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发表于 2010-11-2 15:40:59
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The Topos of Music....的目录,整理了出来附在这里,有兴趣的看看:
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Contents
I Introduction and Orientation 1
1 What is Music About? 3
1.1 Fundamental Activities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Fundamental Scientific Domains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 Topography 9
2.1 Layers of Reality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1.1 Physical Reality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1.2 Mental Reality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.1.3 Psychological Reality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2 Molino’s Communication Stream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.1 Creator and Poietic Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.2 Work and Neutral Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.3 Listener and Esthesic Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3 Semiosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3.1 Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3.2 Content . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3.3 The Process of Signification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3.4 A Short Overview of Music Semiotics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.4 The Cube of Local Topography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.5 Topographical Navigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3 Musical Ontology 23
3.1 Where is Music? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2 Depth and Complexity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4 Models and Experiments in Musicology 29
4.1 Interior and Exterior Nature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.2 What Is a Musicological Experiment? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.3 Questions—Experiments of the Mind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4 New Scientific Paradigms and Collaboratories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
xi
xii CONTENTS
II Navigation on Concept Spaces 37
5 Navigation 39
5.1 Music in the EncycloSpace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.2 Receptive Navigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.3 Productive Navigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
6 Denotators 47
6.1 Universal Concept Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.1.1 First Naive Approach To Denotators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
6.1.2 Interpretations and Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.1.3 Ordering Denotators and ‘Concept Leafing’ . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
6.2 Forms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
6.2.1 Variable Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
6.2.2 Formal Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6.2.3 Discussion of the Form Typology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.3 Denotators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6.3.1 Formal Definition of a Denotator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
** Anchoring Forms in Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
**.1 First Examples and Comments on Modules in Music . . . . . . . . . . . . 70
6.5 Regular and Circular Forms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.6 Regular Denotators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.7 Circular Denotators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6.8 Ordering on Forms and Denotators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
6.8.1 Concretizations and Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
6.9 Concept Surgery and Denotator Semantics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
III Local Theory 103
7 Local Compositions 105
7.1 The Objects of Local Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
7.2 First Local Music Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
7.2.1 Chords and Scales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
7.2.2 Local Meters and Local Rhythms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
7.2.3 Motives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
7.3 Functorial Local Compositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
7.4 First Elements of Local Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
7.5 Alterations Are Tangents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.5.1 The Theorem of Mason–Mazzola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
8 Symmetries and Morphisms 135
8.1 Symmetries in Music . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
8.1.1 Elementary Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
8.2 Morphisms of Local Compositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
8.3 Categories of Local Compositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
CONTENTS xiii
8.3.1 Commenting the Concatenation Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
8.3.2 Embedding and Addressed Adjointness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
8.3.3 Universal Constructions on Local Compositions . . . . . . . . . . . . . . . 166
8.3.4 The Address Question . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
8.3.5 Categories of Commutative Local Compositions . . . . . . . . . . . . . . . 171
9 Yoneda Perspectives 175
9.1 Morphisms Are Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
9.2 Yoneda’s Fundamental Lemma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
9.3 The Yoneda Philosophy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
9.4 Understanding Fine and Other Arts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
9.4.1 Painting and Music . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
9.4.2 The Art of Object-Oriented Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
10 Paradigmatic Classification 191
10.1 Paradigmata in Musicology, Linguistics, and Mathematics . . . . . . . . . . . . . 192
10.2 Transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
10.3 Similarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
10.4 Fuzzy Concepts in the Humanities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
11 Orbits 203
11.1 Gestalt and Symmetry Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
