BİLİM ve SANATIN KESİŞTİĞİ TEMEL BİR NOKTA: MATEMATİK ve MÜZİK İLİŞKİSİ

Benzer belgeler
MATEMATİK ve MÜZİK MATHEMATICS AND MUSIC

12. Yürüyüşler 1. İng. sequence; Alm. Sequenz; Fr. marche. Türkçede sekvens ve marş isimleri ile de ifade edilir.

Projenin Adı: Metalik Oranlar ve Karmaşık Sayı Uygulamaları

Dersin Adı Kodu Yarıyılı T+U Kredisi AKTS Türk Sanat Müziği Tür ve Biçim Bilgisi MÜZS012 V Ön koşul Dersler - Dersin Dili

İşaret ve Sistemler. Ders 3: Periyodik İşaretlerin Frekans Spektrumu

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

GENEL MÜZİK EĞİTİMİNDE TÜRKÜ YA DA TÜRKÜ KAYNAKLI OKUL ŞARKILARININ ÖĞRETİLMESİNDE OKUL ÇALGISI OLARAK GİTARIN YERİ VE ÖNEMİ

PENTATONİK MÜZİK ve DÜNYA MÜZİĞİNE ETKİLERİ

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 KÜMELER Bölüm 2 SAYILAR

11. Modülasyon Tonalite ve modalite. 2. Modülasyon ve ton değişimi

PERGEL YAYINLARI LYS 1 DENEME-6 KONU ANALİZİ SORU NO LYS 1 MATEMATİK TESTİ KAZANIM NO KAZANIMLAR

T.Pappas'ın "Yaşayan Matematik" isimli kitabının önsözünde şunlar yazılıdır: "Matematikten duyulan zevk bir şeyi ilk kez keşfetme deneyimine benzer.

1.Bölüm Ses, Ses bileşenleri, İnsan kulağının duyarlılığı, İşitsel-Fizyolojik yeğinlik, Grafik gösterme biçimleri Prof. Dr.

Örnek...3 : Aşağıdaki ifadelerden hangileri bir dizinin genel terim i olabilir? Örnek...4 : Genel terimi w n. Örnek...1 : Örnek...5 : Genel terimi r n

7. BÖLÜM İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI .= Genel: Vektörler bölümünde vektörel iç çarpım;

T.C. AKDENİZ ÜNİVERSİTESİ ANTALYA DEVLET KONSERVATUVARI İLK VE ORTA ÖĞRETİM ÖZEL YETENEK KULAK SINAVI İÇERİKLERİ

Sürekli-zaman İşaretlerin Ayrık İşlenmesi

1. Sınıf Piyano Eğitiminde Birinci Yıl

TÜRK MÛSĐKÎSĐ NĐN GELENEKSEL SES ve ÂHENK SĐSTEMĐ. Dr. Timuçin Çevikoğlu

5. Elektriksel Büyüklüklerin Ölçülebilen Değerleri

ELASTİK DALGA TEORİSİ

İstatistik ve Olasılık

ÖZEL EGE LİSESİ EGE BÖLGESİ OKULLAR ARASI MATEMATİK YARIŞMASI 1.AŞAMA KONU KAPSAMI

Tanımlar, Geometrik ve Matemetiksel Temeller. Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. JDF329 Fotogrametri I Ders Notu

Olasılık Kuramı ve İstatistik. Konular Olasılık teorisi ile ilgili temel kavramlar Küme işlemleri Olasılık Aksiyomları

PİYANO ANASANAT DALI PİYANO SANAT DALI 11. SINIFA NAKİL VE GEÇİŞ SINAVLARI

MATM 133 MATEMATİK LOJİK. Dr. Doç. Çarıyar Aşıralıyev

Müziğin Alfabesi Notalardır. =

kavramını tanımlayıp bazı özelliklerini inceleyeceğiz. Ayrıca bir grup üzerinde tanımlı

VEKTÖR UZAYLARI 1.GİRİŞ

KALEIDOSCOPES N.1. Solo Piano. Mehmet Okonşar

Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi I. Müzik Eğitimi Sempozyumu Bildirisi 4-6 Mayıs 2005 Van

Bu tanım aralığı pozitif tam sayılar olan f(n) fonksiyonunun değişim aralığı n= 1, 2, 3,, n,

6. 1. terimi 35, 4. terimi 26 olan aritmetik dizinin. 7. İlk üç teriminin toplamı 27 ve ilk 5 teriminin. 8. İlk terimi a1

Olasılık, bir deneme sonrasında ilgilenilen olayın tüm olaylar içinde ortaya çıkma ya da gözlenme oranı olarak tanımlanabilir.

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Toplam İkinci harmonik. Temel Üçüncü harmonik. Şekil 1. Temel, ikinci ve üçüncü harmoniğin toplamı

CAZ MÜZİĞİNDE DOĞAÇLAMA EĞİTİMİNE YÖNELİK METOTLARININ İNCELENMESİ RESEARCH OF IMPROVISATION METHOD BOOKS FOR JAZZ MUSIC

KIBRIS HALK TÜRKÜLERININ BAZI

TİTREŞİM VE DALGALAR BÖLÜM PERİYODİK HAREKET

Ayrık Fourier Dönüşümü

1. BÖLÜM Polinomlar BÖLÜM II. Dereceden Denklemler BÖLÜM II. Dereceden Eşitsizlikler BÖLÜM Parabol

BÖLÜM I MATEMATİK NEDİR? Matematik Nedir? 14

Dizi Antenler. Özdeş anten elemanlarından oluşan bir dizi antenin ışıma diyagramını belirleyen faktörler şunlardır.

