User:Triethylamine/draft: モンゾと音程空間: Difference between revisions

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==定義==
==定義==


<math>p</math> -リミットの有理数 <math>q</math> は定義より <math>p</math> 以下の素数の積に分解でき、以下のように表せる。
''p''-リミットの有理数''q''は定義より''p''以下の素数の積に分解でき、以下のように表せる。


<math>q = 2^{e_2} \cdot 3^{e_3} \cdot 5^{e_5} \cdots p^{e_p}</math>
<math>q = 2^{e_2} 3^{e_3} 5^{e_5} \dotsm p^{e_p}</math>


ただし指数は整数である。
ただし指数は整数である。
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これはしばしばケットベクトル(詳細は[https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%A9-%E3%82%B1%E3%83%83%E3%83%88%E8%A8%98%E6%B3%95 Wikipedia - ブラ-ケット記法]を参照のこと)を模した表記を用いて、
これはしばしばケットベクトル(詳細は[https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%A9-%E3%82%B1%E3%83%83%E3%83%88%E8%A8%98%E6%B3%95 Wikipedia - ブラ-ケット記法]を参照のこと)を模した表記を用いて、


<math>|e_2 \, e_3 \, e_5 \cdots e_p \rangle</math>
<math>|e_2 \, e_3 \, e_5 \ldots e_p \rangle</math>


のように書かれる。この時、このベクトルを'''モンゾ'''(英: monzo)と呼ぶ。この名前は、[[Joseph Monzo|Joe Monzo(en)]]の情熱的な支援にちなんでいる。
のように書かれる。この時、このベクトルを'''モンゾ'''(英: monzo)と呼ぶ。この名前は、[[Joseph Monzo|Joe Monzo(en)]]の情熱的な支援にちなんでいる。
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モンゾの[[Tenney height|Tenney高さ(en)]]は以下のように与えられる。
モンゾの[[Tenney height|Tenney高さ(en)]]は以下のように与えられる。


<math>\| |e_2 \, e_3 \cdots e_p \rangle \| = |e_2| + |e_3| \log_2 3 + \cdots + |e_p| \log_2 p</math>
<math>\| |e_2 \, e_3 \ldots e_p \rangle \| = |e_2| + |e_3| \log_2 3 + \dotsb + |e_p| \log_2 p</math>


これはベクトル空間のノルムである。よって写像 <math>M:monzos \rightarrow I </math> によって <math>p</math> -リミットモンゾを次元 <math>n = \pi(p)</math> のノルム線型空間 <math>I</math> に埋め込むことができる。ただし <math>\pi(x)</math> は[https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B4%A0%E6%95%B0%E8%A8%88%E6%95%B0%E9%96%A2%E6%95%B0 素数計数関数]。この埋め込みの下モンゾは格子を定義する。この格子は有限次元実ノルム線型空間 <math>I</math> を張る <math>I</math> の離散部分群である。
これはベクトル空間のノルムである。よって写像 <math>M:monzos \rightarrow I </math> によって''p''-リミットモンゾを次元 <math>n = \pi(p)</math> のノルム線型空間<math>I</math>に埋め込むことができる。ただし<math>\pi(x)</math>は[https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B4%A0%E6%95%B0%E8%A8%88%E6%95%B0%E9%96%A2%E6%95%B0 素数計数関数]。この埋め込みの下モンゾは格子を定義する。この格子は有限次元実ノルム線型空間<math>I</math>を張る<math>I</math>の離散部分群である。


素数 <math>k</math> に対応する座標 <math>e_k</math> に <math>\log_2 k</math> を乗じて座標を変換すると、このノルムは通常の ''L''<sup>1</sup>-ノルムとなる(詳細は[https://ja.wikipedia.org/wiki/Lp%E7%A9%BA%E9%96%93#%E6%9C%89%E9%99%90%E6%AC%A1%E5%85%83%E3%81%AB%E3%81%8A%E3%81%91%E3%82%8B_p-%E3%83%8E%E3%83%AB%E3%83%A0 Wikipedia - Lp空間#有限次元における p-ノルム]を参照)。このベクトル空間はTenney音程空間であり、この通常の''L''<sup>1</sup>-ノルムによって変換された座標がTenney空間の標準基底を構成する。
素数''k''に対応する座標''e''<sub>''k''</sub>にlog<sub>2</sub> ''k''を乗じて座標を変換すると、このノルムは通常の ''L''<sup>1</sup>-ノルムとなる(詳細は[https://ja.wikipedia.org/wiki/Lp%E7%A9%BA%E9%96%93#%E6%9C%89%E9%99%90%E6%AC%A1%E5%85%83%E3%81%AB%E3%81%8A%E3%81%91%E3%82%8B_p-%E3%83%8E%E3%83%AB%E3%83%A0 Wikipedia - Lp空間#有限次元における p-ノルム]を参照)。このベクトル空間はTenney音程空間であり、この通常の''L''<sup>1</sup>-ノルムによって変換された座標がTenney空間の標準基底を構成する。
ここで、モンゾはある正の実数(モンゾの場合は常に有理数)に一意に対応するが、Tenney空間のベクトルはそうではないことに注意。例えば、{{monzo| 1 0 }}は周波数比2を表すが、{{monzo | 0 log<sub>3</sub> 2}}も同様に2を表す。
ここで、モンゾはある正の実数(モンゾの場合は常に有理数)に一意に対応するが、Tenney空間のベクトルはそうではないことに注意。例えば、{{monzo| 1 0 }}は周波数比2を表すが、{{monzo | 0 log<sub>3</sub> 2}}も同様に2を表す。


