Il tono di Shepard al contrario. Altre illusioni ed effetti

Le illusioni sonore possono verificarsi in persone assolutamente sane sotto l'influenza di stress, eccitazione, condizioni insolite. In ogni caso, gli psicologi trovano una spiegazione adeguata.

Queste possono essere barriere sonore o, come li chiamano gli scienziati, "specchi" sonori, una distorsione associata a diverse lunghezze d'onda delle onde sonore. Ci sono diverse illusioni sonore ben note che ogni persona sana può sperimentare da sé.

Passi nascosti

Un'illusione sonora chiamata "passi nascosti" è stata scoperta da Diana Deutsch, una professoressa di psicologia che dimostra chiaramente che il cervello umano può raggruppare le note insieme.

Per dimostrare questo effetto, vengono suonate due melodie, di tono crescente e decrescente, mentre le note risultano essere diverse per l'orecchio umano nella percezione. Ad esempio, un orecchio può sentire, come se fosse confuso: prima la prima nota della prima melodia, poi la seconda nota della seconda melodia.

Il cervello della maggior parte degli ascoltatori raggruppa insieme le note alte e basse, quindi con orecchie diverse una persona sente una sequenza di suoni decrescente e crescente (in un orecchio) e viceversa, crescente, decrescente nell'altro orecchio.

La mano destra sente prima con l'orecchio destro - un tono crescente, la mano sinistra - è vero il contrario. Da tutto questo insieme caotico di note e toni, il cervello seleziona una melodia adatta, che la nostra coscienza (percezione del suono) percepisce con il suo aiuto.

Sequenza crescente

La scoperta della "sequenza crescente" o paradosso di Shepard appartiene al compositore francese Jean-Claude Risset, e si esprime nel fatto che coppie di note, che si susseguono in fila, creano un'illusione sonora crescente (come quando si premono i tasti di una pianoforte da sinistra a destra).

In realtà, non c'è aumento del tono e se esegui questa melodia un numero infinito di volte di seguito, una persona percepirà un aumento costante del tono, anche se questo non può essere, questa è un'illusione sonora creata dal cervello "da solo".

campane che cadono

L'illusione sonora, chiamata campane "che cadono", consiste nel fatto che i suoni delle campane uditi nella registrazione "cadono" con una diminuzione del tono.

Tuttavia, ascoltando attentamente, una persona si rende conto che il tono, al contrario, aumenta. Cioè, il tono iniziale è più basso rispetto alla fine.

Accelerare la batteria

Il significato dell'illusione di "accelerare" la batteria è che in realtà suonano allo stesso modo, anche se sembra che il tempo sia in costante aumento. Ascolta attentamente!

Parrucchiere virtuale

L'illusione, chiamata dagli esperti "barbiere virtuale" è un fenomeno dell'effetto binaurale, e consiste nella capacità di una persona e di un animale di determinare da che parte di loro si trova una sorgente sonora per la presenza di due orecchie che agiscono come ricevitori di suoni (una sorgente situata davanti o dietro, è definita male e in modo impreciso).

A causa del fatto che il suono passa all'orecchio situato più vicino alla sua sorgente, un percorso più breve, le onde sonore nei condotti uditivi hanno diverse fasi (tempo di passaggio di questa fase) e ampiezza (forza) delle vibrazioni sonore. Pertanto, la percezione del suono di diverse altezze sarà diversa. La direzione verso la sorgente sonora per i suoni bassi (fino a 1500 vibrazioni/secondo) è determinata dalla coscienza umana nel modo più accurato e quasi completo dalla differenza nel tempo di passaggio di una data fase delle onde sonore.

E per i suoni acuti, poiché la differenza di intensità sonora all'orecchio destro e sinistro è di primaria importanza, la determinazione della direzione sarà meno precisa. La capacità di determinare la direzione del suono nasce dal fatto che la differenza di fase e intensità dei suoni percepiti dall'orecchio porta a una differenza negli impulsi che entrano nella parte centrale sistema nervoso dall'orecchio destro e sinistro.

scatola di fiammiferi

Non meno noto agli specialisti è l'effetto stereo, una sorta di illusione sonora - "scatola di fiammiferi". Per ottenere il risultato del suo verificarsi, è necessario chiudere gli occhi.

tre note

Un paradosso chiamato "tre note" è stato esplorato anche da Diana Deutsch, in una registrazione sonora è possibile ascoltare più note raggruppate, che ciascuno degli ascoltatori percepisce in modo diverso.

La differenza sta nel fatto che alcuni li percepiscono come toni discendenti, mentre altri li percepiscono come crescenti. Questo fenomeno è noto fin dall'antichità, quindi era considerato l'inganno del diavolo.

melodie fantasma

Le melodie fantasma sono un'illusione sonora che può essere creata con l'aiuto di alcune melodie, costituite da perdite veloci e molto leggermente diverse l'una dall'altra. Quando le melodie vengono suonate rapidamente, il cervello è in grado di "selezionare" alcune note individuali a velocità e di "comporle" nella propria melodia.

