「スーパーパーティキュラー」の版間の差分

ページの作成:「数学における'''隣接整数比''' (英: superparticular ratio, epimoric ratio) は、連続する2つの整数による比である。 次のような形をとる:…」
 
編集の要約なし
 
(同じ利用者による、間の11版が非表示)
1行目: 1行目:
数学における'''隣接整数比''' (英: superparticular ratio, epimoric ratio) は、連続する2つの整数による比である。
{{interwiki
| en = Superparticular ratio
}}
数学における'''スーパーパーティキュラー''' (英: superparticular ratio, epimoric ratio) は、連続する2つの整数による比または分数で、1より大きいものである。超一比、部分超過比または単部分超過比と訳されることがある。


次のような形をとる:
次のような形をとる:
5行目: 8行目:
ここで <math>n</math> は正整数。ただし 2/1 (n=1) を含まないという流儀もあり、必要なら都度定義するのがよい。
ここで <math>n</math> は正整数。ただし 2/1 (n=1) を含まないという流儀もあり、必要なら都度定義するのがよい。


(英語と違って"隣接整数比"では1より大きい数ということが明示されていないが、訳の工夫で対応する。reciprocal of a superparticular ratioは直訳して隣接整数比の逆数としてもよいが、1未満の隣接整数比とか、下隣接整数比といった用語を用意するのがよさそう)
スーパーパーティキュラーは[[純正律]]に頻出する。倍音列の連続する2音はスーパーパーティキュラー音程となる。例えば第20倍音と第21倍音は [[21/20]] だけ隔たっている。上のほうに行くほど倍音の間隔(周波数の差ではなく比として)は狭まっていくので、スーパーパーティキュラー比も小さくなっていく。このため、スーパーパーティキュラーを調べることは整数比調律システムの中の簡単かつ小さい音程について調べることを意味する。実に、全てではないが多くの[[コンマ]]がスーパーパーティキュラーとなっている。
 
隣接整数比は[[純正律]]に頻出する。倍音列の連続する2音は隣接整数比音程となる。例えば第20倍音と第21倍音は [[21/20]] だけ隔たっている。上のほうに行くほど倍音の間隔(周波数の差ではなく比として)は狭まっていくので、隣接整数比も小さくなっていく。このため、隣接整数比を調べることは整数比調律システムの中の簡単かつ小さい音程について調べることを意味する。実に、全てではないが多くの[[コンマ]]が隣接整数比となっている。


既約で分母と分子の差が2以上の分数をsuperpartient ratioという。
既約で分母と分子の差が2以上の分数をsuperpartient ratioという。


分母と分子の差を一般化する用語が提案されている。{{en仮リンク|デルタ-N 比|delta-N}}は分子が分母より ''N'' だけ大きい比である。なのでデルタ1比は隣接整数比を意味する。
分母と分子の差を一般化する用語が提案されている。{{en仮リンク|デルタ-N 比|delta-N ratio}}は分子が分母より ''N'' だけ大きい比である。なのでデルタ1比はスーパーパーティキュラーを意味する。


== 語源 ==
== 語源 ==
''superparticular''という単語はラテン語から来ていて、"1パーツ分だけ超過している"という意味になる。相当するギリシャ語由来の単語は''epimoric'' (希: επιμοριος, ''epimórios'') である。
''superparticular''という単語はラテン語から来ていて、"above by one part"(1パーツ分だけ超過している)という意味になる。相当するギリシャ語由来の単語は''epimoric'' (希: επιμοριος, ''epimórios'') である。


== Definitions ==
== 定義 ==
In ancient Greece and until around the 19th century, superparticular ratios are defined as follows: "When one number contains the whole of another in itself, and some part of it besides, it is called superparticular."<ref>Taylor, Thomas (1816), ''[https://books.google.com.au/books?id=VuY3AAAAMAAJ Theoretic Arithmetic, in Three Books]'', p. 37</ref> In other words, a ratio is superparticular if, when expressed as an irreducible fraction, the denominator divides into the numerator once and leaves a remainder of 1.
古代ギリシャからの用法として、superparticularは2数の関係を表す用語だった。"When one number contains the whole of another in itself, and some part of it besides, it is called superparticular."<ref>Taylor, Thomas (1816), ''[https://books.google.com.au/books?id=VuY3AAAAMAAJ Theoretic Arithmetic, in Three Books]'', p. 37</ref>(2数をAとBと呼ぶことにして、AがBを丸ごと含み、さらにBの等分したものを1個加えたものである場合、AはBのsuperparticularと呼ばれる。) 現代では、"... is superparticular"という表現はひとつの分数または比(または純正音程)に対して使われる。古い定義での2数を分数にして約分すると、新しい定義のsuperparticular ratioが得られる。言い換えると、分数がスーパーパーティキュラーであるとは、約分されていることを前提として、分子を分母で割り算すると1余り1になるということである。


