sciencetalk

Stemvork-sets voor bijvoorbeeld onderwijs hebben een stemming die nogal afwijkt van de concertstemming. De A is 427 i.p.v. 440 Hz. Waarom is dat?

Voorbeeld Vos/Pasco

Het is in ieder geval geen set met frequenties volgens de evenredig zwevende stemming, waarbij iedere volgende halve toon een factor 2^1/12 in frequentie hoger is.

Blijkbaar is deze set zuiver voor de toonsoort van C, de G is exact 1,5 maal de frequentie van C, de F 2/1,5 = 1,33333.. maal de C.

De frequentie van een stemvork kan je niet verder omlaag brengen. Het is onmogelijk in de praktijk een extra stuk eraan te lassen.

Stemvorken kunnen "getuned/gestemd" worden met klemmen. Op deze manier kan je een A van 432 Hz, 440 Hz of 443 Hz instellen afhankelijk of the Barok (orginele instrumenten met darm snaren) of met koper speelt (meestal iets hogere pitch) speelt bijvoorbeeld. En een piano hierop stemmen.

[Edit]:
Uiteraard heb je ook stemvorken die precies gestemd zijn op een bepaalde frequentie.

Van school kan ik mij herinneren dat de leraar extra klemmetjes had om dat te demonstreren. Of deze klemmetjes door een piano stemmer gebruikt worden weet ik niet.

Plaatje gevonden via goolge: "adjustable tuning fork":

De stemvorken van de set zijn precies op elkaar afgestemd. De inscriptie van de A-stemvork, zichtbaar op de foto, is 426.6 Hz, dus met 4 significante cijfers. De fabrikant vermeldt alle frequenties exact: C 256 Hz D 288 Hz E 320 Hz F 341.3 Hz G 384 Hz A 426.7 Hz B 480 Hz C 512 Hz, zonder te adviseren dat de koper de stemming beter kan veranderen.

De A van 427 Hz zou bovendien met een gewichtje verder verwijderd raken van de concertstemming of Barokstemming.

De stemming van de vorken is de .reine stemming, met C=256 Hz..

Alles wat ik kan vinden over "concertstemming" wijst naar een evenredig zwevende stemming met A=440 Hz.

Waarom juist deze frequenties gekozen zijn voor onderwijs is me niet duidelijk. Misschien was het een van de weinige sets die gemaakt wordt?
Op de site staat "Onder andere voor gebruik met Waveport". Wat dat betekent wordt op de site niet uitgelegd.

Ik heb jouw link nog erop nagelezen. Inderdaad mijn eerste bericht geeft geen goede verklaring. Er staat in de beschrijving:

Onder andere voor gebruik met Waveport Frequenties C 256 Hz D 288 Hz E 320 Hz F 341.3 Hz G 384 Hz A 426.7 Hz B 480 Hz C 512 Hz. Bron: www.vosinstrumenten.nl

Ik weet niet wat die waveport inhoud. Echter de frequentie C=256 Hz komt precies overeen met 8 bit (2^8=256) tot C=512 Hz 9 bit (2^9=512)? Erg toevallig?

Waveport is een onderdeel van een softwarepakket van Pasco, een Amerikaanse leverancier van apparatuur voor science onderwijs. (link)

Ik denk niet dat een softwarepakket zo slecht aanpasbaar is dat de stemvorkfrequenties daarop afgestemd moeten worden.

Zolang ze voldoen aan de specificatie (frequentie) is er niets mis met die vorken, natuurlijk.
Ik ben benieuwd welke experimenten ze ervoor in gedachten hadden. Ik kan niet zo snel iets verzinnen waar je de hele set voor nodig zou hebben.

En ik zou ze zeker niet gebruiken om een piano te stemmen...

Nog verder gezocht in jouw link van Pasco.

Het interface kastje geeft enkele voorbeelden: [Pasco Experiment Panel].

Optie 1):
Hier staat als voorbeelden voor FFT (fast Fourier transform). Misschien dat men om deze reden het frequentie bereik in machten van 2 heeft? Makkelijker na te rekenen voor studenten?

Optie 2):
De frequentie stemvork set van Pasco precies past in de sample frequentie counter? Zo kan je het systeem ook nauwkeuriger kalibreren wat met een A=440 Hz moeilijk gaat omdat deze niet match met een enkel bit van de counter?

[EDIT]:
Optie 3):
Misschien waren oudere type interfaces (10 jaar geleden ofzo.) niet nauwkeurig en met lagere sample frequenties. Hierdoor minder nauwkeurig spectrum uitlezing indien de stemvorken niet matchen met sample snelheid. Stemvork set aanpassingen zijn duur: mechanische tekeningen, productie kosten etc. Vandaar de set maar aanhouden met "verkeerde" frequenties.

OOOVincentOOO schreef: ↑zo 27 jun 2021, 14:24 Optie 2):
De frequentie stemvork set van Pasco precies past in de sample frequentie counter? Zo kan je het systeem ook nauwkeuriger kalibreren wat met een A=440 Hz moeilijk gaat omdat deze niet match met een enkel bit van de counter?