Con la riproduzione lenta della stessa composizione, non si verifica una tale illusione sonora, il che si spiega con la possibilità della coscienza di avere il tempo di percepire tutte le parti corrette delle perdite.

Un'illustrazione di questo fenomeno può essere la composizione Rustle of Spring, eseguita rapidamente, nel qual caso apparirà nella mente una falsa melodia e, se eseguita lentamente, l'illusione sonora scompare.

parole fantasma

Questa illusione è stata dimostrata per la prima volta da Diane Deutsch dell'Università della California, San Diego. Una notazione è come una sequenza sovrapposta di parole o frasi ripetute disposte punti diversi spazio.

Mentre le ascolti, inizi a distinguere alcune frasi. Anche se in realtà non ci sono frasi. Il tuo cervello li compone da solo, per dare significato a rumori privi di significato.

Come eravamo giovani.

Quando le persone invecchiano, perdono la capacità di sentire le alte frequenze. Questo suono può essere ascoltato solo da coloro che non hanno ancora celebrato la propria maggioranza (anche se ci sono eccezioni tra le persone anziane, ma sono piuttosto rare) - la sua frequenza è 18000 Hz (a proposito, il tuo cane sentirà sicuramente questo suono) .

Alcuni adolescenti impostano questo suono come suoneria del cellulare in modo che solo loro (e, naturalmente, i loro coetanei) possano sentire lo squillo. In alcuni paesi questo suono è attivato molto forte in luoghi in cui l'aspetto dei giovani è indesiderabile.

Stonehenge

La storia delle pietre giganti situate a Stonehenge (Inghilterra) è molto interessante, hanno una straordinaria capacità di creare illusioni sonore che non sono miraggi acustici. La scoperta e la giustificazione di questo fenomeno appartiene al ricercatore americano Stephen Waller, uno scienziato archeoacustico che ha condotto ricerche sull'acustica del famoso complesso architettonico costruito nell'Inghilterra meridionale più di 5000 anni fa.

Se due musicisti suonano la tromba, in piedi al centro di questa struttura, si verifica uno straordinario effetto sonoro: in alcuni punti intorno ai musicisti i suoni del loro modo di suonare non vengono ascoltati, gli osservatori "sentono" il silenzio. Waller lo spiega dicendo che le onde sonore vengono riflesse dalle pietre e si assorbono a vicenda, risultando in un "cerchio magico" di completo silenzio attorno ai musicisti.

Le persone invitate dal ricercatore a condurre l'esperimento, bendate, stavano al centro di questo cerchio e ascoltavano il suono di due trombettieri. Entrati nella zona sonora "morta", hanno smesso di sentire i suoni, e poi hanno detto che immaginavano un ostacolo (in realtà era assente) tra loro e i trombettieri.

Sonore illusioni per i malati di mente

Origini e spiegazioni completamente diverse hanno illusioni sonore per i malati di mente. Di norma, le illusioni sonore si concretizzano in urla, voci e maltrattamenti, sussurri sospetti (per il paziente), spari e cannonate intere, canti, musiche orchestrali. A volte un paziente in un oscuro rumore estraneo può "sentire" conversazioni individuali a cui prendono parte varie persone, a volte "riconosce" queste voci, a volte sente il discorso di estranei a lui. Queste illusioni sonore sono "inventate" dalla mente malata, spacciando stimoli sonori completamente estranei come discorsi distinti.

Come in altri casi di manifestazione di illusioni vari tipi i medici cercano di separare le illusioni sonore dalle allucinazioni uditive. Nel primo caso, c'è una percezione erronea immaginaria da parte del paziente di rumori estranei e nel secondo - suoni immaginari inventati. In entrambi i casi, c'è un fenomeno unificante: tutti i "colloqui" sono, di regola, accusatori e condannanti una persona malata.

Raramente, c'è un fenomeno in cui le illusioni sonore calmano il paziente e lo convincono a calmarsi. Tipicamente, le illusioni sonore sono amplificate in ambienti rumorosi dove un gran numero di suono e rumore provocano la coscienza del malato ad "ascoltare" conversazioni. In caso di errata percezione dei suoni, si verifica l'effetto dell'illusione sonora.

Una tale scala crea l'illusione di un tono infinitamente crescente o decrescente, mentre in realtà la sua altezza non cambia nel suo insieme.