11.2 The Framework for Local Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
11.3 Orbits of Elementary Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
11.3.1 Classification Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
11.3.2 The Local Classification Theorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
11.3.3 The Finite Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
11.3.4 Dimension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
11.3.5 Chords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
11.3.6 Empirical Harmonic Vocabularies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
11.3.7 Self-addressed Chords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
11.3.8 Motives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
11.4 Enumeration Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
11.4.1 P´olya and de Bruijn Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
11.4.2 Big Science for Big Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
11.5 Group-theoretical Methods in Composition and Theory . . . . . . . . . . . . . . 241
11.5.1 Aspects of Serialism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
11.5.2 The American Tradition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
11.6 Esthetic Implications of Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
11.6.1 Jakobson’s Poetic Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
11.6.2 Motivic Analysis: Schubert/Stolberg “Lied auf dem Wasser zu singen...” . 262
11.6.3 Composition: Mazzola/Baudelaire “La mort des artistes” . . . . . . . . . 268
11.7 Mathematical Reflections on Historicity in Music . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
11.7.1 Jean-Jacques Nattiez’ Paradigmatic Theme . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
11.7.2 Groups as a Parameter of Historicity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
xiv CONTENTS
12 Topological Specialization 275
12.1 What Ehrenfels Neglected . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
12.2 Topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
12.2.1 Metrical Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
12.2.2 Specialization Morphisms of Local Compositions . . . . . . . . . . . . . . 281
12.3 The Problem of Sound Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
12.3.1 Topographic Determinants of Sound Descriptions . . . . . . . . . . . . . . 284
12.3.2 Varieties of Sounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
12.3.3 Semiotics of Sound Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
12.4 Making the Vague Precise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
IV Global Theory 297
13 Global Compositions 299
13.1 The Local-Global Dichotomy in Music . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
13.1.1 Musical and Mathematical Manifolds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
13.2 What Are Global Compositions? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
13.2.1 The Nerve of an Objective Global Composition . . . . . . . . . . . . . . . 310
13.3 Functorial Global Compositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
13.4 Interpretations and the Vocabulary of Global Concepts . . . . . . . . . . . . . . . 316
13.4.1 Iterated Interpretations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
13.4.2 The Pitch Domain: Chains of Thirds, Ecclesiastical Modes, Triadic and
Quaternary Degrees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
13.4.3 Interpreting Time: Global Meters and Rhythms . . . . . . . . . . . . . . . 326
13.4.4 Motivic Interpretations: Melodies and Themes . . . . . . . . . . . . . . . 331
14 Global Perspectives 333
14.1 Musical Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
14.2 Global Morphisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
14.3 Local Domains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
14.4 Nerves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
14.5 Simplicial Weights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
14.6 Categories of Commutative Global Compositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
15 Global Classification 349
15.1 Module Complexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
15.1.1 Global Affine Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
15.1.2 Bilinear and Exterior Forms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
15.1.3 Deviation: Compositions vs. “Molecules” . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
15.2 The Resolution of a Global Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
15.2.1 Global Standard Compositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
15.2.2 Compositions from Module Complexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
15.3 Orbits of Module Complexes Are Classifying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
15.3.1 Combinatorial Group Actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364
CONTENTS xv
15.3.2 Classifying Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
16 Classifying Interpretations 369
16.1 Characterization of Interpretable Compositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
16.1.1 Automorphism Groups of Interpretable Compositions . . . . . . . . . . . 372
16.1.2 A Cohomological Criterion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
16.2 Global Enumeration Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
16.2.1 Tesselation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
16.2.2 Mosaics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
16.2.3 Classifying Rational Rhythms and Canons . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
16.3 Global American Set Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
1** Interpretable “Molecules” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
17 Esthetics and Classification 387
17.1 Understanding by Resolution: An Illustrative Example . . . . . . . . . . . . . . . 387
17.2 Var`ese’s Program and Yoneda’s Lemma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
18 Predicates 397
18.1 What Is the Case: The Existence Problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
18.1.1 Merging Systematic and Historical Musicology . . . . . . . . . . . . . . . 398
18.2 Textual and Paratextual Semiosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
18.2.1 Textual and Paratextual Signification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