In almost every case, this matches the modern definition of superparticular, i.e. ratios of the form <math>\frac{n + 1}{n}</math>, where <math>n</math> is a positive integer. In only one case does it deviate: that of [[2/1]]. According to traditional Greek arithmetic, 2/1 is not a superparticular ratio, but rather a ''multiple'': 1 divides into 2 twice, leaving a remainder of 0. Multiples and superparticulars are considered as distinct categories of numbers from that perspective. In musical terms, this would imply considering that 2/1 is not superparticular because it describes a [[Harmonic|multiple of the fundamental]], which other superparticular ratios do not.
ほぼすべての場合で古い定義から作った比と新しい定義(<math>\frac{n + 1}{n}</math>、ここで <math>n</math> は正整数)は一致する。[[2/1]] の場合だけ食い違いを見せる。伝統的ギリシャ算術によると、2/1 は比というより倍数である。割り算も2余り0となる。この視点によれば倍数とスーパーパーティキュラーは重なりのないカテゴリーと考えることができる。音楽の言葉で言えば、2/1 は基本周波数の整数倍の音程であり、その他のスーパーパーティキュラーはそうではないことを定義において考慮したらどうかということである。


== Properties ==
== 性質 ==
Superparticular ratios have some peculiar properties:
スーパーパーティキュラーの性質を以下に示す。


* The [[Wikipedia:Difference tone|difference tone]] of the interval is also the [[Wikipedia:Missing fundamental|virtual fundamental]].
* スーパーパーティキュラー音程の2音による{{w|差音}}がミッシング・ファンダメンタルと一致する。
* The first 6 such ratios ([[3/2]], [[4/3]], [[5/4]], [[6/5]], [[7/6]], [[8/7]]) are notable [[Harmonic Entropy|harmonic entropy]] minima.
* スーパーパーティキュラー音程の最初の6個([[3/2]], [[4/3]], [[5/4]], [[6/5]], [[7/6]], [[8/7]])は{{en仮リンク|ハーモニックエントロピー|harmonic entropy}}の重要な極小点となる。
* The logarithmic difference (i.e. quotient) between two successive superparticular ratios is always a superparticular ratio.
* 2個の連続するスーパーパーティキュラーの差(除算)は必ずスーパーパーティキュラーになる。→{{en仮リンク|平方スーパーパーティキュラー|square superparticular}}
* The logarithmic sum (i.e. product) of two successive superparticular ratios is either a superparticular ratio or a superpartient ratio.
* 2個の連続するスーパーパーティキュラーの積み重ね(乗算)は約分されてスーパーパーティキュラーになるか、そうでなければデルタ2比になる。
* Every superparticular ratio can be split into the product of two superparticular ratios.
* スーパーパーティキュラーは2個のスーパーパーティキュラーの積にすることができる。
** One way is via the identity: <math>1+\frac{1}{n} = (1+\frac{1}{2n})\times(1+\frac{1}{2n+1})</math>; e.g. <math>\frac{9}{8} \times \frac{10}{9} = \frac{10}{8} = \frac{5 \times 2}{4 \times 2} = \frac{5}{4}</math>.
** <math>\frac{n+1}{n} = \frac{2n+1}{2n}\times\frac{2n+2}{2n+1}</math> である。例えば <math>\frac{9}{8} \times \frac{10}{9} = \frac{10}{8} = \frac{5 \times 2}{4 \times 2} = \frac{5}{4}</math> となる。(任意の項数に一般化できるのも明らか)
** Other splitting methods exist; e.g. <math>\frac{12}{11} \times \frac{33}{32} = \frac{396}{352} = \frac{9 \times 44}{8 \times 44} = \frac{9}{8}</math>.
** ほかの例として <math>\frac{12}{11} \times \frac{33}{32} = \frac{396}{352} = \frac{9 \times 44}{8 \times 44} = \frac{9}{8}</math>(4分割して小さいほうの3個をまとめて約分しただけともいう)
* If ''a''/''b'' and ''c''/''d'' are Farey neighbors, that is if ''a''/''b'' &lt; ''c''/''d'' and ''bc'' - ''ad'' = 1, then (''c''/''d'')/(''a''/''b'') = ''bc''/''ad'' is superparticular.
* {{w|ファレイ数列}}の連続する2項を ''a''/''b'' ''c''/''d'' とすると、それは ''a''/''b'' &lt; ''c''/''d'' かつ ''bc'' - ''ad'' = 1 ということでもあるのだが、ゆえに (''c''/''d'')/(''a''/''b'') = ''bc''/''ad'' はスーパーパーティキュラーとなる。
* The ratio between two successive members of any given [[wikipedia:Farey sequence|Farey sequence]] is superparticular.
*  
* [[Wikipedia:Størmer's theorem|Størmer's theorem]] states that, in each limit, there are only a finite number of superparticular ratios.
* [[Wikipedia:en:Størmer's theorem|Størmerの定理]]によると、それぞれの[[リミット]]においてスーパーパーティキュラーは有限個しかない。


