El intervalo como razón

Importancia histórica de la interválica. Definiciones de intervalo. Representación como razón entre dos frecuencias.

acústica armonía interválica matemáticas

relevancia histórica del intervalo musical

Cuenta Nicómano que, en un principio, la Música era tan sencilla, que constaba de cuatro cuerdas en total y que esta situación se mantuvo ininterrumpidamente hasta Orfeo. La primera y cuarta cuerda hacían resonar la consonancia diapasón y cada una de las centrales con las extremos, la diapente y la diatesarón, de modo que no había entre ellas nada disonante, a imitación sin duda de la música del Universo, que consta de cuatro elementos. Se dice que Mercurio fue el inventor de este tetracordio.

—Boecio, De institutione musica, I—XX (trad. de Salvador Villegas)

En la Antigüedad clásica la determinación de los intervalos musicales era un asunto de la mayor seriedad, hasta un punto que hoy resulta sorprendente y hasta conmovedor. Averiguar las relaciones verdaderas entre frecuencias para la construcción de las escalas musicales, esto es, encontrar la armonía suprema entre las notas que jalonan la octava, suponía alcanzar un conocimiento fundamental con repercusiones en otras esferas de la realidad, más allá de la mera práctica instrumental.

En la tradición griega de la teoría musical, asentada principalmente por el peripatético Aristóxeno de Tarento y por la escuela pitagórica, se llegó al firme convencimiento de que discernir la proporción correcta entre varios sonidos llevaba a la virtud ética, dado que conseguir el equilibrio entre cuerpo y alma era cuestión de alcanzar una perfecta armonía entre constituyentes contradictorios del individuo. Y, llegando aún más lejos, se concebía el armazón del cosmos como un delicado equilibrio entre los ciclos de sus componentes. Estas ideas arraigaron con fuerza y seguirían plenamente vigentes siglos más tarde. Boecio, en su tratado De institutione musica (ca. 500), formula su influyente categorización de la música —instrumental, humana y mundana— para referirse a esos tres ámbitos en los que, en orden ascendente de importancia, era vital la armonía entre las partes para alcanzar la perfección.

La tensión entre la música práctica, propia de cantantes e instrumentistas, y la concepción teórica y platónica de la música como realidad superior, es una constante en la filosofía de la música, rastreable hasta nuestros días. En los primeros textos clásicos sobre interválica ya es evidente la ubicua oposición entre empirismo y racionalismo. Frente a la visión pitagórica, en la que el sustrato del universo —y por tanto de la música verdadera— sólo pueden ser las proporciones puras entre números naturales, Aristóxeno opuso una postura fenomenológica y subjetiva, recogida en su obra fundacional Elementa harmonica (siglo IV a. C.), según la cual la determinación de los intervalos musicales dependía en último término de la experiencia sonora, abierta a la pericia y gusto personal de cada músico.

definiciones de intervalo

Habitualmente llamamos intervalo a la distancia entre dos alturas, dando por sentado que esa distancia ha de ser medida con tonos o semitonos. Sin embargo, la fijación de lo que debe medir un semitono o un tono es más problemática de lo que pudiera parecer a priori, especialmente en tiempos en los que aún no se ha habían adoptado los números irracionales ni se había desarrollado la logaritmación.

Otra manera de definir un intervalo, sobre todo en un contexto más físico, es mediante la ratio, razón o proporción entre dos frecuencias audibles. Esta caracterización de las relaciones entre dos notas como proporciones es la que predomina en los textos antiguos. A menudo quienes teorizaban sobre interválica y armonía, como Ptolomeo, escribían también sobre aritmética, geometría y astronomía, que junto a la música formaban las cuatro vías o disciplinas del quadrivium.

Cabe señalar que el significado de intervalo en música no tiene apenas conexión con la acepción de intervalo en matemáticas, que es el subconjunto de la recta real comprendido entre dos valores.

cálculo y comparación de intervalos como razones

Conociendo las frecuencias de dos alturas podemos referirnos al intervalo entre ellas como la fracción que forman ambas cantidades. Así, el intervalo de octava justa entre las frecuencias 440 Hz y 880 Hz tiene dos posibles representaciones numéricas:

880Hz/440Hz=2 440Hz/880Hz=1/2
Nótese como al hallar la razón entre dos alturas se anulan las unidades de medida de frecuencia, quedando únicamente la proporción numérica que asociamos al intervalo. En este ejemplo, al colocar la frecuencia aguda sobre la grave obtenemos un valor mayor que 1, lo que indica un intervalo ascendente. Consecuentemente, el inverso de 2 es ½ < 1, que representa la octava descendente.

En general, podemos expresar esta relación de este modo:

frecuencia / frecuencia = intervalo

Así, partiendo de una frecuencia y sabiendo la razón del intervalo que queremos aplicar, podemos calcular la frecuencia de la nota resultante:

frecuencia / frecuencia = intervalo

Las únicas razones interválicas aceptadas en un primer momento fueron aquellas que procedían de los números racionales, esto es, de proporciones entre números enteros. Los principales intervalos pitagóricos se obtienen tomando los números correspondientes a cada par de alturas de la serie armónica.

serie de 16 primeros armónicos
Hay que tener presente que el número bajo cada nota no sólo es su posición en la serie sino, sobre todo, la razón de su frecuencia con respecto a la fundamental. Salvo para el primer armónico y todas sus octavas justas (las potencias de 2), todas las alturas son aproximaciones sobre el pentagrama, con algunas notas especialmente desafinadas respecto a lo que obtendríamos en un instrumento (marcadas con una flecha). Las notas con peores aproximaciones son las de los números primos.