ユークリッドノルムは数学的な利点を持つため、よく''L''<sup>1</sup>-ノルムの代わりに音程空間のベクトルに対して適用される。この場合、Tenney音程空間の代わりに[[Tenney-Euclidean metrics|Tenney-ユークリッド音程空間(en)]]が得られる。明示的に、モンゾ{{monzo | e<sub>2</sub> e<sub>3</sub> … e<sub>p</sub>}}をとったとき、そのTenney-ユークリッドノルム(またはTEノルム)は以下のようになる。
ユークリッドノルムは数学的な利点を持つため、よく''L''<sup>1</sup>-ノルムの代わりに音程空間のベクトルに対して適用される。この場合、Tenney音程空間の代わりに[[Tenney-Euclidean metrics|Tenney-ユークリッド音程空間(en)]]が得られる。明示的に、モンゾ{{monzo | e<sub>2</sub> e<sub>3</sub> … e<sub>p</sub>}}をとったとき、そのTenney-ユークリッドノルム(またはTEノルム)は以下のようになる。


<math>\sqrt{e_2^2 + (e_3 \log_2 3)^2 + \cdots + (e_p \log_2 p)^2}</math>
<math>\sqrt{e_2^2 + (e_3 \log_2 3)^2 + \dotsb + (e_p \log_2 p)^2}</math>


そして、座標が重み付けられた音程空間の座標ならば、そのTEノルムは標準ユークリッドノルム、または''L''<sup>2</sup>-ノルムとなる。
そして、座標が重み付けられた音程空間の座標ならば、そのTEノルムは標準ユークリッドノルム、または[https://ja.wikipedia.org/wiki/Lp%E7%A9%BA%E9%96%93#%E6%9C%89%E9%99%90%E6%AC%A1%E5%85%83%E3%81%AB%E3%81%8A%E3%81%91%E3%82%8B_p-%E3%83%8E%E3%83%AB%E3%83%A0 ''L''<sup>2</sup>-ノルム]となる。


==別の定義==
==別の定義==
''q''を有理数とすると、以下に示す定義によって''q''をモンゾ形式に書き換えることができる。
<math>q = |v_2 (q) \, v_3 (q) \, v_5 (q) \ldots v_p (q) \rangle</math>
このモンゾのテニー高さは以下のように与えられる。
<math>\| |v_2 (q) \, v_3 (q) \ldots v_p (q) \rangle \| = |v_2 (q)| + |v_3 (q)| \log_2 3 + \dotsb + |v_p (q)| \log_2 p</math>
ただし、<math>v_p (q)</math>は''q''の[https://ja.wikipedia.org/wiki/P%E9%80%B2%E4%BB%98%E5%80%A4 ''p''進賦値]である。


==例==
==例==
5-リミットの音程 16/15 は 2<sup>4</sup>×3<sup>-1</sup>×5<sup>-1</sup> と分解され、モンゾでは{{monzo|4 -1 -1}}となる。重み付き座標の場合、{{monzo|4 -log<sub>2</sub> 3 -log<sub>2</sub> 5}}となり、近似値では{{monzo|4 -1.585 -2.322}}となる。
したがってTEノルムは
<math>\sqrt{(4^2 + \log_2(3)^2 + \log_2(5)^2)} ≅ \sqrt{23.903} ≅ 4.889</math>
となる。


==関連項目==
==関連項目==
*[[Fractional monzo|分数モンゾ(en)]]
*[[Vals and tuning space|ヴァルと調律空間(en)]]


==脚注==
==脚注==