Mathematics and Music

Cilj završnog rada je bio pronaći i pokazati poveznicu između matematike i glazbe, te pomoću programskog paketa MATLAB prikazati kako izgledaju osnovni glazbeni tonovi i jednostavna skladba u vremenskoj domeni. U radu je matematički opisan zvuk, kao osnovno sredstvo glazbe. Dana je definicija zvuka, njegova podjela, te svojstva koja ga dodatno opisuju. Zvučni valovi su odgovorni za širenje samog zvuka, zbog toga su u radu objašnjene trigonometrijske funkcije koje opisuju to harmonijsko gibanje. Na primjeru vibrirajućih žica objašnjena je matematička i fizikalna pozadina harmonika, te objašnjeni neki od cjelobrojnih omjera koji glazbi daju dojam sklada i ugode. Također je prikazana digitalizacija zvučnog signala. Koristeći MATLAB, napravljena je GUI aplikacija koja se može koristiti za analizu osnovnih glazbenih tonova mijenjanjem parametara funkcija koje opisuju svaki od tonova. Dodatno, skladana je i na grafu prikazana jednostavna pjesma korištenjem već spomenutih tonova.The goal of the thesis was to find and display the link between mathematics and music and then, using the programming environment MATLAB, plot some of the basic musical tones and show how a simple composition looks like in time domain. The thesis describes sound, as a basic mean of music. We defined what sound is, how it is classified and shown some of its properties. Sound waves are responsible for sound propagation, therefore we’ve explained trigonometric functions that describe harmonic motion. Using a vibrating string example, we’ve described the mathematical and physical background of harmonics and explained some of the simple integer ratios that give music the feel of harmony and pleasantness. Also, we’ve shown the digitization of a sound wave. Using MATLAB, we’ve developed a GUI application that can be used to analyze basic musical tones by changing the function parameters that describe each of the tones. Additionally, we’ve composed and plotted a simple composition using the already mentioned tones