18.3 Textuality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402
18.3.1 The Category of Denotators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402
18.3.2 Textual Semiosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406
18.3.3 Atomic Predicates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
18.3.4 Logical and Geometric Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
18.4 Paratextuality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
19 Topoi of Music 427
19.1 The Grothendieck Topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
19.1.1 Cohomology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
19.1.2 Marginalia on Presheaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
19.2 The Topos of Music: An Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435
20 Visualization Principles 439
20.1 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
20.2 Folding Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442
20.2.1 R2 ! R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442
20.2.2 Rn ! R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
20.2.3 An Explicit Construction of μ with Special Values. . . . . . . . . . . . . . 444
20.3 Folding Denotators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
20.3.1 Folding Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
20.3.2 Folding Colimits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
20.3.3 Folding Powersets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
20.3.4 Folding Circular Denotators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
xvi CONTENTS
20.4 Compound Parametrized Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
20.5 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
V Topologies for Rhythm and Motives 453
21 Metrics and Rhythmics 455
21.1 Review of Riemann and Jackendoff–Lerdahl Theories . . . . . . . . . . . . . . . . 455
21.1.1 Riemann’s Weights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
21.1.2 Jackendoff–Lerdahl: Intrinsic Versus Extrinsic Time Structures . . . . . . 457
21.2 Topologies of Global Meters and Associated Weights . . . . . . . . . . . . . . . . 459
21.3 Macro-Events in the Time Domain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
22 Motif Gestalts 465
22.1 Motivic Interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
22.2 Shape Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
22.2.1 Examples of Shape Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
22.3 Metrical Similarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472
22.3.1 Examples of Distance Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472
22.4 Paradigmatic Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
22.4.1 Examples of Paradigmatic Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
22.5 Pseudo-metrics on Orbits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477
22.6 Topologies on Gestalts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
22.6.1 The Inheritance Property . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
22.6.2 Cognitive Aspects of Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481
22.6.3 Epsilon Topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
22.7 First Properties of the Epsilon Topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484
22.7.1 Toroidal Topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487
22.8 Rudolph Reti’s Motivic Analysis Revisited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490
22.8.1 Review of Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
22.8.2 Reconstruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
22.9 Motivic Weights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496
VI Harmony 499
23 Critical Preliminaries 501
23.1 Hugo Riemann . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
23.2 Paul Hindemith . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
23.3 Heinrich Schenker and Friedrich Salzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
24 Harmonic Topology 505
24.1 Chord Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506
24.1.1 Euler Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506
24.1.2 12-tempered Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512
24.1.3 Enharmonic Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514
CONTENTS xvii
24.2 Chord Topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
24.2.1 Extension and Intension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
24.2.2 Extension and Intension Topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520
24.2.3 Faithful Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523
24.2.4 The Saturation Sheaf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
25 Harmonic Semantics 529
25.1 Harmonic Signs—Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
25.2 Degree Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532
25.2.1 Chains of Thirds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532
25.2.2 American Jazz Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
25.2.3 Hans Straub: General Degrees in General Scales . . . . . . . . . . . . . . 537
25.3 Function Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538
25.3.1 Canonical Morphemes for European Harmony . . . . . . . . . . . . . . . . 540
25.3.2 Riemann Matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
25.3.3 Chains of Thirds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545
25.3.4 Tonal Functions from Absorbing Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . 546
26 Cadence 551
26.1 Making the Concept Precise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552
26.2 Classical Cadences Relating to 12-tempered Intonation . . . . . . . . . . . . . . . 553
26.2.1 Cadences in Triadic Interpretations of Diatonic Scales . . . . . . . . . . . 553
26.2.2 Cadences in More General Interpretations . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
26.3 Cadences in Self-addressed Tonalities of Morphology . . . . . . . . . . . . . . . . 556
2** Self-addressed Cadences by Symmetries and Morphisms . . . . . . . . . . . . . . 558
26.5 Cadences for Just Intonation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
26.5.1 Tonalities in Third-Fifth Intonation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
26.5.2 Tonalities in Pythagorean Intonation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 561
27 Modulation 563
27.1 Modeling Modulation by Particle Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