2 ALGORİTMA VE AKIŞ DİYAGRAMLARI

13. Dominant 7 li akoru

AYRIK YAPILAR ARŞ. GÖR. SONGÜL KARAKUŞ- FIRAT ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ YAZILIM MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, ELAZIĞ

T I M U R K A R A Ç AY - H AY D A R E Ş C A L C U L U S S E Ç K I N YAY I N C I L I K A N K A R A

HAZIRLIK 1. SINIF. * BEYER No: 78,80, 81, 82, 90, 91, 93, 94 ve sonrasından 1 parça

MATEMATİĞİN GEREKLİLİĞİ

DENEY 3: DTMF İŞARETLERİN ÜRETİLMESİ VE ALGILANMASI

Mekanik Titreşimler ve Kontrolü. Makine Mühendisliği Bölümü

AMUSE A MUSICAL EXPERT

Do sol - re - la ve mi minör gam çalışması yapılır. Çaldığı gam ve makamsal dizilere ait parmak numarası (duate) örneği hazırlamaları istenir

HAFTA 8: FOURIER SERİLERİ ÖZELLİKLERİ. İçindekiler

Ses Dalgaları. Test 1 in Çözümleri

12.SINIF A VE B GRUBU MATEMATİK-GEOMETRİ DERSİ KURS KONULARI VE TESTLERİ

AKIŞ ŞEMASI AKIŞ ŞEMASI AKIŞ ŞEMASI ŞEKİLLERİ GİRİŞ

SİDRE 2000 ORTAOKULU EĞİTİM VE ÖĞRETİM YILI MATEMATİK DERSİ 8. SINIF ÜNİTELENDİRİLMİŞ YILLIK PLANI

TONAL ARMONİDE AKORLARIN İŞLEVLERİ

28/04/2014 tarihli LYS-1 Matematik-Geometri Testi konu analizi SORU NO LYS 1 MATEMATİK TESTİ KAZANIM NO KAZANIMLAR 1 / 31

FRAKTAL VE TARİHÇESİ. Benoit Mandelbrot

Örnek...4 : Özellik 2. w w w. m a t b a z. c o m. Bir (a n) geometrik dizisinin ilk terimi 1/2 ve

MATEMATİK ÖĞRETMENLİK ALAN BİLGİSİ - DENEME SINAVI DENEME. Diğer sayfaya geçiniz.

Viyana İmam Hatip Lisesi Öğrenci Seçme Sınavı - Matematik

12. SINIF. Ağırlık (%) SAYILAR VE CEBİR ÜSTEL VE LOGARİTMİK FONKSİYONLAR Üstel Fonksiyon 1 8 4

7. SINIF ÖĞRETİM PROGRAMI

7.2 Fonksiyon ve Fonksiyon Tanımları (I) Fonksiyon ve Fonksiyon Tanımları (II)

İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ DEVLET KONSERVATUVARI MÜZİK BÖLÜMÜ PROGRAMLARI ÖZEL YETENEK GİRİŞ SINAVI YÖNERGESİ

9. İkinci Çevrim Beşli Akorlar ( 6 4 lı Akorlar)

NİSAN 2010 DENEMESİ A)75 B)80 C)85 D)90 E)95 A)0 B)1 C)2 D)3 E)4

x 2i + A)( 1 yj 2 + B) u (v + B), y 1

YAPI ZEMİN ETKİLEŞİMİ. Yrd. Doç. Dr Mehmet Alpaslan KÖROĞLU

2. (v+w+x+y+z) 8 ifadesinin açılımında kaç terim vardır? 3. log 5 0, olduğuna göre sayısı kaç basamaklıdır?

EĞİTİM - ÖĞRETİM YILI

İÇİNDEKİLER. Bölüm 2 CEBİR 43

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 SAYILAR 11 Bölüm 2 KÜMELER 31 Bölüm 3 FONKSİYONLAR

İşaret ve Sistemler. Ders 2: Spektral Analize Giriş

İÇERİK PROGRAMLAMAYA GİRİŞ ALGORİTMA AKIŞ DİYAGRAMLARI PROGRAMLAMA DİLLERİ JAVA DİLİNİN YAPISI JAVA DA KULLANILAN VERİ TİPLERİ JAVA DA PROGRAM YAZMA

16. Dominant fonksiyonu taşımayan 7 li akorlar 1 (Suni 7 liler)

İleri Diferansiyel Denklemler

Ç NDEK LER. Bölüm 4: Üslü Say lar...44 Üslü fadeler...44 Al t rmalar...47 Test Sorular...49

4.3. Türev ile İlgili Teoremler

Bu durumu, konum bazında bileşenlerini, yani dalga fonksiyonunu, vererek tanımlıyoruz : ) 1. (ikx x2. (d)

