حاسبة السرعة الإيقاعية الموسيقية
تحويل بين الفاصل الزمني للنبضة (بالميلي ثانية) والسرعة الإيقاعية (BPM)، مع اشتقاق مدد النوتات (نصف وثُمن ونوتة من ستة عشر) لضبط توقيت الصدى والتأخير.
المدخلات
النتائج
السرعة الإيقاعية وفاصل النبضة
السرعة الإيقاعية (BPM) هي عدد النبضات في الدقيقة الواحدة، وهي مقياس وتيرة المقطوعة الموسيقية. يرتبط هذا المقياس بالفاصل الزمني بين نبضتين متتاليتين علاقةً عكسية: كلما قصر الفاصل ازدادت السرعة. تحوّل هذه الحاسبة بين الفاصل الزمني للنبضة بالميلي ثانية وبين السرعة بالنبضة في الدقيقة، وتشتق منهما مدد النوتات الشائعة المستخدمة في مزامنة مؤثرات الصوت كالتأخير والصدى مع إيقاع المقطوعة.
آلية التحويل
تقوم العلاقة على أن الدقيقة الواحدة تساوي 60,000 ميلي ثانية. فإذا قُسم هذا المقدار على مدة النبضة الواحدة بالميلي ثانية نتج عدد النبضات التي تتسع لها الدقيقة، أي السرعة الإيقاعية. وبالقسمة المعاكسة، تُستخرج مدة النبضة من السرعة. تُحسب مدد النوتات الأخرى بمضاعفة الفاصل الزمني أو تجزئته: فالنوتة التي تمتد ضعف النبضة تساوي ضعف الفاصل، والنوتة التي تشغل نصف النبضة تساوي نصف الفاصل، وهكذا.
الصيغ الحسابية
BPM=الفاصل الزمني للنبضة (ms)60,000 نصف النوتة=الفاصل الزمني×2 ثُمن النوتة=2الفاصل الزمني نوتة من ستة عشر=4الفاصل الزمنيتفترض هذه الصيغ أن النبضة تساوي ربع نوتة، وهو المعيار المتبع في معظم محطات العمل الصوتية الرقمية والمقاييس الإيقاعية 4/4 و3/4. أما في المقاييس المركّبة (6/8 و12/8) فإن النبضة تعادل ربع نوتة منقّطة (= ثلاث ثُمنات)، ويجري التحويل وفقًا لذلك.
مثال محسوب
عند سرعة قدرها 100 نبضة في الدقيقة، تكون مدة النبضة (ربع النوتة) مساويةً $60{,}000 / 100 = 600$ ms. ومن هذه القيمة تُشتق المدد الأخرى: نصف النوتة = 1200 ms، وثُمن النوتة = 300 ms، والنوتة من ستة عشر = 150 ms. وإذا لم تكن السرعة عددًا صحيحًا، فالعلاقة نفسها تنطبق؛ فالسرعة 90.5 نبضة في الدقيقة تقابل فاصلًا قدره $60{,}000 / 90.5 \approx 662.98$ ms.
جدول تحويل السرعة إلى ميلي ثانية
| السرعة (BPM) | ربع نوتة (ms) | ثُمن نوتة (ms) | نوتة من ستة عشر (ms) | ربع منقّطة (ms) |
|---|---|---|---|---|
| 60 | 1000 | 500 | 250 | 1500 |
| 80 | 750 | 375 | 187.5 | 1125 |
| 100 | 600 | 300 | 150 | 900 |
| 120 | 500 | 250 | 125 | 750 |
| 140 | 428.57 | 214.29 | 107.14 | 642.86 |
| 160 | 375 | 187.5 | 93.75 | 562.5 |
| 180 | 333.33 | 166.67 | 83.33 | 500 |
استخراج الفاصل الزمني من السرعة
حين تكون السرعة معلومة، تُستخرج مدة النبضة بقسمة 60,000 على السرعة:
الفاصل الزمني للنبضة (ms)=BPM60,000فعند 120 نبضة في الدقيقة تكون مدة النبضة $60{,}000 / 120 = 500$ ms، أي إن نبضتين تستغرقان نحو ثانية واحدة (1000 ms).
مزامنة مؤثرات التعديل بوحدة الهرتز
تُعبّر بعض مؤثرات التعديل، كالتوزيع الصوتي (Chorus) ومؤثر التموّج (Flanger) ومؤثر الارتعاش (Tremolo)، عن سرعتها بوحدة الهرتز (Hz) بدلًا من الميلي ثانية. يُحوّل بين السرعة الإيقاعية وتردد المُذبذب منخفض التردد بقسمة السرعة على 60:
التردد (Hz)=60BPMفعند 120 نبضة في الدقيقة يساوي التردد 2 Hz (دورة واحدة لكل نصف نوتة)، وعند 60 نبضة في الدقيقة يساوي 1 Hz (دورة واحدة لكل نوتة كاملة).
ضبط مؤثرات التأخير والصدى
أكثر تطبيقات هذا التحويل شيوعًا هو ضبط مؤثرات التأخير (Delay) وإرسالات الصدى ضبطًا متناسقًا مع الإيقاع، إذ تُدخل قيمة المدة المشتقة بالميلي ثانية في المؤثر مباشرة:
- تأخير ثُمن النوتة: يُنتج تكرارًا متقاربًا في نصف زمن النبضة.
- تأخير الثُمن المنقّطة (= الفاصل الزمني × 3/4): يُعطي تكرارًا إيقاعيًا مزاحًا مميزًا.
- تأخير النوتة من ستة عشر: صدى متقارب يضيف كثافة إيقاعية.
ويُضبط زمن التأخير المسبق (Pre-delay) في مؤثرات الصدى بالميلي ثانية أيضًا؛ وكون زمنه مساويًا لثُمن نوتة أو أقل يتيح للإشارة الجافة أن تُسمع قبل أن ينتشر ذيل الصدى. فعند 120 نبضة في الدقيقة يساوي هذا الزمن 125 ms لثُمن النوتة و62.5 ms للنوتة من ستة عشر.
لقياس الفاصل الزمني للنبضة بدقة، تُستخدم وظيفة النقر (Tap) في تطبيق المترونوم أو في محطة العمل الصوتية الرقمية، إذ تحسب متوسط عدة نقرات متتالية فيقل أثر التفاوت في كل نقرة منفردة.
الأسئلة الشائعة (FAQ)
كيف يُقاس الفاصل الزمني للنبضة بدقة؟
تُستخدم وظيفة النقر (Tap) في تطبيق المترونوم أو في محطة العمل الصوتية الرقمية، إذ تحسب متوسط عدة نقرات متتالية فيقل أثر التفاوت في كل نقرة منفردة. ويمكن كذلك تسجيل نقرة وقياس المسافة بين العابرات في محرر الشكل الموجي.
ماذا لو لم تكن السرعة عددًا صحيحًا؟
تنطبق العلاقة نفسها على القيم العشرية مباشرةً؛ فالسرعة 90.5 نبضة في الدقيقة تقابل فاصلًا زمنيًا قدره $60{,}000 / 90.5 \approx 662.98$ ms.
لماذا تظهر نصف النوتة والثُمن والنوتة من ستة عشر فقط؟
هذه أكثر تقسيمات التأخير استخدامًا، ومدة ربع النوتة تساوي قيمة المدخل نفسها. وتُشتق قيم أخرى من العلاقة ذاتها: الثُمن المنقّطة = ثُمن × 1.5، والثُمن الثلاثي = ربع ÷ 3.