27.1.1 Models and the Anthropic Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
27.1.2 Classical Motivation and Heuristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
27.1.3 The General Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
27.1.4 The Well-Tempered Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571
27.1.5 Reconstructing the Diatonic Scale from Modulation . . . . . . . . . . . . 574
27.1.6 The Case of Just Tuning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576
27.1.7 Quantized Modulations and Modulation Domains for Selected Scales . . . 581
27.2 Harmonic Tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586
27.2.1 The Riemann Algebra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586
27.2.2 Weights on the Riemann Algebra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587
27.2.3 Harmonic Tensions from Classical Harmony? . . . . . . . . . . . . . . . . 590
27.2.4 Optimizing Harmonic Paths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591
xviii CONTENTS
28 Applications 593
28.1 First Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594
28.1.1 Johann Sebastian Bach: Choral from “Himmelfahrtsoratorium” . . . . . . 595
28.1.2 Wolfgang Amadeus Mozart: “Zauberfl¨ote”, Choir of Priests . . . . . . . . 598
28.1.3 Claude Debussy: “Pr´eludes”, Livre 1, No.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . 600
28.2 Modulation in Beethoven’s Sonata op.106, 1st Movement . . . . . . . . . . . . . . 603
28.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603
28.2.2 The Fundamental Theses of Erwin Ratz and Jrgen Uhde . . . . . . . . . . 605
28.2.3 Overview of the Modulation Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607
28.2.4 Modulation B[ G via e−3 in W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
28.2.5 Modulation G E[ via Ug in W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
28.2.6 Modulation E[ D/b from W to W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
28.2.7 Modulation D/b B via Ud/d] = Ug]/a within W . . . . . . . . . . . . 609
28.2.8 Modulation B B[ from W to W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 609
28.2.9 Modulation B[ G[ via Ub[ within W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610
28.2.10Modulation G[ G via Ua[/a within W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610
28.2.11Modulation G B[ via e3 within W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610
28.3 Rhythmical Modulation in “Synthesis” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610
28.3.1 Rhythmic Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611
28.3.2 Composition for Percussion Ensemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613
VII Counterpoint 615
29 Melodic Variation by Arrows 617
29.1 Arrows and Alterations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617
29.2 The Contrapuntal Interval Concept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 619
29.3 The Algebra of Intervals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 620
29.3.1 The Third Torus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 620
29.4 Musical Interpretation of the Interval Ring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622
29.5 Self-addressed Arrows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625
29.6 Change of Orientation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626
30 Interval Dichotomies as a Contrast 629
30.1 Dichotomies and Polarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630
30.2 The Consonance and Dissonance Dichotomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634
30.2.1 Fux and Riemann Consonances Are Isomorphic . . . . . . . . . . . . . . . 635
30.2.2 Induced Polarities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637
30.2.3 Empirical Evidence for the Polarity Function . . . . . . . . . . . . . . . . 637
30.2.4 Music and the Hippocampal Gate Function . . . . . . . . . . . . . . . . . 641
31 Modeling Counterpoint by Local Symmetries 645
31.1 Deformations of the Strong Dichotomies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645
31.2 Contrapuntal Symmetries Are Local . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647
31.3 The Counterpoint Theorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 649
CONTENTS xix
31.3.1 Some Preliminary Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 649
31.3.2 Two Lemmata on Cardinalities of Intersections . . . . . . . . . . . . . . . 651
31.3.3 An Algorithm for Exhibiting the Contrapuntal Symmetries . . . . . . . . 651
31.3.4 Transfer of the Counterpoint Rules to General Representatives of Strong
Dichotomies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 655
31.4 The Classical Case: Consonances and Dissonances . . . . . . . . . . . . . . . . . 655
31.4.1 Discussion of the Counterpoint Theorem in the Light of Reduced Strict
Style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656
31.4.2 The Major Dichotomy—A Cultural Antipode? . . . . . . . . . . . . . . . 657
VIII Structure Theory of Performance 661
32 Local and Global Performance Transformations 663
32.1 Performance as a Reality Switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 665
32.2 Why Do We Need Infinite Performance of the Same Piece? . . . . . . . . . . . . 666
32.3 Local Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 667
32.3.1 The Coherence of Local Performance Transformations . . . . . . . . . . . 667
32.3.2 Differential Morphisms of Local Compositions . . . . . . . . . . . . . . . . 668
32.4 Global Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 672
32.4.1 Modeling Performance Syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 674
32.4.2 The Formal Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 675
32.4.3 Performance qua Interpretation of Interpretation . . . . . . . . . . . . . . 679
33 Performance Fields 681
33.1 Classics: Tempo, Intonation, and Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 681
33.1.1 Tempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 681
33.1.2 Intonation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683
33.1.3 Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 685
33.2 Genesis of the General Formalism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 686
33.2.1 The Question of Articulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 687
33.2.2 The Formalism of Performance Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 689