SERTİFİKA PROGRAMLARI PİYANO PROGRAMI MÜFREDATI 1. SINIF. * BEYER No: 78,80, 81, 82, 90, 91, 93, 94 ve sonrasından 1 parça

Ayrık-Zaman Sistemler

KLASİK FRAKTALLAR FRAKTAL ÖZELLİKLERİ VE BOYUT

İÇİNDEKİLER. BÖLÜM 1 Değişkenler ve Grafikler 1. BÖLÜM 2 Frekans Dağılımları 37

SİDRE 2000 ORTAOKULU EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI 7. SINIFLAR MATEMATİK DERSİ ÜNİTELENDİRİLMİŞ YILLIK PLAN

8.04 Kuantum Fiziği Ders XII

MEKANİZMA TEKNİĞİ (1. Hafta)

AKDENİZ ÜNİVERSİTESİ. Anten Parametrelerinin Temelleri. Samet YALÇIN

ADNAN SAYGUN UN KEMAN VE PİYANO SÜİTİNDE TÜRK HALK MÜZİĞİ

YGS MATEMATİK - CEBİR 01 TEMEL SAYI KAVRAMLARI VE UYGULAMALARI 02 TAMSAYILARDA BÖLME 03 BÖLÜNEBİLME KURALLARI 04 ASAL SAYILAR 05 OBEB VE OKEK 06

RASSAL DEĞİŞKENLER VE OLASILIK DAĞILIMLARI. Yrd. Doç. Dr. Emre ATILGAN

BOZOK ÜNİVERSİTESİ FEN EDEBİYAT FAKÜLTESİ MATEMATİK BÖLÜMÜ BİTİRME TEZİ E 3-BOYUTLU ÖKLİD UZAYINDA HELİSLER VE UYGULAMALARI.

İPEK ÜNİVERSİTESİ KONSERVATUVARI EĞİTİM ÖĞRETİM YILI ÖZEL YETENEK SINAV KILAVUZU

EĞİTİM ÖĞRETİM YILI. ANADOLU LİSESİ 11.SINIF MATEMATİK DERSİ ÜNİTELENDİRİLMİŞ YILLLIK PLANI 11.SINIF KAZANIM VE SÜRE TABLOSU

T I M U R K A R A Ç AY - H AY D A R E Ş C A L C U L U S S E Ç K I N YAY I N C I L I K A N K A R A

Transkript:

Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi Cilt: XV, Sayı:, 00 BİLİM ve SANATIN KESİŞTİĞİ TEMEL BİR NOKTA: MATEMATİK ve MÜZİK İLİŞKİSİ Uzay BORA * ÖZET Müzik, en temel ögesinden en karmaşık ögesine kadar, çeşitli matematiksel yapılar içermektedir. Burada, sesin yapısından diziler, melodi, ritim, armoni gibi konulara uzanan müzik ögeleriyle matematiğin ilişkisi incelenmiştir. Perde, tını, aralıklar, Pisagor koması, eşit düzenli sistem gibi kavramların matematiksel açıklamaları, ayrıca tematik dönüşümler ve armonik uzaklık hesaplamaları ile ilgili çalışmalara örnekler verilmiştir. Anahtar Sözcükler: Müzik, matematik. ABSTRACT Music, rom its most undamental to the most complex element, possesses various mathematical structures. Here, relationship o mathematics with music elements ranging rom the structure o sound to scales, melody, rhythm, harmony is examined. Mathematical explanations o such concepts as pitch, timbre, intervals, Pythagorean comma, equally tempered tuning system, and also examples o studies on thematic transormations and harmonic distance calculations are given. Keywords: Music, mathematics. * Yard. Doç. Dr.; Dokuz Eylül Üniversitesi Devlet Konservatuarı Öğretim Üyesi. 53

