Ciekawe pytanie, chociaż moja odpowiedź może być bardziej historyczna, niż byś chciał ;-)

Jedna odpowiedź jest taka, że ​​podaje wszystkie nuty skali diatonicznej na białych klawiszach, więc transponując do C-dur możesz zagrać dowolną melodię durową, która nie moduluje za pomocą tylko białych klawiszy.

Inaczej mówiąc: załóżmy, że pracujesz w naszym systemie muzycznym, który ma dwunastotonowe taki sam temperament jak „system” tła, ale w ramach tego diatoniczna gama dur jest najczęściej stosowanym zbiorem tonów. Następnie załóż, że chcesz, aby jedna konkretna skala diatoniczna była łatwa do grania, a pozostałe wysokości ustawisz na trudniej dostępnych klawiszach. Odejmij diatoniczne wysokości C -...- B od zbioru wszystkich dwunastu tonów, a pozostaniesz z C # / Db, D # / Eb, F # / Gb, G # / Ab i A # / Bb. Umieść je „pomiędzy” klawiszami diatonicznymi, we właściwej kolejności w skali chromatycznej, a otrzymasz coś bardzo zbliżonego do standardowej klawiatury fortepianu. (Nie możesz dodać więcej „półstopni” między E i F lub B i C bez rozszerzania strojenia poza 12-tonowy jednakowy temperament).

Wikipedia i Grove Music online (niestety tylko dla subskrybentów) zauważają, że oryginalne instrumenty klawiszowe (XIII w.) miały tylko tony w skali C-dur plus B-dur, ponieważ stanowiło to mniej więcej całe zasoby dźwiękowe muzyki religijnej śpiewane w tym czasie (a instrumenty byłyby używane tylko do akompaniowania muzyce śpiewanej - przynajmniej w kościele). Na tych klawiaturach B i B flat były „białymi klawiszami”, bez „czarnych klawiszy”. Pierwsze zachowane organy z całkowicie chromatyczną klawiaturą z końca XIV wieku nadal mają B-dur jako klawisz „diatoniczny” / „biały”.

Wydaje mi się, że wraz z rozwojem muzyki klawiszowej jako własnego gatunku, znacznie bardziej przydatna stała się możliwość grania szybkich fragmentów w skali durowej - wiele wczesnej muzyki klawiszowej opiera się na istniejących utworach wokalnych z dodatkiem szybkich, „improwizacyjnych” - dudniących ozdób. Przynajmniej na początku chromatyczne nuty byłyby w dużej mierze używane w akordach, a nie w skalach, więc akceptowalnym kompromisem byłoby utrudnienie dostępu do tych klawiszy w zamian za możliwość szybkiego grania gamy głównej. Jeszcze trochę później, około 1600 roku, są utwory, które są napisane w G-dur lub F-dur, ale gdzie wszystkie szybkie bity ignorują charakterystykę klawiszy ostrych lub płaskich i po prostu używają klawiszy diatonicznych - łatwiej było grać szybkie gamy na "białych" klawiszach z techniką, której użyli.

Na koniec warto zauważyć, że ludzie często budowali klawiatury z więcej niż dwunastoma tonami w oktawie. W XVI wieku często występował „podział” klawisza Eb / D #, w którym przednia połowa grała jedną z dwóch wysokości (Eb), a druga połowa (D #). Zrobili to ludzie, którzy cenili sobie doskonale dostrojone dźwięki chromatyczne ponad możliwość łatwego poruszania się po wszystkich skalach z dużą prędkością. Ekstremum tego sposobu myślenia, sprzed XX wieku, jest prawdopodobnie Archicembalo z 1555 roku, które ma 36 klawiszy do oktawy! Mikrotonowi muzycy XX / XXI wieku zrobili wiele podobnych rzeczy. Na stronie Kyle'a Ganna znajduje się ładne wprowadzenie do różnych systemów strojenia, zarówno historycznych, jak i współczesnych.

Skala diatoniczna, jak również 12-tonowa skala chromatyczna, są produktami ubocznymi alikwotów. Jeśli przyjrzeć się serii harmonicznej, pierwsze sześć wysokości utworzonych z podstawowego (początkowego) tonu wyznacza akord durowy. Arnold Schoenberg szczegółowo omawia ten temat w swojej książce The Theory of Harmony.

Grające razem tony w skali diatonicznej są ogólnie uważane za współbrzmienie. , podczas gdy wprowadzanie do tej skali nut chromatycznych byłoby dysonansem. Schoenberg zakłada, że ​​wszystkie nuty tworzą współbrzmienie, odnosząc się do dźwięków chromatycznych jako do bardziej odległych współbrzmień.

