Az alapskálák VIIb.
A C-dúr skála bővítéseinek matematikája
A bővítés kiterjesztése más skálákra
Ha a teljesség igényével lépünk fel, akkor a bővítés egy speciális esetével kell kezdenünk: ekkor még nem teszünk a skálába idegen hangokat, csupán a meglévőket módosítjuk. Itt még nem tudunk behozni matematikát, mert ez a fajta bővítés erősen skálafüggő, azaz a premisszák (azok a kiindulópontok, amelyekből levonhatjuk sokszor matematikai következtetéseinket) nem egyértelműek.
Egy C-dúr skálát ötféleképpen tudunk saját hangjaiban bővíteni, hiszen 5 olyan további hang van (ez az 5 db fekete billentyű), amire egyáltalán bővíthetünk. (Itt kell megjegyzem, hogy most természetesen elhanyagolom az enharmonikus egyezésekből adódó bővítési lehetőséget.)
C-Cisz-D-Disz-E-F-Fisz-G-Gisz-A-Aisz-H-(C)
A fentiekből levezethető bővítések a következők:
-
C-D-E-F-G-A-H-(C) - alap
-
Cisz-D-E-F-G-A-H-Cisz - ez a skálaszerkezet már önmagában abszurdum, hiszen az alaphangot, a C-t módosítottuk, ezáltal a legfontosabb kijelentés, a "C-dúr" állítás veszett oda. Épp ezért ez csak egy "nagyon elméleti" skála.
-
C-Disz-E-F-G-A-H-C
-
C-D-E-Fisz-G-A-H-C
-
C-D-E-F-Gisz-A-H-C
-
C-D-E-F-G-Aisz-H-C
Láthatjuk, hogy nincs értelme az E hangot F-re és a H hangot C-re módosítani, mert ezekben az esetekben az eredetileg 7 fokú skála 6 fokúvá szűkülne. Úgy vélem, hogy a vizsgálódás szempontjából a skála hétfokúságához ragaszkodnunk kell. A felvázolt fenti 5 db skála a Pénzes-féle tükörképekben:
Cisz-D-E-F-G-A-H-Cisz
C-Disz-E-F-G-A-H-C
C-D-E-Fisz-G-A-H-C
C-D-E-F-Gisz-A-H-C
C-D-E-F-G-Aisz-H-C
A fenti gondolatmenet tehát 5 db saját hanggal operáló skálát eredményezett. Folytassuk tovább a bővítést, most már idegen, a skálához eredetileg nem tartozó hangokkal!
A temperált hangrendszerünkben 12 félhang van. Mivel a C-dúr skála ebből 7 hangot használ fel (azaz hétfokú), ezért összesen 5 hanggal tudjuk bővíteni. Már említett módon az 5 hang mindegyike fekete billentyű:
A felmerült problémának matematikai megközelítése a következő: hányféleképpen tudunk betenni egytől 5 golyót 5 lyukba? Már megszokhattuk, ez tiszta kombinatorika, annak ismétlés nélküli kombinációja. Általános képlete:
Nyilvánvalóan különbséget kell tennünk a felhasznált golyók mennyisége között. Így jön létre 5 csoport:
-
1 golyó esetén 8 fokú a skála,
-
2 golyó esetén 9 fokú a skála,
-
3 golyó esetén 10 fokú a skála,
-
4 golyó esetén 11 fokú a skála,
-
5 golyó esetén 12 fokú a skála.
A kombinációs lehetőségeket könnyű felvázolnunk két számmal:
-
0 - nincs benne a lyukban,
-
1 - benne van a lyukban.
1 golyó esetén 8 fokú a skála:
-
10000
-
01000
-
00100
-
00010
-
00001
2 golyó esetén 9 fokú a skála:
-
11000
-
10100
-
10010
-
10001
-
01100
-
01010
-
01001
-
00110
-
00101
-
00011
3 golyó esetén 10 fokú a skála:
-
11100
-
11010
-
11001
-
10110
-
10101
-
10011
-
01110
-
01101
-
01011
-
00111
4 golyó esetén 11 fokú a skála:
-
11110
-
11101
-
11011
-
10111
-
01111
5 golyó esetén 12 fokú a skála:
-
11111
Az utolsó, 5 golyós kombináció már felismerhetően egy kromatikus skála, amely tehát csakis félhanglépéseket fog tartalmazni. Ezzel együtt egy (valójában bármilyen) hétfokú skála idegen hangokkal történő, összes kombinációs lehetősége:
5 + 10 + 10 + 5 + 1 = 31
Ezt a 31 darab skálát vázoljuk fel most egyhúros szerkezetben, C-dúr esetében.
1 golyó esetén 8 fokú a skála
10000
01000
00100
00010
00001
2 golyó esetén 9 fokú a skála
11000
10100
10010
10001
01100
01010
01001
00110
00101
00011
3 golyó esetén 10 fokú a skála
11100
11010
11001
10110
10101
10011
01110
01101
01011
00111
4 golyó esetén 11 fokú a skála:
11110
11101
11011
10111
01111
5 golyó esetén 12 fokú a skála
11111
Ha a fenti részeredményeket összeadjuk, akkor a következő végeredményre juthatunk. Egy C-dúr skála (de valójában bármilyen) hétfokú skála összes kombinációs lehetősége:
5 + 5 + 10 + 10 + 5 + 1 = 36
Ugyanakkor azt is észrevehetjük, hogy minél több idegen hangot használunk fel, annál abszurdabb lesz a skálaszerkezet. Szakmai véleményem szerint ezért zeneileg csakis a 8 és 9 fokú skálákkal-skálákig érdemes kísérletezni.
A bővítés kiterjesztése más skálákra
Mivel a C-dúr skálához további 7 alapskála tartozik...
...ezért a bővítést könnyen kiterjeszthetjük rájuk is. Mivel azok is hétfokúak, a fenti végeredmény nyilvánvalóan rájuk is érvényes: skálánként 31 db további, bővített skálát kapunk. Ez a 7 alapskála esetében összesen 7 x 36 = 252 db bővített skálát jelent.