GİRİŞ Matematik ve müzik ilişkisini incelemeye, doğal bir giriş olması için, bu iki alanın bazı tanımlarıyla başlamak gerekirse, matematik için: Tümdengelimli akılyürütme yoluyla, soyut varlıkların (sayılar, geometrik şekiller, onksiyonlar, uzaylar vb) özelliklerini ve bunlar arasında kurulan bağıntıları inceleyen bilim ; [gerçek dünyadaki hiçbirşeyle ilişkisi olması gerekmeyen] ormal sistemlerin kurulması ve keşedilmesi ; aksiyomlardan [doğayla değil mantıkla sınanan] teoremler türetme uğraşı ; müzik için: İnsana, sesler aracılığıyla kendini anlatma olanağı veren sanat, bu sanatın ürünleri ; işitsel ortam ve seslerin belli bir ölçüde bilinçli olarak düzenlenmiş hali ; seslerin insanın biyolojik ritmini sembolik olarak canlandırmak için kullanılışı 3 ; anlamlı bir yapı oluşturmak üzere melodik, armonik ve ritmik desenler halinde düzenlenmiş sesler gibi tanımlar sıralanabilir. Şekil de görülen sınılandırma, günümüzden yaklaşık 6 yüzyıl önceki Pisagor okulunun müredatını gösteriyor 4. Burada ayrıklık özelliği olan nicelikler ve süreklilik özelliği olan büyüklükler le uğraşan iki grup yapılmış; aritmetik mutlak olan, müzik göreceli (bağıl) olan niceliklerle, geometri sabit duran, astronomi ise hareketli büyüklüklerle ilişkili olarak sınılandırılmış. Acaba müziği neden matematiğin dalı olarak sınılandırmışlardı; bu hiç yerinde olmayan bir sınılandırma mıydı yoksa mantıklı yanları mı vardı? Bu sorunun yanıtını düşünürken müziği en küçük, temel bileşeninden en üst düzeydeki yapılarına kadar gözden geçirerek anımsamak matematik müzik ilişkisini aydınlatmaya yardımcı olacaktır. Q U A D R I V I U M Matematik ( değişmez in bilimi) Aritmetik (mutlak) Müzik (göreceli) Geometri (sabit) Astronomi (hareketli) Şekil. Quadrivium ve bileşenleri 3 4 Büyük Larousse Sözlük ve Ansiklopedisi, Cilt 5, Milliyet yayınları, İstanbul, 99, s. 7860. a.g.k., s. 8490. J. Winsor, A Deinition o Music (And Why It's Needed), http://home.att.net/~jwinsor/jhw_art.html, 997. T.H. Garland and C.V. Kahn, Math and music: Harmonious connections, Palo Alto, Dale Seymour Publications, 995, s. 64. 54

MÜZİKTE MATEMATİKSEL YAPILAR Müziksel Sesin Başlıca Özellikleri Girişteki tanımlarda, müziğin öncelikle ses içermesi gerektiğine değinilmişti. Bu ses, genellikle müziksel bir ses olacaktır. Müziksel sesleri gürültü seslerinden ayıran özellik, müziksel seslerin ayırdedilebilir bir perde verebilme özelliğinin olmasıdır *. Bilindiği gibi perde, sesin tizlik derecesine ilişkin bilgiyi taşıyan parametresidir. Yani sesin temel rekansına bağlı bir tizlik derecesi (perde) algılanıyor. Bir sese ilişkin bir perdenin algılanabilmesinin ölçütü ise, o sesin periyodik olma derecesidir. Müziksel bir ses, zamana bağlı bir periyodik onksiyon olarak düşünülebilir: g ( t ± mt0 ) = g( t) m Z < t < g(t) T 0 t Şekil. Periyodik bir g(t) onksiyonu x(t) t Şekil 3. Doğal bir müziksel ses zarı örneği * Müzikte yalnızca müziksel sesler değil, gürültü sesleri ve konuşma sesleri de yeralabilir. 55

Şekil 4. Titreşen bir telin ilk 6 harmoniği Şekil de T 0 periyoduyla periyodik olan bir ses yeralıyor, dikey eksen de şiddetini gösteriyor. Ancak doğal kaynaklı müziksel seslerin sınırlı bir süresi vardır ve yarı periyodik özelliktedirler 5 (Şekil 3). Müziksel seslerin belirleyici özellikleri arasında perde, şiddet ve süre nin yanısıra bir de tını, yani örneğin keman, lüt ve piyano seslerini birbirinden ayırmamızı sağlayan özellik bulunmaktadır. Tını, sesin dokusu olarak adlandırılabilir. Doğal müziksel ses zarı örneğini gösteren şekilde, sesin şiddetindeki yükselme ve alçalmalar, nasıl söndüğü vb gibi özellikler, o sese ilişkin tınıyı belirleyen özellikler arasındadır. Daha kapsamlı bir inceleme için ise harmoniklerine göz atmalıyız. Gergin bir tel gibi titreşebilen yapılar, birden çok sayıda rekansta titreşir. Titreşimde temel rekansın yanısıra yeralan temel rekansın tamsayı katları, harmonikler olarak adlandırılır (Şekil 4). Tını arkını belirleyen de, titreşen sistemlerin boyut, biçim, malzeme bakımından arkları nedeniyle gerek harmoniklerin, gerekse harmonik olmayan spektral bileşenlerin zaman içinde izledikleri ayrı genlik değişimlerinin (nasıl bir şiddet değeri konturu izleyip ne zaman söndüğü vb) arklı sistemler (titreşim kaynakları) için arklı olmasıdır. Böylece, tını arklarını inceleyebilmek için sesin rekans spektrumunun zaman içindeki değişiminin bilinmesi gerektiğinden, zaman rekans gösterimi elde edilmelidir. Bunun için biraz daha matematik kullanmamız gerekiyor. Sözgelimi, sinyal işleme cilerin klasik yöntemlerinden biri olan kısa süreli Fourier dönüşümü ile bir sesin zaman rekans gösterimi elde edilebilir: 5 U. Bora, Geleneksel Türk Sanat Müziği Çalgılarının Dinamik Spektrum Analizi,. Sinyal İşleme ve Uygulamaları Kurultayı Bildiriler Kitabı, s. 58-63, 994, s. 58-9. 56

