todavía tiene si bemol como clave "diatónica" / "blanca".

Me imagino que a medida que la música de teclado se desarrolló como su propio género, se volvió mucho más útil poder tocar ejecuciones rápidas en la escala mayor: mucha de la música de teclado antigua se basa en piezas existentes de música vocal con la adición de rápido, adornos que suenan a "improvisación". Al menos al principio, las notas cromáticas se habrían utilizado en gran medida en acordes, no en escalas, por lo que sería una compensación aceptable tener esas teclas más difíciles de alcanzar a cambio de poder tocar la escala principal rápidamente. Incluso un poco más tarde, alrededor de 1600, hay piezas que están escritas en sol mayor o fa mayor, pero donde todas las partes rápidas ignoran los sostenidos o bemoles de la armadura y solo usan las teclas diatónicas; era más fácil tocar escalas rápidas. en las teclas "blancas" con la técnica que usaron.

Finalmente, vale la pena señalar que la gente a menudo ha construido teclados con más de doce tonos por octava. En el siglo XVI, era común tener la tecla Eb / D # "dividida", con la mitad delantera tocando uno de los dos tonos (Eb) y la mitad posterior el otro (D #). Esto fue hecho por personas que valoraban tener notas cromáticas perfectamente afinadas en lugar de poder navegar fácilmente por todas las escalas a alta velocidad. El extremo de esta forma de pensar, anterior al siglo XX, es probablemente el Archicembalo de 1555, ¡que tiene 36 llaves por octava! Y los músicos microtonales de los siglos XX y XXI han hecho muchas cosas similares. Hay una buena introducción a los diferentes sistemas de afinación, tanto históricos como modernos, en la página de Kyle Gann .

La escala diatónica, así como la escala cromática de 12 tonos, son subproductos de armónicos . Si uno examina la serie armónica, los primeros seis tonos creados a partir de un tono fundamental (inicial) perfilan un acorde mayor. Arnold Schoenberg entra en gran detalle sobre este tema en su libro The Theory of Harmony .

Los tonos de una escala diatónica que se tocan juntos generalmente se consideran consonancia , mientras que las notas cromáticas que se introducen en esta escala se considerarían disonancia. Schoenberg postula que todas las notas crean consonancia, refiriéndose a las notas cromáticas como una consonancia más distante.

Si continúas siguiendo los intervalos, en la novena nota de la serie tienes un esquema de la escala mayor. Las notas que no tenemos son los grados de cuarta, sexta y séptima escala. Estos tonos son todos tonos algo sensibles. Los grados cuarto y séptimo tocados juntos forman un tritono ; que, durante una gran parte de la historia musical, se denominó 'El Diablo' (The Study of Counterpoint de Johann Fux hace una divertida referencia a esto) y quedó completamente fuera de la composición. El sexto grado de la escala es la raíz del escala menor relativa, haciéndola sensible y también una consonancia algo distante.

Todo esto para decir que la escala diatónica satisface el oído al crear consonancia, así como la resolución de la disonancia, en proporciones más perfectas que tradicionalmente son auditivamente agradables. El arreglo del piano, así como muchos otros conceptos musicales, se pueden atribuir a la serie de armónicos y su efecto en la forma en que percibimos la música.

No hay nada "óptimo" en el teclado. No todos los acordes o melodías son los más fáciles de tocar usando solo las teclas blancas, incluso si son puramente diatónicos (podrían transponerse a do mayor).

Se puede considerar como una virtud del teclado que la transposición a diferentes teclas conduce a diferentes digitaciones. Un teclado cromático "sentiría" lo mismo en cualquier tecla. Por lo tanto, la transposición sería intelectual y físicamente fácil; sin embargo, también le faltaría alguna sorpresa, como traer alguna figura "bajo la mano", haciéndolo más fácil.

Fundamentalmente, el teclado tiene estas partes: hay una escala diatónica representada ingenuamente por una fila de teclas de iguales dimensiones. Estos son lo suficientemente anchos como para acomodar dedos humanos de varios grosores, de modo que una tecla se puede tocar con confianza sin tocar teclas adyacentes y sin un posicionamiento ridículamente preciso. Entre estas teclas se insertan teclas adicionales, de construcción esbelta, que retroceden hacia el panel trasero, para que no obstruyan las teclas diatónicas. Estas teclas brindan acceso a los semitonos que se omiten de los modos diatónicos, lo que permite la cromática y la modulación. Estas teclas también están espaciadas por igual, pero sus superficies de impacto son más pequeñas. Eso produce un espacio más efectivo entre ellos, lo que permite una variación en la digitación.

¿Qué tiene de óptimo este diseño que los músicos han mantenido durante tanto tiempo?