33.3 What Performance Fields Signify . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 690
33.3.1 Th.W. Adorno, W. Benjamin, and D. Raffman . . . . . . . . . . . . . . . 691
33.3.2 Towards Composition of Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693
34 Initial Sets and Initial Performances 695
34.1 Taking off with a Shifter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 696
34.2 Anchoring Onset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697
34.3 The Concert Pitch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 699
34.4 Dynamical Anchors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 701
34.5 Initializing Articulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 701
34.6 Hit Point Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703
34.6.1 Distances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 704
34.6.2 Flow Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 706
xx CONTENTS
35 Hierarchies and Performance Scores 711
35.1 Performance Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 711
35.2 The Category of Performance Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 713
35.3 Hierarchies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 714
35.3.1 Operations on Hierarchies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 718
35.3.2 Classification Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 718
35.3.3 Example: The Piano and Violin Hierarchies . . . . . . . . . . . . . . . . . 722
35.4 Local Performance Scores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723
35.5 Global Performance Scores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 728
35.5.1 Instrumental Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 728
IX Expressive Semantics 731
36 Taxonomy of Expressive Performance 733
36.1 Feelings: Emotional Semantics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 734
36.2 Motion: Gestural Semantics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 737
36.3 Understanding: Rational Semantics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 741
3** Cross-semantical Relations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745
37 Performance Grammars 747
37.1 Rule-based Grammars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 748
37.1.1 The KTH School . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 749
37.1.2 Neil P. McAgnus Todd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 751
37.1.3 The Zurich School . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 752
37.2 Remarks on Learning Grammars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753
38 Stemma Theory 755
38.1 Motivation from Practising and Rehearsing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 756
38.1.1 Does Reproducibility of Performances Help Understanding? . . . . . . . . 757
38.2 Tempo Curves Are Inadequate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 758
38.3 The Stemma Concept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 762
38.3.1 The General Setup of Matrilineal Sexual Propagation . . . . . . . . . . . 763
38.3.2 The Primary Mother—Taking Off . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 765
38.3.3 Mono- and Polygamy—Local and Global Actions . . . . . . . . . . . . . . 769
38.3.4 Family Life—Cross-Correlations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 771
39 Operator Theory 773
39.1 Why Weights? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 774
39.1.1 Discrete and Continuous Weights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 775
39.1.2 Weight Recombination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 776
39.2 Primavista Weights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 777
39.2.1 Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 777
39.2.2 Agogics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 780
39.2.3 Tuning and Intonation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 782
39.2.4 Articulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783
CONTENTS xxi
39.2.5 Ornaments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783
39.3 Analytical Weights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 785
39.4 Taxonomy of Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 787
39.4.1 Splitting Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 788
39.4.2 Symbolic Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 789
39.4.3 Physical Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 791
39.4.4 Field Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 792
39.5 Tempo Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 793
39.6 Scalar Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 794
39.7 The Theory of Basis-Pianola Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 795
39.7.1 Basis Specialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 797
39.7.2 Pianola Specialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 801
39.8 Locally Linear Grammars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 801
X RUBATOr 805
40 Architecture 807
40.1 The Overall Modularity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 808
40.2 Frame and Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 809
41 The RUBETTEr Family 813
41.1 MetroRUBETTEr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 814
41.2 MeloRUBETTEr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 816
41.3 HarmoRUBETTEr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 819
41.4 PerformanceRUBETTEr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 824
41.5 PrimavistaRUBETTEr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 831
42 Performance Experiments 833
42.1 A Preliminary Experiment: Robert Schumann’s “Kuriose Geschichte” . . . . . . 833
42.2 Full Experiment: J.S. Bach’s “Kunst der Fuge” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 834
42.3 Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 835
42.3.1 Metric Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 835
42.3.2 Motif Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 839
42.3.3 Omission of Harmonic Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 841
42.4 Stemma Constructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 841
42.4.1 Performance Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 842
42.4.2 Instrumental Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 849
42.4.3 Global Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 850