STFT ( γ ) x ( τ, ) = * x( t) γ ( t τ ) e jπt Burada x(t) incelenen ses sinyalini, γ(t) pencereleme onksiyonunu, τ pencere merkezinin zaman eksenindeki konumunu simgeliyor. Böylece, özetle açıklanırsa, incelenen sinyalin iç çarpım yoluyla doğal logaritma tabanlı (e) terimin içeriğindeki sinüs ve kosinüs bileşenleri ile korelasyonu saptanarak sinüsoidal dekompozisyonu elde ediliyor. Şekil 5 te bir keman sesinin zaman rekans gösterimi yeralıyor. dt Şekil 5. Bir keman sesinin waterall diyagramıyla gösterilen zaman-rekans gösterimi 6 Müziksel Ses Sistemi, Diziler, Zamanla İlişkili Ögeler Yukarıda müziksel seslere ve gürültü seslerine değinilmişti. Konuşma sesleri, müziksel ses ve gürültü sesi olarak tari edilen sesleri birarada içeriyor. Basit bir örnekle açıklarsak, örneğin kitap sözcüğündeki k, t, ve p harlerini söylediğimiz anlarda gürültü yapıyoruz, yani belli bir perdenin algılanamadığı sesler üretiyoruz. İ ve a yı söylediğimiz anlarda ise perdeler oluşuyor. Şarkı söyleyen bir kişinin sesinde de bu periyodik ve periyodik olmayan kısımların hepsi bulunuyor; o halde niçin konuşma değil 6 http://www.ciarm.ing.unibo.it/researches/violin-.html 57

ama şarkı müzik olarak duyuluyor? Çünkü şarkıda yer alan perdeler bir müziksel ses sistemini oluşturacak biçimde belirlenmiş bir perdeler kümesi içinden seçilerek kullanılan perdelerdir. Müziksel ses sisteminin oluşumu ve yapısından sözedebilmek için yine 6 yüzyıl öncesine gitmek gerekiyor. Eski Yunanlılar, bir sesin, temel rekansları o sesin temel rekansının tamsayı katlarına eşit olan seslerle uyumlu tınladığını keşetmişlerdi. Bu rekanslar yukarıda sözedilen tek sesin harmonik bileşenlerinin rekanslarına eşittir: ile, 3, 4, vb. Esaneye göre, Pisagor ellerinde çekiçlerle çalışan bazı demircilere rastlar 7. Çekiçlerden çıkan sesler birbiriyle çok uyumlu tınlamaktadır. Pisagor çekiçleri tarttığında ağırlıklarının (:9:8:6) oranında olduğunu arkeder. Çekiç ağırlıklarıyla seslerinin temel rekansları arasında matematiksel bir ilişki kurmak doğal olarak pek olası değil; ama gergin bir telin boyu ile sesinin temel rekansı arasında kesin bir ilişki bulunuyor (Şekil 6). Pisagorcular (:9:8:6) oranlarından Şekil 7 deki gibi türettikleri (:), (3:), (4:3) ve (9:8) oranlarını müzikteki esas aralıklar olarak kabul ettiler. Bu oranlar, tamsayı katlardaki rekansların tek bir oktav (başlangıç rekansı ile onun iki katı olan rekans arasındaki oktav) içine aktarıldığında başlangıç rekansına oranlarını belirtiyor. Şekil 6 da görülen monokord u kullanarak, telin boyunu değiştirmek yoluyla bu bağıl rekansları kolayca hesaplayabiliyorlardı. (Müziği bağıl niceliklerin hesabıyla uğraşan bir öğreti olarak tanımladıklarını burada anımsamak yerinde olur.) λ Şekil 6. Monokord 7 http://home.datacomm.ch/straub/mamuth/mamuaq.html 58

Şekil 7. Pisagorculara göre esas aralıklar : oktav (sekizli) (,,4,8,...) 3: tam beşli 4:3 tam dörtlü 9:8 tam ses (büyük ikili) Frekans oranı (:) ( oktav ) olan sesler (,, 4, 8,...), aynı ses renginin ( kroma * nın) açık/koyu tonları gibiydi, böylece aynı adla adlandırıldılar. Ancak, esas aralıklar olarak saptadıkları aralıkların (:) dışında hiçbir çeşidini tek başına üst üste ekleyerek başlangıç kromasını üst oktavlardan herhangi birinde tam olarak elde etmeye olanak yoktu, çünkü p den büyük bir doğal sayı olmak üzere (p+):p şeklindeki Pisagor tipi aralıkların hiçbir poziti tamsayı kuvveti, nin hiçbir poziti tamsayı kuvvetine eşit değildir: m n p + p m, n, p N p > * kroma: oktav gözönüne alınmaksızın algılanan tizlik derecesi; bir tizlik derecesinin algılanışında oktava göre değişmeyen özellik. 59