• Condensa el alcance. Los semitonos de la escala cromática en realidad están muy juntos, lo que permite un buen alcance. Puede ver qué tan cerca están los semitonos cubriendo el teclado para que solo vea las teclas negras y las secciones de teclas blancas entre ellas. El teclado crea la ilusión de anchura, ya que la separación en cinco teclas negras y siete blancas crea más espacio para los dedos.
• Crea formas geométricas. Las escalas y los acordes del teclado del piano tienen formas particulares, que son algo así como las formas geométricas de un instrumento de cuerda con diapasón o diapasón. Estos ayudan en la digitación y la memoria.
• Las mezclas diatónicas de teclas blancas y negras, independientemente de la tonalidad, tienen un espaciado más o menos uniforme. Por ejemplo, los tresillos diatónicos ascendentes en cualquier modo, comenzando en cualquier tecla, son fáciles de tocar con tres dedos adyacentes. (Compare eso con tocar varias notas diatónicas en una cuerda de violín, donde los dedos tienen que ajustarse con precisión a la irregularidad de los espacios de tono y semitono).
• Las digitaciones en las que el pulgar y el meñique están acoplados a teclas blancas, y algunos de los otros dedos tocan teclas negras, siguen muy bien la curvatura de las puntas de los dedos relajados.
• Las digitaciones aparentemente extrañas pueden ser eficientes. Por ejemplo, tengo una digitación en una pieza de Bach en la que mi dedo meñique izquierdo toca una tecla blanca, seguido inmediatamente por el dedo anular tocando la siguiente tecla negra inferior . El hecho de que la tecla negra esté levantada, junto con mi dedo anular que tiene un alcance más largo, hace posible esta digitación invertida. Extienda la mano izquierda con la palma hacia abajo y cruce el dedo anular sobre el meñique mientras apunta hacia adelante con el dedo índice. Verá que las yemas de los dedos anular y meñique están en posición de pulsar una tecla negra a la izquierda de una tecla blanca.

Entonces, en pocas palabras, el teclado del piano es ingenioso de varias maneras, lo que podría explicar por qué se resiste a ser reemplazado por otra cosa.

La optimización de la escala musical de doce tonos explica por qué tenemos (7+5) teclas en una octava.

¡ Las 7 teclas blancas forman la escala diatónica que tiene al menos 9000 años!

Las 5 teclas negras forman la escala pentatónica y esta escala también es omnipresente.

Las matemáticas muestran que estas escalas se destacan si insistimos en tener relaciones de frecuencia de 2:1 y 3:2 en la escala.

Ese fragmento sobre B y B♭ en teclados anteriores me ayuda a entender por qué la música alemana usa la letra H. Supongo que usar A,B,C,D,E,F,G y H da la opción de tocar en C maj y F maj. Así se podría modular un poco.

Hay muchas opiniones aquí que justifican el diseño del teclado en términos de poder encontrar notas al tacto. Dos comentarios al respecto: para cualquier tipo de interpretación seria, no habrá tiempo para andar a tientas por el teclado.

Por otro lado, cosas como los acordeones de botones cromáticos no ofrecen ninguna ayuda para "encontrar la escala diatónica". Mientras que algunos instrumentos usan una superficie diferente para las notas seleccionadas (C, D, G en el mío, pero también en analogía con el lado del bajo, C, E, A♭ es común), bastantes instrumentos son totalmente uniformes en su lado derecho y dependen en las habilidades de reposicionamiento del jugador. Y no creo que esto sea muy diferente a cómo los músicos experimentados tocan el teclado de un piano. Después de todo, las guitarras, los violines y otros instrumentos tampoco tienen un teclado estampado.

Es bastante obvio que un teclado podría haberse diseñado con todas las teclas blancas, pero eso le quitaría una gran ventaja a la disposición en blanco y negro: poder concentrarse en leer su música y poder sentir su ubicación con los dedos. ¿Alguna vez te has preguntado por qué hay tantos afinadores de piano ciegos? Un pianista puede cerrar los ojos e identificar cualquier tecla individual en el teclado por su ubicación en relación con el grupo de 3 teclas negras y las 2 teclas negras agrupadas. Por ejemplo, tiene dos lugares en el teclado donde hay una tecla blanca directamente a la derecha de otra tecla blanca (C y F). Puede distinguirlos porque la F tiene un grupo de 3 teclas negras a su derecha, mientras que la C tiene un grupo de 2 teclas negras a su derecha. Las 88 teclas se pueden identificar de forma única por su ubicación. La tonalidad de Do mayor en las teclas blancas es la única disposición que hace que todas las tonalidades sean únicas para que puedan identificarse únicamente al tacto. Otros arreglos producen ambigüedad.

Las 5 teclas negras dividen los 5 tonos completos dentro del registro musical natural ABCDEFG más la Octava A, que es Diatónica A Natural Menor (5 tonos completos y 2 medios tonos). Tenga en cuenta que de B a C y E a F no tienen teclas negras entre ellos porque ya son medios tonos. Esto crea un teclado que es una sucesión de 12 semitonos que se repiten.