XI Statistics of Analysis and Performance 853
43 Analysis of Analysis 855
43.1 Hierarchical Decomposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 855
43.1.1 General Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 855
xxii CONTENTS
43.1.2 Hierarchical Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 857
43.1.3 Hierarchical Decomposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 858
43.2 Comparing Analyses of Bach, Schumann, and Webern . . . . . . . . . . . . . . . 860
44 Differential Operators and Regression 871
44.0.1 Analytical Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 873
44.1 The Beran Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 874
44.1.1 The Concept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 874
44.1.2 The Formalism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 877
44.2 The Method of Regression Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 880
44.2.1 The Full Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 880
44.2.2 Step Forward Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 881
44.3 The Results of Regression Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 881
44.3.1 Relations between Tempo and Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 882
44.3.2 Complex Relationships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 883
44.3.3 Commonalities and Diversities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 884
44.3.4 Overview of Statistical Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 897
XII Inverse Performance Theory 903
45 Principles of Music Critique 905
45.1 Boiling down Infinity—Is Feuilletonism Inevitable? . . . . . . . . . . . . . . . . . 905
45.2 “Political Correctness” in Performance—Reviewing Gould . . . . . . . . . . . . . 906
45.3 Transversal Ethnomusicology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 909
46 Critical Fibers 911
46.1 The Stemma Model of Critique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 911
46.2 Fibers for Locally Linear Grammars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 912
46.3 Algorithmic Extraction of Performance Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 916
46.3.1 The Infinitesimal View on Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 916
46.3.2 Real-time Processing of Expressive Performance . . . . . . . . . . . . . . 917
46.3.3 Score–Performance Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 918
46.3.4 Performance Field Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 919
46.3.5 Visualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 921
46.3.6 The EspressoRUBETTEr: An Interactive Tool for Expression Extraction 922
4** Local Sections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 925
4**.1 Comparing Argerich and Horowitz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 927
XIII Operationalization of Poiesis 931
47 Unfolding Geometry and Logic in Time 933
47.1 Performance of Logic and Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 934
47.2 Constructing Time from Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 935
47.3 Discourse and Insight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 937
CONTENTS xxiii
48 Local and Global Strategies in Composition 939
48.1 Local Paradigmatic Instances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 940
48.1.1 Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 940
48.1.2 Variations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 941
48.2 Global Poetical Syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 941
48.2.1 Roman Jakobson’s Horizontal Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 942
48.2.2 Roland Posner’s Vertical Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 942
48.3 Structure and Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 943
49 The Paradigmatic Discourse on prestor 945
49.1 The prestor Functional Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 945
49.2 Modular Affine Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 948
49.3 Ornaments and Variations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 949
49.4 Problems of Abstraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 952
50 Case Study I:“Synthesis” by Guerino Mazzola 955
50.1 The Overall Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 956
50.1.1 The Material: 26 Classes of Three-Element Motives . . . . . . . . . . . . . 956
50.1.2 Principles of the Four Movements and Instrumentation . . . . . . . . . . . 956
50.2 1st Movement: Sonata Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 958
50.3 2nd Movement: Variations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 959
50.4 3rd Movement: Scherzo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 963
50.5 4th Movement: Fractal Syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 964
51 Object-Oriented Programming in OpenMusic 967
51.1 Object-Oriented Language . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 968
51.1.1 Patches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 969
51.1.2 Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 969
51.1.3 Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 970
51.1.4 Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 970
51.1.5 Generic Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 971
51.1.6 Message Passing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 971
51.1.7 Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 971
51.1.8 Boxes and Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 972
51.1.9 Instantiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 973
51.2 Musical Object Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 973
51.2.1 Internal Representation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 973
51.2.2 Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 975
51.3 Maquettes: Objects in Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 978
51.4 Meta-object Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 982
51.4.1 Reification of Temporal Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 984
51.5 A Musical Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 986
xxiv CONTENTS
XIV String Quartet Theory 991
52 Historical and Theoretical Prerequisites 993
52.1 History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 994
52.2 Theory of the String Quartet Following Ludwig Finscher . . . . . . . . . . . . . . 994
