Также известный как «отсутствующий основной тон» или «виртуальный тон», фантомный основной тон — это жуткая звуковая иллюзия, которая заставляет нас слышать высоты, которых на самом деле может и не быть!
Все верно — мы можем воспринимать определенную музыкальную высоту, даже если эта основная частота на самом деле не воспроизводится через динамик или инструмент. Секрет заключается в том, чтобы убедиться, что мы слышим гармоники (более высокие кратные этой частоты) одновременно. Сегодня давайте углубимся в фантомный основной тон и рассмотрим некоторые распространенные примеры явления, которое вы, возможно, неосознанно испытали на себе.
Жуткие звуки, которых нет
Так как же возможно, что мы можем слышать что-то, чего на самом деле нет? Физика звука и психоакустика помогают нам понять, как устроены сложные звуки, как они распространяются и как наши тела их интерпретируют. Например, такой музыкальный инструмент, как пианино, может воспроизводить ноту с основной частотой или высотой тона 100 Гц, но на самом деле вы получаете гораздо больше в форме гармонических частот или обертонов с регулярными кратностями этой частоты (например, 200 Гц, 300 Гц и т. д.). Поскольку наши уши и мозг воспринимают все эти частоты одновременно и создают эти гармонические связи, мы слышим все это как одну единую высоту тона, а не как кучу разных частей. Начинает становиться жутко то, что если бы мы услышали те же самые гармонические частоты, но без основной базовой ноты на 100 Гц, наш мозг все равно воспринял бы это как эту ноту!
Кажется, в это трудно поверить, не так ли? Ниже приведен пример одной синусоиды с различными гармоническими частотами, которые впоследствии добавляются или убираются. Первые несколько секунд содержат основную частоту на 100 Гц, но после этого она отсутствует. Несмотря на это, изменилось ли ваше восприятие ноты или высоты тона? В то время как тембр или фактура самого звука меняется, воспринимаемая нами высота тона не меняется, даже если основная тональность (100 Гц) полностью удалена.
Это вокруг нас
Хотя может оставаться неясным, как именно обманываются наши уши и мозг, фантомный фундаментальный тон предполагает, что верхние гармоники так же важны (если не важнее), чем сам фундаментальный тон, когда дело доходит до нашего восприятия высоты тона. На самом деле, именно взаимосвязь между этими связанными гармониками дает нашим ушам и мозгу информацию, необходимую для воспроизведения базовой ноты. Более того, это также улучшает наше восприятие довольно многих вещей в звуковом пространстве — ниже приведено всего несколько примеров:
Другими словами, хотя это озадачивающее явление происходит повсеместно, на самом деле беспокоиться не о чем. Вы раскрыли секрет фантомной основной тональности? Дайте нам знать в комментариях!
Все верно — мы можем воспринимать определенную музыкальную высоту, даже если эта основная частота на самом деле не воспроизводится через динамик или инструмент. Секрет заключается в том, чтобы убедиться, что мы слышим гармоники (более высокие кратные этой частоты) одновременно. Сегодня давайте углубимся в фантомный основной тон и рассмотрим некоторые распространенные примеры явления, которое вы, возможно, неосознанно испытали на себе.
Жуткие звуки, которых нет
Так как же возможно, что мы можем слышать что-то, чего на самом деле нет? Физика звука и психоакустика помогают нам понять, как устроены сложные звуки, как они распространяются и как наши тела их интерпретируют. Например, такой музыкальный инструмент, как пианино, может воспроизводить ноту с основной частотой или высотой тона 100 Гц, но на самом деле вы получаете гораздо больше в форме гармонических частот или обертонов с регулярными кратностями этой частоты (например, 200 Гц, 300 Гц и т. д.). Поскольку наши уши и мозг воспринимают все эти частоты одновременно и создают эти гармонические связи, мы слышим все это как одну единую высоту тона, а не как кучу разных частей. Начинает становиться жутко то, что если бы мы услышали те же самые гармонические частоты, но без основной базовой ноты на 100 Гц, наш мозг все равно воспринял бы это как эту ноту!
Кажется, в это трудно поверить, не так ли? Ниже приведен пример одной синусоиды с различными гармоническими частотами, которые впоследствии добавляются или убираются. Первые несколько секунд содержат основную частоту на 100 Гц, но после этого она отсутствует. Несмотря на это, изменилось ли ваше восприятие ноты или высоты тона? В то время как тембр или фактура самого звука меняется, воспринимаемая нами высота тона не меняется, даже если основная тональность (100 Гц) полностью удалена.
Это вокруг нас
Хотя может оставаться неясным, как именно обманываются наши уши и мозг, фантомный фундаментальный тон предполагает, что верхние гармоники так же важны (если не важнее), чем сам фундаментальный тон, когда дело доходит до нашего восприятия высоты тона. На самом деле, именно взаимосвязь между этими связанными гармониками дает нашим ушам и мозгу информацию, необходимую для воспроизведения базовой ноты. Более того, это также улучшает наше восприятие довольно многих вещей в звуковом пространстве — ниже приведено всего несколько примеров:
- Меньшие динамики не способны напрямую воспроизводить низкие частоты за пределами определенного порога, но вы все равно получаете ощущение этих низких басовых тонов из-за воспроизводимых гармоник.
- Многие телефонные динамики не могут опускаться ниже 300 Гц, но это явление помогает сохранить характер и высоту даже более низких мужских голосов, которые обычно имеют фундаментальные тона, находящиеся между 80 и 250 Гц.
- Хотя некоторые ударные инструменты, такие как литавры, не создают идеальных гармонических обертонов, их часто настраивают так, чтобы предложить более низкую основную ноту, чем частоты, которые они в основном генерируют.
- Маленькие деревянные корпуса альтов и скрипок не способны резонировать на основной частоте для нот на их самых низких струнах, но фантомная основная тональность помогает компенсировать разницу.
Другими словами, хотя это озадачивающее явление происходит повсеместно, на самом деле беспокоиться не о чем. Вы раскрыли секрет фантомной основной тональности? Дайте нам знать в комментариях!