Un'illusione acustica può essere creata sovrapponendo una serie di sequenze di suoni ascendenti o discendenti (vedi Fig. 1). In una forma visiva, il design si presenta così: ogni quadrato nella figura raffigura una nota. I quadrati, situati uno sopra l'altro, sono di un tono Shepard. Le note che suonano contemporaneamente sono distanziate di ottave. Il colore di ogni quadrato rappresenta il volume della nota. Viola corrisponde al volume più piccolo, verde - al più grande. I volumi sono distribuiti secondo la legge normale, dove l'apice della campana della curva gaussiana è nella regione delle note fino a 5 ottave. Ogni sequenza di suoni entra e svanisce dolcemente, così che sullo sfondo del suono di altre sequenze è impossibile coglierne l'inizio e la fine a orecchio. Viene chiamata la modalità descritta di Shepard con suoni discreti (note). tasto di Shepard discreto. L'illusione è più convincente se ci sono piccole pause tra le note (esecuzione a scatti, staccato, invece del legato continuo). Jean-Claude Riset ha successivamente creato una versione della modalità di cambio tono continuo di Shepard chiamata La modalità continua di Rice o glissando Shepard-Rice. Se eseguito correttamente, crea l'illusione di un tono in continuo aumento o diminuzione. Riese ha anche creato un'illusione simile con un ritmo che accelera o rallenta continuamente.

Applicazione della modalità Shepard nella musica

Nonostante la difficoltà di ricreare l'illusione con gli strumenti acustici, James Teni, che lavorò con Roger Shepard ai Bell Labs all'inizio degli anni '60, compose un brano musicale utilizzando questo fenomeno chiamato Ad Anna (per Ann). L'opera, in cui la frequenza di dodici onde sinusoidali generate al computer, separate da intervalli ravvicinati ma non uguali, aumenta continuamente dalla nota LA nella gamma infrasonica (oltre la soglia dell'udito) alla nota LA nella gamma ultrasonica (anche oltre la soglia dell'udito), è stato successivamente predisposto per dodici strumenti ad arco. L'effetto di un pezzo elettronico consiste sia nell'illusione del tono infinitamente crescente di Shepard, sia negli "straripamenti" e "sfarfallio" sonori causati da frequenze ultra alte sull'orlo dell'udibilità, nonché nell'incapacità di concentrarsi su nessuno dei tanti toni che suonano simultaneamente. Shadows ha anche proposto di rielaborare l'opera, indicando l'ora dell'ingresso di ogni strumento in modo tale che il rapporto delle frequenze dei toni successivi obbedisca alla regola della sezione aurea. In questo caso, il tono che si verifica quando suonano contemporaneamente coinciderà con il successivo tono emergente.

C'è un effetto che ricorda il tasto di Shepard Fantasie e Fughe in Sol minore per Organo Bach. Nel secondo terzo fantasie c'è una linea di basso discendente che suona accordi seguendo il cerchio delle quinte. L'aggiunta graduale di nuovi registri al suono dell'organo crea l'illusione da Shepard di un tono infinitamente più basso, quando in realtà il basso salta le ottave. A metà del terzo studio di Chopin, ci sono frasi musicali simili a quelle di Shepard. Nel suo libro Godel, Escher, Bach: questa ghirlanda infinita (Godel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid) Douglas Hofstadter spiega come puoi usare la scala di Shepard alla fine Canone in ascesa infinita Bach per creare modulazioni senza salire di un'ottava. Acque di marzo (acque di marzo) Antonio Carlos Jobim ha un'orchestrazione discendente, che ricorda il modo di Shepard, e intende rappresentare il flusso continuo dell'acqua nell'oceano.

Una versione scoperta indipendentemente del tasto di Shepard appare all'inizio e alla fine dell'album del 1976 Un giorno alle corse gruppo rock dei Queen. Il pezzo è composto da molte parti di chitarra elettrica armonizzate, che si susseguono sul tasto, in modo che le note di testa scompaiano costantemente e appaiano costantemente le note di fondo. Echi, una canzone di 23 minuti del gruppo rock Pink Floyd, termina con il tono crescente di Shepard. Glissando Shepard-Rice è alla fine della canzone Governato dalla Segretezza gruppo rock Muse. Il tasto di Shepard appare anche nella coda del pianoforte in dissolvenza Ultima goccia (A Last Straw) dall'opera di Robert Wyatt del 1974 Peggio che mai (Rock Bottom).

Un esempio dell'uso della modalità di Shepard nella cultura moderna è la sequenza infinita di scale del videogioco. Super Mario 64 (Super Mario 64) durante il quale suona questa illusione. Tuttavia, questa non è una vera scala di Shepard, poiché consiste di sole tre note all'interno di un'ottava e il passaggio alla terza nota non è sempre percepito nella giusta direzione.

Appunti

Collegamenti

  • Illusioni audio

Fondazione Wikimedia. 2010.