Ik begrijp niet wat je hier bedoelt.

OOOVincentOOO schreef: ↑zo 27 jun 2021, 14:24 Misschien waren oudere type interfaces (10 jaar geleden ofzo.) niet nauwkeurig en met lagere sample frequenties. Hierdoor minder nauwkeurig spectrum uitlezing indien de stemvorken niet matchen met sample snelheid. Stemvork set aanpassingen zijn duur: mechanische tekeningen, productie kosten etc. Vandaar de set maar aanhouden met "verkeerde" frequenties.

Ik betwijfel of tien jaar geleden die interfaces zo beperkt waren. Bedenk dat minstens twintig jaar geleden een pc met een soundcard al kon opnemen met een sample rate van 44 kHz, in stereo.

Voor de hoogste frequentie, 512 Hz, hoef je maar te samplen met een frequentie iets hoger dan 1024 Hz. Dat is niet bijzonder hoog.

Ik vermoed dat er geen dieper motief achter die frequenties zit.
Waarschijnlijk verkopen ze een set die al op de markt was en niet met dit doel voor ogen gemaakt is.

Inderdaad, ik probeer slechts enige suggesties te geven. Misschien dat het iemand van jullie dat op ideeën brengt.

Optie 2) is echter niet goed uitgedacht en omschreven:
Het idee was: C=261.63 Hz en 523.25 Hz bij een stemming van 440 Hz. Dit zijn geen ronde getallen voor de counter. Mijn idee was een ronde frequentie is makkelijker te kalibreren omdat er maar naar een bit gekeken hoeft te worden. Maar dat was slechts het idee.

Het is volgens mij meer dan toeval dat de C=256 en 512 Hz is. Die getallen herken ik dromen van digitale techniek vroeger van de studie.

Deze nog gevonden:

* These notes are based on the Scientific or Diatonic Scale in which C3=256, thus making computations simple. The Equal Tempered Chromatic Scale has A3=440 which makes C3=261.63 The notes of the scale are variously designated in different countries. Being made in France, these tuning forks have the French inscriptions; the first six notes bear the names given by the monk Guy of Aresso in 1026. They are the beginnings of words which occur in a hymn to Saint John the Baptist, and are as follows: ut, re, mi, fa, sol, la. The seventh syllable, si, was added in 1684 by Lemaire. In Italy do was substituted in place of ut, because it was easier to pronounce in singing. In England the notes were named after the first letters of the alphabet. In Germany, H is substituted for B.

Bron: [Harvard Edu]

C=256 Hz blijkt al veel ouder te zijn en gaat onder de namen scientific pitch, philosophical pitch, Sauveur pitch en Verdi tuning.
Wikipedia

Xilvo schreef: ↑zo 27 jun 2021, 14:11 Ik ben benieuwd welke experimenten ze ervoor in gedachten hadden. Ik kan niet zo snel iets verzinnen waar je de hele set voor nodig zou hebben.

De natuurkundeafdeling van Virginia Tech heeft voor docenten een keuzelijst met demonstratiemateriaal, waaronder drie stemvork-sets, en het doel staat erbij:

Purpose: To demonstrate sounds produced by tuning forks.
Description:
(A) Five octave set (C1=128 Hz, C2=256 Hz, C3=512 Hz, C4=1024 Hz, C5=2024 Hz)
(B) Musical Pitch set (C=256, D=288, E=320, F=341.3, G=384, A=426.7, B=480, C'=512 Hz)
(C) Concert Pitch set (A=440 Hz)
Strike tuning forks with a rubber mallet or with the rubber sole of your shoe. The sound produced can be presented to the class through the lecture microphone system. The sound pattern can also be displayed using the Pasco WavePort software on the computer.

Het gaat dus om simpele demonstraties waarbij studenten leren hoe je de trillingstijd en amplitude afleest op een oscillogram, en wat een oktaaf is. Dan zijn de herkenbare 2-machten van set (A) handig. En studenten leren dat frequentie van de A afhangt van het systeem, de concert-A is hoger dan de Saveur-A.

Xilvo schreef: ↑zo 27 jun 2021, 18:27 C=256 Hz blijkt al veel ouder te zijn en gaat onder de namen scientific pitch, philosophical pitch, Sauveur pitch en Verdi tuning.
Wikipedia

Vreemd dat de leverancier, Vos/Pasco, de afwijkende stemming niet duidelijker vermeldt, want ik vermoed dat weinig docenten beseffen dat er bij stemvork-sets deze afwijkende stemming uit 1713 gebruikt wordt. Hoewel het commercieel begrijpelijk is: zodra een potentiele koper beseft dat de set afwijkend gestemd is gaat hij twijfelen over de aankoop.

Grappig dat de C-frequenties 256 en 512 Hz, die lijken te wijzen op het recente computertijdperk, al in 1713 werden voorgesteld door Joseph Saveur.