¿En qué momento de la historia se hizo conocida entre los músicos la relación entre el tono y la frecuencia?

Creo haber leído que incluso culturas muy antiguas fueron capaces de discernir que una diferencia de octava correspondía a un tubo del doble de largo, y así sucesivamente. Pero, ¿en qué momento los músicos y compositores pudieron entender que cada nota en una escala de notas fijas representa un cierto número de Hz?

(Estoy interesado en hechos relacionados con varias áreas; si se supiera antes en Vanuatu que en Viena, ¡me interesa ese nivel de detalle!)

Solo una idea: en una cuerda que vibra, es más fácil ver que los tonos más altos corresponden a una vibración más rápida
Este es probablemente un tema de la longitud de un libro. Pero estoy dispuesto a apostar que no hay mucha información disponible.

Respuestas (1)

Si tiene acceso a una buena biblioteca académica, entonces el siguiente artículo parece estar en lo cierto con respecto a la tradición occidental:

S. Dostrovsky, Teoría de la vibración temprana: física y música en el siglo XVII. Archivo de Historia de las Ciencias Exactas, vol. 14, núm. 3 (5.XII.1975), págs. 169–218.

Aquí hay algunos pasajes pertinentes; He puesto en negrita la cita de TL;DR:

Que el tono pueda identificarse con la frecuencia fue un gran descubrimiento del siglo XVII, y esta identificación hizo posible mediciones muy precisas de frecuencias relativas. ...

Siguiendo a su padre Vincenzo, Galileo criticó el uso tradicional de las proporciones basadas en la longitud de las cuerdas para describir los intervalos musicales. Continuó conectando el tono con la frecuencia y explicando claramente que las proporciones de frecuencia corresponden a intervalos.

Después de la cita anterior, Dostrovsky cita extensamente el Discurso sobre dos nuevas ciencias de Galileo (1638). En particular, Galileo describe cómo raspa una placa de metal con un lápiz puntiagudo de metal para que cruje, y examina el espacio entre los rasguños que quedan en la placa. Descubrió que los chirridos más agudos correspondían a rasguños que estaban más juntos (y, por lo tanto, una mayor frecuencia de rasguños).

Finalmente, otras personas estaban pensando de la misma manera al mismo tiempo:

Varios contemporáneos de Galileo reconocieron la importancia central de la frecuencia, aunque no la discutieron tan clara y explícitamente como él lo hizo. Isaac Beeckman ya había asociado el tono con la frecuencia en 1615, cuando trató de derivar la proporcionalidad inversa entre la frecuencia y la longitud de una cuerda vibrante. Aunque Descartes no había enfatizado la frecuencia en su Compendium Musicae temprano , en L'Homme , escrito en 1632, se refirió a ella como la fuente del tono: "les petites secousses composeront un son que l'âme jugera... plus aigu ou plus grave, selon qu'elles seront plus promptes à s'entresuivre, ou plus tardives". ... Mersenne se detuvo a menudo en las razones de las proporciones musicales. En Armonía Universaldio una variedad de proporciones posibles para la octava y una variedad de razones para la proporción particular 2:1. Finalmente escribió que es "totalmente necesario" utilizar esta proporción: "siendo el sonido nada más que el movimiento del aire, y encontrándose este movimiento siempre doble en la octava, y nunca cuadriplicado u óctuple, se sigue que los dos sonidos de la octava están en la misma proporción que estos movimientos". ...

En resumen: según el cuadro que circulaba a fines del primer tercio del siglo XVII, el sonido consistía en una sucesión de pulsos ( percosse para Galileo, secousses para Descartes, battemens para Mersenne y, más tarde, Huygens). La identificación del tono con la frecuencia pasó a ser categóricamente aceptada, a pesar de que sólo era posible medir frecuencias relativas y éstas sólo utilizando la propia identificación. El problema de determinar la frecuencia de manera absoluta desafió a los filósofos naturales a lo largo del siglo XVII.

(Traducción de la cita de Descartes: "Las pequeñas sacudidas componen un sonido que el alma juzgará... más alto o más bajo, según sean más rápidos o más lentos en seguirse").

(No estoy 100% feliz con "jolt" como la traducción de "secousse" en la cita anterior, por cierto; si alguien tiene una mejor traducción, estoy abierto a sugerencias).
Esto es fascinante, pero, por supuesto, todavía no muestra realmente (¿qué lo haría?) cuán extendido estaba el conocimiento de las matemáticas detrás de la música entre los músicos. Recuerde lo que dijo Leibniz: Musica est exercitium arithmeticae occultum nescientis se numerare animi. Es decir: la música es un ejercicio aritmético oculto; el alma no sabe que está contando.
@ScottWallace: se me ocurrió que esto realmente no respondió la pregunta tal como se hizo; es sólo una condición necesaria. Sería interesante saber qué tan extendido está el conocimiento hoy en día : si le preguntas a 100 músicos qué es realmente un sonido, cómo viaja o qué hace que un tono más alto sea diferente de un tono más bajo, ¿cuántos de ellos podrían responder? ¿correctamente? (En particular, aquellos músicos sin educación musical formal).
Yo también me pregunto eso. Dudo que se haya estudiado formalmente, pero ¿quién sabe?
@ScottWallace y Michael Seifert: ¿realmente no hay evidencia de que la gente entendiera que reducir la longitud de una cuerda hacía que vibrara proporcionalmente más rápido? Si se entendió eso, entonces el conocimiento de la relación entre la frecuencia y el tono se remonta al menos a Pitágoras.
@phoog: en el artículo vinculado, Dostrovsky analiza los escritos de los antiguos sobre las relaciones entre las características físicas de los objetos y los tonos que producen. Su conclusión general es que es bastante confuso. Dijeron que reducir a la mitad la longitud de una cuerda tensa elevaría su tono en una octava (lo cual es cierto), pero también dijeron que duplicar su tensión elevaría su tono en una octava (lo cual es falso), y que golpear un yunque con un martillo del doble de peso también elevaría su tono en una octava (lo que también es falso). ...
... Dostrovsky también señala que los científicos posteriores que entendieron cómo las vibraciones se relacionaban con el sonido estaban "horrorizados por la tergiversación casual de los hechos básicos de la vibración en los relatos del descubrimiento de Pitágoras". Con todo, su conclusión es que los pitagóricos estaban mucho más interesados ​​en las relaciones numerológicas entre tonos variables que en las diferencias físicas entre las vibraciones que los producían (como el número de ciclos por segundo en la vibración).
(Dicho esto, ¡es muy posible que haya otra evidencia que Dostrovsky no haya incluido!)
@MichaelSeifert: la historia de los martillos y los yunques, además de no ser cierta físicamente, aparentemente es una adición medieval a Pitágoras.