Las teclas blancas representan la escala diatónica (5 pasos enteros y 2 semitonos) que los europeos occidentales heredaron de los antiguos griegos. El Gran Sistema Perfecto abarca los tonos naturales que llamamos A2 a A4, lo que refleja el rango que pueden cantar los barítonos y tenores masculinos. Cuando estos tonos recibieron nombres de letras por primera vez en el siglo VI EC, el más bajo se llamaba "A", el siguiente, "B", y así sucesivamente, hasta "O". Más tarde, se aprovechó el principio de equivalencia de octava para reducirlos a una secuencia repetitiva de AG.

Se agregaron semitonos adicionales en siglos posteriores a medida que se desarrollaba y maduraba la armonía de Europa occidental. Estaban representados por teclas cortas y elevadas encajadas entre las teclas blancas existentes que estaban separadas por un paso completo. De esta manera, se conservó el espacio entre las teclas blancas para que los instrumentos pudieran adaptarse y los músicos no tuvieran que aprender un teclado completamente nuevo.

Por cierto, la escala mayor no disfrutaba de un estatus especial entre los griegos y no formaba la base de su sistema. La escala mayor ocurre comenzando con el tercer tono natural y, por lo tanto, nuestra escala mayor de clave blanca comienza en C.

coloca el 1er dedo de la mano derecha en E y el 5to dedo de la misma mano en el siguiente C y verás por qué.

EDITAR: Ok, desarrollaré la respuesta. Si notas distancia entre el comienzo de las teclas blancas y el comienzo de las teclas negras, es más o menos la distancia entre la punta del pulgar y el dedo índice.

Esta distancia no se eligió al azar, se ajusta a la anatomía de la mano. Se ve mejor como lo describí por primera vez, con el primer dedo en E y el quinto en C, puede ver que los otros dedos (2, 3 y 4) están colocados naturalmente en F#, G# y A#.

Y luego me preguntas, pero ¿qué pasa con el otro grupo de dos teclas negras en la octava (C# y D#)? Si encaja es de la misma manera, pero ahora con solo dos dedos de su elección.

Bueno, entonces, ¿por qué las teclas blancas fueron elegidas para ser las "teclas blancas"? Es porque proporcionan la escala diatónica en C, que es la escala más "natural".

Si echas un vistazo a la digitación propuesta en la mayoría de las canciones, verás que trata de evitar colocar el pulgar sobre una tecla negra, porque no encaja bien.

Con este diseño, es posible minimizar la distancia horizontal entre teclas, lo que permite alcanzar fácilmente intervalos grandes (octavas) sin comprometer el factor de comodidad de tocar intervalos más pequeños (también minimiza el tiempo de viaje entre teclas sin comprometer el factor de comodidad).

Este trazado data de antes del siglo XV, si no me falla la memoria. (no me cites en eso) En mi humilde opinión, es el diseño más lógico, y es por eso que sobrevivió a través de los siglos. Incluso tiene algunos teclados de telégrafo de impresión de letras que siguen la misma estrategia.

Lamento la falta de explicación en la primera respuesta.

Siempre sentí que la configuración del piano era extraña. Soy guitarrista de oficio, pero decidí que al menos entendería cómo funcionaba el piano y me familiarizaría con la estructura. He determinado que sería mucho mejor hacer las áreas entre las teclas negras (es decir, las teclas blancas pero la parte entre las teclas negras) levantadas para que tengan la misma altura que las teclas negras, pero deje la otra parte de la tecla blanca igual (la parte más grande no está entre las teclas negras). Estas áreas blancas se reducen y es muy incómodo jugar.

Solo piense en cómo sería si hubiera las teclas blancas normales y luego el área con las teclas negras fuera una fila uniforme de semitonos. Sería glorioso, y todo lo que tendría que hacer sería llenar esos espacios con algún material, como capas de cinta y luego cortarlo para que encaje. Luego, todo lo que tendría que hacer es aprender una forma universal y encontrar su nota raíz y eso es todo lo que necesita en lugar de formas individuales para cada tecla. Sin embargo, si desea usar las teclas blancas normalmente, puede hacerlo porque todavía están allí.

Mi escuela de pensamiento sobre esto proviene del uso de la afinación EADGCF en la guitarra, donde las cuerdas se afinan en cuartas en lugar de la afinación de guitarra estándar que se centra alrededor de la barra del dedo. Siento que el piano estándar es muy parecido a la afinación de guitarra estándar. Tiene sentido si estás atascado hace unos siglos, pero hoy en día ambas cosas están obsoletas. EADGCF es mucho más fácil mentalmente, solo requiere un poco más de delicadeza físicamente porque las notas de las dos cuerdas superiores se deslizan hacia atrás medio paso, por lo que debe tener una "barra curva" para hacer acordes completos de 6 notas. Prefiero mentalmente el diseño fácil, que es significativamente más fácil para arpegios y acordes de jazz.