Bununla birlikte, çok önem verdikleri (3:) oranındaki bağıl rekansı (müzik dilinde tam beşli ) kez üst üste ekleyerek başlangıç sesinin 7 7 oktav yukarısına yaklaşık olarak ulaşabildiklerini saptadılar ( ( 3 ) ) ve buldukları sesin rekanslarını başlangıç oktavına aktararak oktavı parçaya böldüler. Aşağıda gösterilen, buldukları tam beşli yukarıdaki rekansın tam 7. oktavın rekansına oranına Pisagor koması denir: ( 3 ) ( 9 8) 7 =.03643... = 6 = Pisagor koması Eşitlikte görüldüğü gibi, bu oran aynı zamanda 6 tam ses yukarıdaki sesin de başlangıç oktavındaki bağıl rekansıdır. Bu arklılık, başlangıç sesinin değişik bir yere aktarılması, dizilerin tiz ve kalın bölgelere doğru sürdürülerek genişletilmek istenmesi ve daha karmaşık ve çok sesli müziğin geliştirilmek istenmesi sözkonusu olduğunda yeni ses uyumsuzluklarının oluşmasına yol açtı. Bu sorunları gidermek için bugün eşit düzenli sistem kullanılmaktadır. Bu ses sisteminin iki kriteri, yarım ses in eşit aralıklı olması ve oktavın tam iki kat rekansta olmasıdır. Bu yolla, katsayısı ikinin on ikinci dereceden köküne eşit olan bir geometrik dizi elde edilmektedir: 0 = = 3 =... = = a = a = 0 0 a = Böylece örneğin doğal tam beşli biraz küçültülmüş, doğal tam dörtlü biraz büyütülmüştür. Piyano akortçularının saatlerce irrasyonel rekans oranlarıyla uğraştıkları bugünkü sistem, sözgelimi, Johann Sebastian Bach a, sesten her birinin majör ve minör tonlarında ikişer tane bestelediği ve Eşit Düzenli Klavye adını verdiği ünlü 48 Prelüd ve Füg ü yazma olanağını sağlamıştır. Aralarındaki müziksel aralık yarım ses olarak adlandırılan ve her oktavda yinelenen bu kroma arasından seçilen bir başlangıç sesine çeşitli ardışık aralık kombinasyonları uygulanarak, bu başlangıç sesini bir üst 60

oktavdaki karşılığına bir merdiven gibi bağlayan çeşitli diziler elde edilir. Bu dizileri oluşturan aralık kombinasyonlarına örnek olarak Kromatik dizi için: [½, ½, ½, ½, ½, ½, ½, ½, ½, ½, ½, ½] Majör dizi için: [,, ½,,, ½] Armonik minör dizisi için: [, ½,,, ½, 3, ½] Tam ses dizisi için: [,,,,, ] Blues dizisi için: [ 3,, ½, ½, 3, ] yazılabilir. Dizilerin bir ya da daha azla türüne ait seslerin çeşitli besteleme kuralları içinde seçilip sıralanmasıyla melodi (ezgi) ler oluşturulur. Müzikte zamanla ilişkili ögeler olan tempo, ritim, ölçü gibi kavramlara şöyle tanımlar getirilebilir: Tempo = vuruş sayısı / zaman Ritim : vuruş sürelerinin (ve bazen şiddetlerinin de) periyodik olarak yinelenen deseni. Ölçü : genellikle ritmin periyodunda yeralan toplam vuruş sayısı Bu durumda, çeşitli ritimler, bu deseni oluşturan ardışık süre oranları olarak gösterilebilir. Örneğin desenin periyodunun süresi birim alınırsa: Vals : [ 3, 3, 3] Swing : [ 6,, 6,, 6,, 6 ] Samba : [ 8, 8, 8, 6, 8,, 8, 6, 6, 6 8] Bossa nova: [,,,,,,,, ] 8 6 6 6 8 8 8 6 8 8 şeklinde yazılabilir. Eğer vuruşların sürelerinin yanı sıra şiddetlerinin de simgelenmesi istenirse, her bir vuruş ikişer değer ile gösterilebilir. Sözgelimi, kuvvetli yi 3, hai i ile simgelersek Vals için [(/3, 3), (/3, ), (/3, )] yazılabilir. Karşılaşılan Bazı Özel Matematiksel Yapılar Görsel sanat dallarının yanısıra müzikte de sıkça anılan bir konu Fibonacci dizisi ve altın oran dır. Fibonacci dizisi, ilk iki elemanı, sonraki her bir elemanın değeri kendisinden önceki son iki elemanın değerlerinin toplamına eşit olan dizidir: 6

Fibonacci dizisi = {,,, 3, 5, 8, 3,,...} Bir piyano klavyesinin bir oktavlık bölümüne bakıldığında, diyatonik ve kromatik dizilerin bağlandığı başlangıç perdesi ile birlikte düşünülerek, Fibonacci dizisinin ilk yedi elemanı görülebilir 8 (Şekil 8). 5 siyah tuş 3 oktavda 8 I beyaz 3 tuş Şekil 8. Piyano klavyesi ve Fibonacci dizisi Fibonacci dizisi sonsuza giderken dizinin her bir elemanının bir sonraki elemanına oranının yakınsadığı değer olan altın oran ın geometrik anlamı, bir doğru ya da dikdörtgen bu oranda bölündüğünde, büyük parçanın bütüne oranının küçük parçanın büyük parçaya oranına eşit olmasıdır: 5 Altın oran: ϕ = 0. 68 Bestecilerin, yapıtlarında kimi zaman yapıtı oluşturan daha küçük bölümlerin sürelerini, kimi zaman da yapıtın doruk noktasının konumunu altın orana uygun olarak yerleştirdikleri bulunmuştur (Haendel in Hallelujah (Messiah) ı, Mozart ın çoğu piyano sonatı 9, Beethoven in 5. 8 9 http://tqjunior.thinkquest.org/46/music/ibonacc.htm http://perso.unir.ch/michael.beer/mathandmusic.pd 6