Jeśli będziesz kontynuować śledzenie interwałów, przy dziewiątej nucie w serii otrzymasz zarys gamy durowej. Nuty, których nie mamy, to czwarty, szósty i siódmy stopień skali. Wszystkie te wysokości są dość wrażliwe. Czwarty i siódmy stopień grane razem tworzą tryton; który przez większą część historii muzyki był nazywany „El Diablo” (zabawne odniesienie do tego jest książka Johanna Fux The Study of Counterpoint) i całkowicie pominięty w kompozycji. Stopień szósty jest źródłem względna skala mniejsza, czyniąc ją wrażliwą, a także nieco odległą konsonansem.

Wszystko po to, aby powiedzieć, że skala diatoniczna zadowala ucho poprzez tworzenie współbrzmień, a także rozwiązanie dysonansu, w doskonalszych tradycyjnie przyjemne dla słuchu. Aranżację fortepianu, a także wiele innych koncepcji muzycznych, można przypisać serii alikwotów i jej wpływowi na sposób, w jaki odbieramy muzykę.

Nie ma nic „optymalnego” w klawiaturze. Nie wszystkie akordy lub melodie są najłatwiejsze do grania przy użyciu samych białych klawiszy, nawet jeśli są one czysto diatoniczne (można je przetransponować na C-dur).

Można uznać za zaletę klawiatury, że transpozycja na różne klawisze prowadzi do różnych palcowań. Klawiatura chromatyczna „czułaby” to samo w każdym klawiszu. Zatem transpozycja byłaby łatwa intelektualnie i fizycznie; brakowałoby też żadnych niespodzianek, takich jak np. przeniesienie jakiejś cyfry „pod rękę”, ułatwiając to.

Zasadniczo klawiatura ma te części: istnieje skala diatoniczna naiwnie reprezentowana przez rząd klawiszy o równych wymiarach. Są na tyle szerokie, że mieszczą ludzkie palce o różnej grubości, dzięki czemu można pewnie uderzać w klawisz bez uderzania w sąsiednie klawisze i bez śmiesznie precyzyjnego pozycjonowania. Pomiędzy tymi klawiszami wstawione są dodatkowe klawisze, o smukłej konstrukcji, które cofają się w kierunku tylnej ścianki, dzięki czemu nie blokują klawiszy diatonicznych. Klawisze te zapewniają dostęp do półtonów, które są pomijane w trybach diatonicznych, umożliwiając chromatykę i modulację. Te klawisze są również rozmieszczone w równych odstępach, ale ich uderzające powierzchnie są mniejsze. To skutkuje bardziej efektywnymi odstępami między nimi, pozwalając na zróżnicowanie palcowania.

Co jest optymalnego w tym układzie, że muzycy trzymali się go tak długo?

• Zagęszcza zasięg. Półtony skali chromatycznej są właściwie rozmieszczone blisko siebie, co zapewnia dobry zasięg. Możesz zobaczyć, jak blisko są półtony, zakrywając klawiaturę, tak że widać tylko czarne klawisze i białe sekcje klawiszy między nimi. Klawiatura tworzy iluzję szerokości, ponieważ rozdzielenie na pięć czarnych i siedem białych klawiszy daje więcej miejsca na palce.
• Tworzy geometryczne kształty. Gamy i akordy na klawiaturze fortepianu mają określone kształty, które są czymś w rodzaju geometrycznych kształtów instrumentu strunowego z podstrunnicą lub podstrunnicą. Pomagają w palcowaniu i pamięci.
• Diatoniczne mieszanki białych i czarnych klawiszy, niezależnie od tonacji, mają mniej więcej równe odstępy. Na przykład wznoszące się trójki diatoniczne w dowolnym trybie, zaczynając od dowolnego klawisza, można łatwo grać trzema sąsiadującymi palcami. (Porównaj to z palcowaniem kilku diatonicznych nut na strunie skrzypiec, gdzie palce muszą precyzyjnie dopasować się do nieregularności tonu i odstępów półtonowych.)
• Palcowanie, w którym kciuk i mały palec są połączone z białymi klawiszami , a niektóre inne palce grają na czarnych klawiszach, ładnie podążają za krzywizną rozluźnionych koniuszków palców.
• Pozornie dziwne palcowanie może być skuteczne. Na przykład mam palcowanie w jednym utworze Bacha, w którym mój lewy mały palec gra na białym klawiszu, a zaraz po nim palec serdeczny na następnym niższym czarnym klawiszu! Fakt, że czarny klawisz jest podniesiony, a mój palec serdeczny ma większy zasięg, umożliwia to odwrócone palcowanie. Wyciągnij lewą rękę, dłonią w dół i skrzyżuj palec serdeczny nad małym, wskazując palcem wskazującym do przodu. Zobaczysz, że czubki palców serdecznego i małego palca są w stanie nacisnąć czarny klawisz po lewej stronie białego klawisza.