El número racional que representa la quinta justa es 3:2. Podemos saber qué quintas de esta serie se corresponden con esta relación comprobando la equivalencia de las razones de los pares de armónicos 3:2 = 6:4 = 9:6 = 12:8 = 15:10. La quinta re-la entre los armónicos 9 y 13 no es una quinta justa pitagórica porque 13:9 < 3:2, y de hecho está más cerca del tritono.

Los pares de armónicos no tienen por qué ser contiguos. La sexta mayor pitagórica, por ejemplo, la encontramos en el intervalo entre el tercer y quinto armónico, por lo que su razón es 5:3.

sexta mayor pitagórica ascendente y descendente
Aplicación de la razón 5:3 correspondiente a la sexta mayor pitagórica a partir de una frecuencia inicial. El intervalo descendente se obtiene dividiendo por 5:3 o multiplicando por 3:5 (el inverso de 5:3).

limitaciones de los intervalos racionales

Si bien en el caso de las consonancias perfectas el empleo de razones sencillas funciona bastante bien, pronto empiezan a aparecer inconsistencias a la hora de determinar las proporciones de las consonancias imperfectas (terceras y sextas) en la formación de escalas.

El intervalo de tercera mayor (ditono), elemento esencial del acorde perfecto mayor, ya plantea una disyuntiva que será objeto de disputas y que originará dos sistemas de afinación diferentes: el pitagórico y el de justa entonación. Aparentemente la distancia entre el armónico 1 y 5 de la serie armónica (dos octavas y una tercera mayor) es la misma que la que resulta de apilar cuatro quintas justas. Hay sin embargo una diferencia apreciable, que podemos expresar numéricamente comparando fracciones:

incongruencia en la tercera mayor
Para aplicar un intervalo se multiplica por una razón; para aplicarlo repetidas veces podemos usar potencias de esa razón.

Así pues, la tercera mayor obtenida reiterando quintas justas es sensiblemente más aguda que la tomada del quinto armónico. Veamos un caso concreto:

incongruencia en la tercera mayor

El uso de relaciones interválicas basadas sólo en números racionales tiene como consecuencia la generación de escalas con pocas posibilidades de modulación por las desigualdades en ciertos intervalos, impracticables por su disonancia. La progresiva incorporación de proporciones de frecuencias basadas en números irracionales permitirá solventar estas limitaciones a costa de la pureza de las consonancias perfectas. Esto será un proceso lento, puesto que encontrará la resistencia del pensamiento platónico de raíz pitagórica, que consideraba el uso de números irracionales una aberración y un ataque al núcleo mismo de su cosmovisión.

nomenclatura antigua de los intervalos

Esta tabla contiene los intervalos con razones más simples con la nomenclatura más habitual en los tratados antiguos. Existen muchas variantes y combinaciones de estos términos para referirse a estos y otros intervalos más complejos.

nombre ratio intervalo
unisonus 1 : 1 1ª J
tonus menor 10 : 9 2ª M
tonus maior 9 : 8 2ª M
semidytonus 6 : 5 3ª m
dytonus 5 : 4 3ª M
diatessaron 4 : 3 4ª J
diapente 3 : 2 5ª J
diapa­son 2 : 1 8ª J
diapa­son cum diapente 3 : 1 12ª J
bis diapa­son 4 : 1 15ª J

Los más importantes y menos conflictivos son evidentemente los intervalos justos de octava, quinta y cuarta (diapason, diapente y diatessaron), que son además las mimbres a partir de las que se construyeron escalas y modos mediante tetracordos.

Este apoyo sobre las consonancias perfectas será un hecho casi indiscutido hasta el Renacimiento. Un milenio después de Boecio, Glareanus sigue basando su teoría musical en estas mismas relaciones. La figura que incluye en el Libro primero del Docecachordon (1547) no deja de ser una variación más entre muchas sistematizaciones similares que jalonan toda la Edad Media:

incongruencia en la tercera mayor
Los números sobre las notas no se refieren en este caso a proporciones entre frecuencias sino a su relación inversa, correspondiente con las longitudes relativas de tubo o cuerda que producirían esas alturas. Los arcos señalan las consonancias perfectas entre cada par de notas. Entre otros, pueden leerse en griego los intervalos principales Διά πασῶν (diapason, que significa a través de todas), Διά πέντε (diapente, a través de cinco) y Διά τεσσάρων (diatessaron, a través de cuatro).
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La armonía que Glareanus presenta en su tratado concuerda exactamente con la descrita por Nicómano en la cita que abre este artículo. Así es cómo suena esta constelación de alturas asignando esas proporciones interválicas a ondas senoidales simples, partiendo del la de 220 Hz (abajo el código de SuperCollider para generar estos sonidos).

partitura consonancias perfectas de Glareanus

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