52.2.1 Four Part Texture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 995
52.2.2 The Topos of Conversation Among Four Humanists . . . . . . . . . . . . 996
52.2.3 The Family of Violins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 997
53 Estimation of Resolution Parameters 999
53.1 Parameter Spaces for Violins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1000
53.2 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1003
54 The Case of Counterpoint and Harmony 1007
54.1 Counterpoint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1007
54.2 Harmony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1008
54.3 Effective Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1009
XV Appendix: Sound 1011
A Common Parameter Spaces 1013
A.1 Physical Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1013
A.1.1 Neutral Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1014
A.1.2 Sound Analysis and Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1018
A.2 Mathematical and Symbolic Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1028
A.2.1 Onset and Duration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1028
A.2.2 Amplitude and Crescendo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1029
A.2.3 Frequency and Glissando . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1031
B Auditory Physiology and Psychology 1035
B.1 Physiology: From the Auricle to Heschl’s Gyri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036
B.1.1 Outer Ear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036
B.1.2 Middle Ear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1037
B.1.3 Inner Ear (Cochlea) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1037
B.1.4 Cochlear Hydrodynamics: The Travelling Wave . . . . . . . . . . . . . . . 1041
B.1.5 Active Amplification of the Traveling Wave Motion . . . . . . . . . . . . . 1042
B.1.6 Neural Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1044
B.2 Discriminating Tones: Werner Meyer-Eppler’s Valence Theory . . . . . . . . . . . 1046
B.3 Aspects of Consonance and Dissonance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1049
B.3.1 Euler’s Gradus Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1049
B.3.2 von Helmholtz’ Beat Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1051
B.3.3 Psychometric Investigations by Plomp and Levelt . . . . . . . . . . . . . . 1052
B.3.4 Counterpoint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1052
B.3.5 Consonance and Dissonance: A Conceptual Field . . . . . . . . . . . . . . 1053
CONTENTS xxv
XVI Appendix: Mathematical Basics 1055
C Sets, Relations, Monoids, Groups 1057
C.1 Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1057
C.1.1 Examples of Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1058
C.2 Relations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1058
C.2.1 Universal Constructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1062
C.2.2 Graphs and Quivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1062
C.2.3 Monoids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1063
C.3 Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1066
C.3.1 Homomorphisms of Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1066
C.3.2 Direct, Semi-direct, and Wreath Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1068
C.3.3 Sylow Theorems on p-groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1069
C.3.4 Classification of Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1069
C.3.5 General Affine Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1070
C.3.6 Permutation Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1071
D Rings and Algebras 1075
D.1 Basic Definitions and Constructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1075
D.1.1 Universal Constructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1077
D.2 Prime Factorization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1080
D.3 Euclidean Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1080
D.4 Approximation of Real Numbers by Fractions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1080
D.5 Some Special Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1081
D.5.1 Integers, Rationals, and Real Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1081
E Modules, Linear, and Affine Transformations 1083
E.1 Modules and Linear Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1083
E.1.1 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1084
E.2 Module Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1085
E.2.1 Dimension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1085
E.2.2 Endomorphisms on Dual Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1087
E.2.3 Semi-Simple Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1087
E.2.4 Jacobson Radical and Socle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1088
E.2.5 Theorem of Krull–Remak–Schmidt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1090
E.3 Categories of Modules and Affine Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . 1090
E.3.1 Direct Sums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1091
E.3.2 Affine Forms and Tensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1091
E.3.3 Biaffine Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1093
E.3.4 Symmetries of the Affine Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1096
E.3.5 Symmetries on Z2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1097
E.3.6 Symmetries on Zn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1098
E.3.7 Complements on the Module of a Local Composition . . . . . . . . . . . . 1099
E.3.8 Fiber Products and Fiber Sums in Mod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1099
E.4 Complements of Commutative Algebra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1101
xxvi CONTENTS
E.4.1 Localization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1101
E.4.2 Projective Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1102
E.4.3 Injective Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1103
E.4.4 Lie Algebras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1104
F Algebraic Geometry 1107
F.1 Locally Ringed Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1107
F.2 Spectra of Commutative Rings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1108
F.2.1 Sober Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1110
F.3 Schemes and Functors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1111