senonisi 0, Debussy nin Relets dans l eau, L isle joyeuse adlı yapıtları, vb). Schönberg in bir düşüncesinden kaynaklanan armonik örgü (harmonic braid) ise şöyle bir yapıdır: Diyatonik dizinin I den VII ye kadar numaralandırılmış üç sesli akorları birer nokta ile gösterilerek, en az bir ortak kroma içeren akorları gösteren noktalar çizgiyle birleştirilirse ortaya tanınmış bir matematiksel yapı olan Möbius şeridi çıkar (Şekil 9). Şekil 9. Möbius şeridi biçimindeki armonik örgü 0. Yüzyıldaki Çalışmalara Örnekler 0. yüzyılın yeni besteleme yöntemleri (ör. oniki ses tekniği ve dizisel müzik) içinde matematik daha yoğun biçimde kullanılmaya başlandı. Ünlü kuramcı-besteci Iannis Xenakis in, bestelemede olasılık kuramı ve Markov modelleri, seslerin granüler sentezi gibi konuları içeren Formalized Music adlı kitabı da bu alanda geniş yankı uyandıran bir yapıt olmuştur 3. Besteleme teknikleri kapsamında eskiden beri (örneğin barok dönemde de) kullanılan tematik dönüşümler, belli bir perde dizisinin, perde ekseni ve zaman ekseninin simetri eksenleri olarak alındığı yansımalarının hesaplandığı dönüşümlerdir. Sözgelimi, Beethoven ın 5. senonisinin ünlü motii için bu dönüşümler, gösterimi sadeleştirmek amacıyla seslerin 0 3 http://tqjunior.thinkquest.org/46/music/ibonacc.htm http://www.music.indiana.edu/som/courses/rhythm/annotations/howat83.html http://home.datacomm.ch/straub/mamuth/mamuaq.html I. Xenakis, Formalized Music: Thought and Mathematics in Composition, Indiana University Press, Bloomington, London, 97; ayrıca bkz. http://nicemusic4.music.niu.edu/xenformus.html 63

süreleri değil yalnızca sıraları gözönüne alınarak (Şekil 0), Şekil deki gibi yazılabilir 4. Şekil 0. Beethoven in ünlü motiinin graiksel gösterimi Şekil. P ve 3 yansıma işlemi Burada P (prime) motiin esas hali, I (inverse) zaman ekseni simetri ekseni alınarak bulunan (perde ekseni boyunca) yansıması, R (retrograde) perde ekseni simetri ekseni alınarak bulunan (zaman ekseni boyunca) yansıması, RI (retrograde-inverse) ise iki yansıma işleminin birlikte yapılmış halidir. Şekil 0 daki motite bulunan toplam perde sayısı, toplam perde çeşidine eşit değildir. Bu iki toplamın eşit olduğu motiler (ör. Şekil ) için 0. yüzyılda ortaya konan ek dönüşümler, bu özellikteki motiler için dönüşüm sayısını iki katına çıkarmaktadır (Şekil 3). Şekil. Toplam perde sayısının toplam perde çeşidine eşit olduğu bir moti 4 L. Solomon, Symmetry as a Compositional Determinant, Perspectives o New Music, Vol. /, pp. 57-63, Spring/Summer 973 (revised 000 in http://cc.pima.edu/users/ larry/diss8.htm). 64

Şekil 3. Kare sel bir desenin olası dönüşümleri QP (Quadrate Prime) harleri ile simgelenen dönüşüm, P motiinin perde sayısı perde çeşidine eşit olması sonucu Şekil de üzerine yerleştirilebildiği kare nin soldan sağa yükselen köşegeninin simetri ekseni olarak alındığı yansımasıdır. Bu durumda P nin dönüşümleri, her bir sıralı çitte ilk terim zamandaki sırayı (t), ikinci terim perde numarasını (p), n toplam perde sayısının eksiğini göstermek üzere matematiksel olarak şöyle yazılabilir: P(t,p) = P(t,p) QP(t,p) = P(p,t) I(t,p) = P(t,n-p) QI(t,p) = P(p,n-t) R(t,p) = P(n-t,p) QR(t,p) = P(n-p,t) RI(t,p) = P(n-t,n-p) QRI(t,p) = P(n-p, n-t) Bu işlemler Şekil deki örneğe uygulandığında aşağıdaki dönüşümler elde edilmiş olur: 65