Krótko mówiąc, klawiatura fortepianu jest jest genialny na wiele sposobów, co może wyjaśniać, dlaczego nie można go zastąpić czymś innym.

Optymalność dwunastotonowej skali muzycznej wyjaśnia, dlaczego mamy (7 + 5) klawiszy w oktawie.

7 białych klawiszy tworzy skalę diatoniczną, która jest co najmniej 9000 lat!

5 czarnych klawiszy tworzy skalę pentatoniczną i ta skala jest również wszechobecna.

Matematyka pokazuje, że te skale naprawdę się wyróżniają, jeśli nalegamy na stosunki częstotliwości 2: 1 i 3: 2 w skali.

Ten fragment o B i B ♭ we wcześniejszych klawiaturach pomaga mi zrozumieć, dlaczego niemiecka muzyka używa litery H. Myślę, że użycie A, B, C, D, E, F, G i H daje możliwość grania w C maj i F maj, więc można było trochę modulować.

Istnieje wiele opinii uzasadniających układ klawiatury pod kątem możliwości znajdowania notatek dotykiem. Dwie uwagi na ten temat: przy każdym poważnym graniu nie będzie czasu na macanie przy klawiaturze.

Po drugie, rzeczy takie jak chromatyczne akordeony guzikowe nie oferują żadnego Pomoc „znajdź skalę diatoniczną”. Podczas gdy niektóre instrumenty używają innej powierzchni dla wybranych nut (C, D, G u mnie, ale także analogicznie do strony basowej C, E, A ♭ jest powszechne), sporo instrumentów jest całkowicie jednorodnych po prawej stronie i polega na na umiejętności zmiany pozycji gracza. I nie sądzę, żeby było to zbyt odmienne od tego, jak na pianinie grają doświadczeni gracze. W końcu gitary, skrzypce i inne instrumenty nie mają wzorzystej klawiatury, z którą można by sobie poradzić.

Jest całkiem oczywiste, że na klawiaturze można było ustawić wszystkie białe klawisze, ale to odebrałoby główną zaletę czarno-białej aranżacji: możliwość skoncentrowania się na czytaniu muzyki i wyczuwaniu swojej lokalizacji Twoje palce. Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego jest tak wielu niewidomych stroicieli pianina? Pianista może zamknąć oczy i zidentyfikować dowolny klawisz na klawiaturze na podstawie tego, gdzie znajduje się w odniesieniu do grupy 3 czarnych klawiszy i 2 zgrupowanych czarnych klawiszy. Na przykład masz dwa miejsca na tablicy z kluczami, gdzie biały klucz znajduje się bezpośrednio po prawej stronie innego białego klucza (C i F). Jesteś w stanie je rozróżnić, ponieważ F ma grupę 3 czarnych klawiszy po prawej stronie, podczas gdy C ma grupę 2 czarnych klawiszy po prawej stronie. Wszystkie 88 kluczy można jednoznacznie zidentyfikować po ich umieszczeniu. Tonacja C-dur na białych klawiszach jest jedynym układem, który sprawia, że ​​wszystkie klawisze są unikalne, dzięki czemu można je zidentyfikować wyłącznie dotykiem. Inne ustalenia prowadzą do niejasności.

5 czarnych klawiszy dzieli całe 5 tonów w ramach rejestru muzyki naturalnej A B C D E F G plus oktawa A, czyli diatoniczna A Natural Minor (5 całych tonów i 2 półtony). Zauważ, że od B do C i od E do F nie ma między nimi czarnych klawiszy, ponieważ są już półtonami. Tworzy to klawiaturę, która jest ciągiem 12 półtonów, które się powtarzają.

Białe klawisze reprezentują diatoniczną skalę (5 pełnych kroków i 2 półstopy), którą mieszkańcy Europy Zachodniej odziedziczyli po starożytnych Grekach. Greater Perfect System obejmuje naturalne tony, które nazywamy A2 do A4, odzwierciedlając zakres śpiewany przez męskie barytony i tenory. Kiedy w VI wieku n.e. tym tonom nadano po raz pierwszy nazwy liter, najniższą z nich nazywano „A”, następną „B” i tak dalej, aż do „O”. Później wykorzystano zasadę równoważności oktaw, aby zredukować je do powtarzającej się sekwencji A-G.

W późniejszych stuleciach, w miarę rozwoju i dojrzewania zachodnioeuropejskiej harmonii, dodano dodatkowe pół-kroki. Były reprezentowane przez krótkie, uniesione klawisze wciśnięte pomiędzy istniejące białe klawisze, które były o cały krok od siebie. W ten sposób zachowano odstępy między białymi klawiszami, aby można było doposażyć instrumenty, a muzycy nie musieli uczyć się zupełnie nowej klawiatury.