F.4 Algebraic and Geometric Structures on Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1112
F.4.1 The Zariski Tangent Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1112
F.5 Grassmannians . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1113
F.6 Quotients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1114
G Categories, Topoi, and Logic 1115
G.1 Categories Instead of Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1115
G.1.1 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1116
G.1.2 Functors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1117
G.1.3 Natural Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1118
G.2 The Yoneda Lemma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1120
G.2.1 Universal Constructions: Adjoints, Limits, and Colimits . . . . . . . . . . 1120
G.2.2 Limit and Colimit Characterizations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1122
G.3 Topoi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1125
G.3.1 Subobject Classifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1126
G.3.2 Exponentiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1127
G.3.3 Definition of Topoi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1127
G.4 Grothendieck Topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1129
G.4.1 Sheaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1130
G.5 Formal Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1131
G.5.1 Propositional Calculus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1131
G.5.2 Predicate Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1135
G.5.3 A Formal Setup for Consistent Domains of Forms . . . . . . . . . . . . . . 1137
H Complements on General and Algebraic Topology 1145
H.1 Topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1145
H.1.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1145
H.1.2 The Category of Topological Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1146
H.1.3 Uniform Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1147
H.1.4 Special Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1147
H.2 Algebraic Topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1148
H.2.1 Simplicial Complexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1148
H.2.2 Geometric Realization of a Simplicial Complex . . . . . . . . . . . . . . . 1148
H.2.3 Contiguity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1150
H.3 Simplicial Coefficient Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1150
CONTENTS xxvii
H.3.1 Cohomology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1150
I Complements on Calculus 1153
I.1 Abstract on Calculus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1153
I.1.1 Norms and Metrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1153
I.1.2 Completeness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1154
I.1.3 Differentiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1155
I.2 Ordinary Differential Equations (ODEs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1156
I.2.1 The Fundamental Theorem: Local Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1156
I.2.2 The Fundamental Theorem: Global Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1158
I.2.3 Flows and Differential Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1160
I.2.4 Vector Fields and Derivations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1160
I.3 Partial Differential Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1161
XVII Appendix: Tables 1163
J Euler’s Gradus Function 1165
K Just and Well-Tempered Tuning 1167
L Chord and Third Chain Classes 1169
L.1 Chord Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1169
L.2 Third Chain Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1175
M Two, Three, and Four Tone Motif Classes 1183
M.1 Two Tone Motifs in OnPiMod12,12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1183
M.2 Two Tone Motifs in OnPiMod5,12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1184
M.3 Three Tone Motifs in OnPiMod12,12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1185
M.4 Four Tone Motifs in OnPiMod12,12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1188
M.5 Three Tone Motifs in OnPiMod5,12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1195
N Well-Tempered and Just Modulation Steps 1197
N.1 12-Tempered Modulation Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1197
N.1.1 Scale Orbits and Number of Quantized Modulations . . . . . . . . . . . . 1197
N.1.2 Quanta and Pivots for the Modulations Between Diatonic Major Scales
(No.38.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1199
N.1.3 Quanta and Pivots for the Modulations Between Melodic Minor Scales
(No.47.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1200
N.1.4 Quanta and Pivots for the Modulations Between Harmonic Minor Scales
(No.54.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1202
N.1.5 Examples of 12-Tempered Modulations for all Fourth Relations . . . . . . 1203
N.2 2-3-5-Just Modulation Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1203
N.2.1 Modulation Steps between Just Major Scales . . . . . . . . . . . . . . . . 1203
N.2.2 Modulation Steps between Natural Minor Scales . . . . . . . . . . . . . . 1204
N.2.3 Modulation Steps From Natural Minor to Major Scales . . . . . . . . . . 1205
xxviii CONTENTS
N.2.4 Modulation Steps From Major to Natural Minor Scales . . . . . . . . . . 1206
N.2.5 Modulation Steps Between Harmonic Minor Scales . . . . . . . . . . . . . 1206
N.2.6 Modulation Steps Between Melodic Minor Scales . . . . . . . . . . . . . . 1207
N.2.7 General Modulation Behaviour for 32 Alterated Scales . . . . . . . . . . . 1208
O Counterpoint Steps 1211
O.1 Contrapuntal Symmetries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1211
O.1.1 Class Nr. 64 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1211
O.1.2 Class Nr. 68 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1212
O.1.3 Class Nr. 71 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1213
O.1.4 Class Nr. 75 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1214
O.1.5 Class Nr. 78 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1216
O.1.6 Class Nr. 82 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1217
O.2 Permitted Successors for the Major Scale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1218
XVIII References 1221
Bibliography 1223
Index 1255 |
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