(P=03, I=30, R=30, RI=03, QP=03, QI=30, QR=30, QRI=03) Son yıllarda müziği armonik ve melodik açıdan çözümlemek için tasarlanan bazı matematiksel yöntemler de bulunuyor. Dinleyicide oluşan armonik gerginliğin hesaplanması için kurulan bir modelde, bir tonalitedeki her akorun temel perde sınıı uzayı beş ayrı düzeyde listelenerek (Şekil 4), x akorunun y akoruna armonik uzaklığı, x ten y ye diyatonik düzeyde ve temel akor düzeyinde beşliler çemberi boyunca gidilen yollar ile x ve y de ortak olmayan perde sayısı toplanarak hesaplanmaktadır 5 : oktav düzeyi: 3 beşli düzeyi: 3 0 temel akor 3 7 0 düzeyi: diyatonik düzey: 0 3 5 7 8 0 kromatik düzey: 0 3 4 5 6 7 8 9 0 Şekil 4. Mibemol majör tonalitesinin birinci derece akorunun temel perde sınıı uzayı 5 F. Lerdahl, Calculating Tonal Tension, Music Perception, Vol. 3, No. 3, pp. 39-363, Spring 996, s. 3. 66

d(x y) = i + j + k d(x y), x akorunun y akoruna armonik uzaklığını, i diyatonik düzeyde x ten y ye beşliler çemberi boyunca gidilen yolu, j temel akor düzeyinde x ten y ye beşliler çemberi boyunca gidilen yolu, k ise x ve y de ortak olmayan perde sayısını simgeliyor. Böylece, gidilen akorun reerans akordan armonik uzaklığı, kararsızlığının bir ölçüsü oluyor. Sözgelimi, Şekil 4 te verilen mibemol majör tonalitesinin birinci derece akoru ile ikinci derece akoru arasındaki armonik uzaklık d(i/eβ ii/eβ) = i + j + k = 0 + + 6 = 8 olarak, a minör tonalitesinin beşinci derece akoru ile uzaklığı ise d(i/eβ V/) = + 3 + 7 = olarak bulunur. Armonik uzaklık hesabının ikinci bir uygulaması olarak, sözgelimi, reeransımız I/Eβ ise ve a minör akoruna gidiliyorsa, normal koşullarda (yani başka bir tonaliteye doğru hazırlayıcı olaylar olmamışsa), yorumlanabileceği çeşitli olasılıklar içinden (ii/eβ, i/, iv/c, vi/aβ, vb) ii/eβ olarak duyulur çünkü d(i/eβ y) uzaklığını minimum yapan y değeri odur ( en kısa yol ilkesi). Günümüzde bilgisayarların işlem gücünün artması algoritmik kompozisyon yöntemlerini doğurdu. Fraktal sistemlerin matematiksel ormüllerinin beste oluşturmada kullanılması yoluyla kaos olgusunun müziksel uygulamalarının gerçekleştirilmesi; genetik algoritmaların müziksel motilere uygulanması yoluyla motilerin gelişim ve dönüşümlerinin mutasyon, modiikasyon, doğal ayıklanma gibi evrimsel süreçlerle yapılması bu yeni yöntemlerin en yaygın örneklerindendir. SONUÇ Yukarıda yer alan örneklerin tümü, matematik ve müziğin ilişkisini örnek alarak bilim ve sanatın, Eski Yunan da da arkedildiği gibi, iç içeliğini vurguluyor. Burada özellikle klasik dönemin büyük bestecilerinin, yukarıda değinilen altın oran gibi matematiksel ilişkileri bilerek ve kullanarak değil, sanatsal sezgilerine dayanarak yarattıklarını, bu yapıtlardaki matematiksel 67

özelliklerin, sonradan yapılan incelemelerle kısmen saptandığını da belirtmek gerekir. Müziğin mantığa ve hesaplamaya dayalı olan yapısı, bilim ve teknoloji ile birlikteliğini kaçınılmaz kılarak günümüzde özellikle bilgisayar teknolojisinin müziğin üretiminden analizine kadar çok çeşitli işlemlerinde kullanılabilmesini sağlamaktadır. KAYNAKLAR Bora, U., Geleneksel Türk Sanat Müziği Çalgılarının Dinamik Spektrum Analizi,. Sinyal İşleme ve Uygulamaları Kurultayı Bildiriler Kitabı, s. 58-63, 994. Büyük Larousse Sözlük ve Ansiklopedisi, Cilt 5-6, Milliyet yayınları, İstanbul, 99. Garland, T.H., and Kahn, C.V., Math and music: Harmonious connections, Palo Alto, Dale Seymour Publications, 995. http://home.datacomm.ch/straub/mamuth/mamuaq.html http://nicemusic4.music.niu.edu/xenformus.html http://perso.unir.ch/michael.beer/mathandmusic.pd http://tqjunior.thinkquest.org/46/music/ibonacc.htm http://www.ciarm.ing.unibo.it/researches/violin-.html http://www.music.indiana.edu/som/courses/rhythm/annotations/howat83.html Lerdahl, F., Calculating Tonal Tension, Music Perception, Vol. 3, No. 3, pp.39-363, Spring 996. Solomon, L., Symmetry as a Compositional Determinant, Perspectives o New Music, Vol. /, pp.57-63, Spring/Summer 973 (revised 000 in http://cc.pima.edu/users/ larry/diss8.htm). Winsor, J. A Deinition o Music (And Why It's Needed), http://home.att.net/~jwinsor/jhw_art.html, 997. Xenakis, I., Formalized Music: Thought and Mathematics in Composition, Indiana University Press, Bloomington, London, 97. 68