== Generalizations ==
== 一般化 ==
Taylor describes generalizations of the superparticulars:
Taylorは一般化した用語について記述している。
* ''superbiparticulars'' (or ''odd-particulars'') are those where the denominator divides into the numerator once, but leaves a remainder of two (such as 5/3)
* (実のところ ''n'' の値ひとつづつに対応した用語があるのだが省略)
* ''supertriparticulars'' (or ''throdd-particulars'') are those where the denominator divides into the numerator once, but leaves a remainder of three (such as 25/22)
* ''superbipartient'' (or ''odd-particulars'') 分子割る分母が1余り2である、つまりデルタ2比のうち 5/3 以降が該当する。
* ''double superparticulars'' are those where the denominator divides into the numerator twice, leaving a remainder of one (such as 5/2)
* ''supertripartient'' (or ''throdd-particulars'') 分子割る分母が1余り3である、つまりデルタ3比のうち 7/4 以降が該当する。
* one can go on and on, with e.g. ''triple supertriparticulars'', where both the divisions and the remainder are 3 (such as 15/4).<ref>Taylor, Thomas (1816), ''[https://books.google.com.au/books?id=VuY3AAAAMAAJ Theoretic Arithmetic, in Three Books]'', p. 45-50</ref>
* ''multiple superparticular'' 分子割る分母が''m''余り1である。''m''=2 の時duple、''m''=3 の時triple、…<ref>Taylor, Thomas (1816), ''[https://books.google.com.au/books?id=VuY3AAAAMAAJ Theoretic Arithmetic, in Three Books]'', p. 45-50</ref>


Generalisation in the "meta" direction gives rise to [[square superparticular]]s and then [[ultraparticular]]s, under the idea that if a superparticular is the difference between two adjacent harmonics then a square superparticular is the difference between two adjacent superparticulars and an ultraparticular is the difference between two adjacent square superparticulars. This gives rise to descriptions of infinite comma families of which many known commas are examples. A notable property is that just as "all [[superpartient ratio]]s can be constructed as products of [consecutive] superparticular numbers", all ratios between two superparticular intervals (e.g ([[8/7]])/([[11/10]]) = 80/77) can be constructed as a product of consecutive [[square superparticular]] numbers (e.g [[64/63]] * [[81/80]] * [[100/99]] = S8 * S9 * S10), for the same algebraic reason as in the corresponding case of [[superpartient ratio]]s. (There is a corresponding analogy with ultraparticulars too, for the same reason.)
「メタ」な方向の一般化により、[[平方スーパーパーティキュラー]][[ウルトラパーティキュラー]]が生まれた。隣接する整数の間の比としてスーパーパーティキュラーがあり、隣接するスーパーパーティキュラーの間の比を取ると平方スーパーパーティキュラーになり、隣接する平方スーパーパーティキュラーの間の比がウルトラパーティキュラーと命名された。これにより多くの既知のコンマを含む無数のコンマファミリーに対する説明ができるようになる。重要な性質として、「任意のsuperpartient ratioは(連続する)スーパーパーティキュラーの積として書ける(例えば[[7/4|(7)/(4)]] = 5/4 * 6/5 * 7/6)」のと同様に、任意の2つのスーパーパーティキュラーの間の比(例えば([[8/7]])/([[11/10]]) = 80/77)は連続する平方スーパーパーティキュラーの積として書ける([[64/63]] * [[81/80]] * [[100/99]] = S8 * S9 * S10)。ウルトラパーティキュラーの場合でも同様である。
<pre>(除算の方向をそろえるために1行目を単位分数にしてある)
unit fraction (= one part) 1/1    1/2    1/3    1/4    1/5    1/6    1/7
superparticular                2/1    3/2    4/3    5/4    6/5    7/6
square superparticular              4/3    9/8    16/15  25/24  36/35
ultraparticular                        32/27  135/128 128/125 875/864
</pre>


== See also ==
== 関連項目 ==
* [[List of superparticular intervals]]
* {{en仮リンク|スーパーパーティキュラー音程のリスト|List of superparticular intervals}}
* [[Square superparticular]]
* {{en仮リンク|S表現|S-expression}}


== References ==
== 脚注 ==
<references />
<references />


== External links ==
== 外部リンク ==
* [http://forum.sagittal.org/viewtopic.php?f=4&t=410 Generalisation of the terms "epimoric" and "superparticular" as applied to ratios] on the Sagittal forum
* [http://forum.sagittal.org/viewtopic.php?f=4&t=410 Generalisation of the terms "epimoric" and "superparticular" as applied to ratios] on the Sagittal forum