Nawiasem mówiąc, gama dur nie cieszyła się specjalnym statusem z Grecy i nie stanowili podstawy ich systemu. Tak się składa, że ​​gama dur zaczyna się od trzeciego naturalnego tonu, a zatem nasza gama durowa białej tonacji zaczyna się na C.

umieść pierwszy palec prawej ręki na E, a piąty palec tej samej ręki na następnym C, a zobaczysz dlaczego.

EDYCJA: Ok, opracuję odpowiedź. Jeśli zauważysz odległość między początkiem białych klawiszy a początkiem czarnych klawiszy, jest to mniej więcej odległość między czubkiem kciuka a palcem wskazującym.

Ta odległość nie została wybrana losowo, pasuje do anatomii dłoni. najlepiej widać to, jak opisałem po raz pierwszy, z pierwszym palcem na E i piątym na C, widać, że pozostałe palce (2, 3 i 4) są naturalnie umieszczone na F #, G # i A #.

A potem pytasz mnie, ale co z drugą grupą dwóch czarnych klawiszy na oktawie (C # i D #)? Jeśli dopasowanie jest w ten sam sposób, ale teraz tylko dwoma wybranymi palcami.

Cóż, więc dlaczego białe klawisze zostały wybrane jako „białe klawisze”? To dlatego, że zapewniają skalę diatoniczną na C , co jest najbardziej „naturalną” skalą.

Jeśli spojrzysz na proponowane palcowanie większości piosenek, zobaczysz, że stara się unikać umieszczania kciuka na czarnym klawiszu, ponieważ nie pasuje dobrze.

Dzięki takiemu układowi możliwe jest zminimalizowanie poziomej odległości między klawiszami, umożliwiając łatwe osiąganie dużych interwałów (oktaw) bez uszczerbku dla komfortu grania mniejszych interwałów (również minimalizuje czas podróży między klawiszami bez utraty komfortu).

Ten układ pochodzi sprzed XV wieku, o ile moja pamięć nie zawodzi. (nie cytuj mnie na tym) Moim skromnym zdaniem jest to najbardziej logiczny układ i dlatego przetrwał stulecia. Masz nawet kilka klawiatur telegraficznych do drukowania liter, które działają według tej samej strategii.

Przepraszam za brak wyjaśnienia w pierwszej odpowiedzi.

Zawsze miałem wrażenie, że konfiguracja fortepianu była dziwna. Z zawodu jestem gitarzystą, ale zdecydowałem, że przynajmniej zrozumiem, jak działa pianino i zapoznam się ze strukturą. Uznałem, że znacznie lepiej byłoby, gdyby obszary między czarnymi klawiszami (tj. Białe klawisze, ale część między czarnymi klawiszami) były podniesione do tej samej wysokości co czarne klawisze, ale pozostawić drugą część białego klawisza to samo (większa część nie między czarnymi klawiszami). Te białe obszary są obniżone i gra jest po prostu bardzo niewygodna.

Pomyśl tylko, jak by to było, gdyby były normalne białe klawisze, a obszar z czarnymi klawiszami był równym rzędem pół stopni. Byłoby wspaniale, a wszystko, co musiałbyś zrobić, to wypełnić te luki jakimś materiałem, takim jak taśma warstwowa, a następnie przyciąć go, aby pasował. Wtedy wszystko, co musiałbyś zrobić, to nauczyć się uniwersalnego kształtu i znaleźć swoją prymę, a to wszystko, czego potrzebujesz, w przeciwieństwie do indywidualnych kształtów dla każdego klawisza. Jeśli jednak chcesz normalnie używać białych klawiszy, możesz to zrobić, ponieważ nadal tam są.

Moja szkoła myślenia na ten temat pochodzi ze strojenia EADGCF na gitarze, gdzie struny są nastrojone w przeciwieństwie do standardowego stroju gitary, który koncentruje się wokół palca. Czuję, że standardowe pianino jest podobne do standardowego strojenia gitary. Ma to sens, jeśli utkniesz kilka wieków temu, ale obecnie obie te rzeczy są przestarzałe. EADGCF jest znacznie łatwiejsze mentalnie, wymaga tylko trochę więcej finezji, ponieważ dwie górne struny są cofnięte o pół kroku, więc musisz mieć „zakrzywiony takt”, aby wykonać pełne 6-nutowe akordy. Zdecydowanie wolę łatwy mentalnie układ, który jest znacznie łatwiejszy w przypadku arpeggio i akordów jazzowych.