Guarda cos'è "Shepard's Tone" in altri dizionari:

    Il tono di Shepard, dal nome del suo creatore Roger Shepard, è un suono prodotto dalla sovrapposizione di onde sinusoidali le cui frequenze sono multiple l'una dell'altra (i suoni sono disposti in ottave). Il tono ascendente o discendente di Shepard si chiama ... ... Wikipedia

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L'illusione di Aristotele

Illusione Weber

Gli oggetti freddi appaiono più pesanti degli oggetti caldi dello stesso peso.

Illusione di contrasto sonoro

Il suono della stessa forza sullo sfondo di suoni più bassi sembra più forte che sullo sfondo di suoni più forti.

illusione lunare

Illusione di Müller-Schumann

Dopo aver sollevato ripetutamente un carico pesante, un carico più leggero sembra più leggero di quanto non sia in realtà e, al contrario, dopo aver sollevato un carico leggero, uno più pesante sembra ancora più pesante.

Illusion Charpentier

Se sollevi due dello stesso peso e aspetto esteriore, ma diverso nel volume di un oggetto, allora uno più piccolo sarà percepito da una persona come più pesante.

Illusione di Shepard

Quando il volume viene aumentato, il tono viene percepito come più alto. Per testare tu stesso questa illusione, scarica il file WAV (56 Kb).

Effetto Bezold-Brücke

L'effetto è quello di cambiare la tonalità della luce al variare della sua intensità. Aumentando l'intensità della luce a lunghezza d'onda relativamente lunga, come ad esempio giallo-verde o giallo-rosso, apparirà non solo più luminosa, ma "più gialla". Allo stesso modo, la luce a lunghezza d'onda corta, percepita come blu-verde e viola, inizia ad apparire blu all'aumentare dell'intensità.

effetto McGurk

Questo effetto si manifesta nel fatto che le informazioni uditive e visive che il discorso trasporta interagiscono tra loro e influenzano ciò che ascoltiamo. Nella loro ricerca originale, McGurk e MacDonald hanno creato condizioni in cui i segnali uditivi di una sillaba parlata non corrispondevano ai corrispondenti movimenti delle labbra (McGurk & MacDonald, 1976). Ai soggetti è stato mostrato un video di una persona che pronunciava ripetutamente sillabe con le stesse labbra. ga-ga, mentre il fonogramma riproduceva le sillabe ba-ba. Quando i soggetti chiudevano gli occhi e ascoltavano solo la colonna sonora, riconoscevano accuratamente le sillabe. Inoltre, quando hanno visto solo i movimenti delle labbra della persona che parla e la colonna sonora è stata disattivata, hanno identificato abbastanza accuratamente i suoni pronunciati come ga-ga(confermando così che possiamo leggere le labbra quando necessario e che forse lo facciamo molto più spesso di quanto pensiamo). Tuttavia, quando i soggetti sono stati presentati simultaneamente con stimoli uditivi e visivi contrastanti, hanno sentito suoni che non erano presenti in nessuno dei due. Ad esempio, quando i soggetti vedevano sullo schermo una persona la cui articolazione della bocca corrispondeva alle sillabe ga-ga, e contemporaneamente emesso un segnale acustico ba-ba, la maggior parte di loro ha sentito un suono completamente diverso - da-da! Un dettaglio interessante: la maggior parte dei soggetti non si è resa conto della discrepanza tra stimoli uditivi e visivi.

Puoi controllare tu stesso l'effetto McGurk scaricando il file video (147 Kb). (Richiede QuickTime Player per la visualizzazione)

Effetto Purkinje

Purkinje nel 1825 notò che la luminosità dei segnali stradali blu e rossi in diversi momenti della giornata è diversa: durante il giorno, entrambi i colori sono ugualmente luminosi e al tramonto il blu sembra più luminoso del rosso. All'inizio del crepuscolo più profondo, i colori svaniscono completamente e, in generale, iniziano a essere percepiti nei toni del grigio. Il rosso è percepito come nero e il blu come bianco. Questo fenomeno è associato al passaggio dalla visione del cono alla visione dell'asta con una diminuzione dell'illuminazione.

Pastore. Una tale scala crea l'illusione di un tono infinitamente crescente o decrescente, mentre in realtà la sua altezza non cambia nel suo insieme.

È anche nota un'altra illusione sonora, che può essere definita una generalizzazione del tono di Shepard. In esso, il suono consiste in una serie di sovrapposizioni armoniche secondo principio Numeri di Fibonacci(1°, 2°, 3°, 5°, 8°, 13°, ecc.). Se estraiamo una tale forma d'onda ogni 9 semitoni(ad esempio: C, A-flat, E e così via), quindi, indipendentemente dall'altezza iniziale, le loro componenti ad alta frequenza saranno le stesse armonicamente e si sovrapporranno, creando l'effetto che fanno le armoniche acute del suono non muoverti, ma resta al suo posto. Ma se suoni per ottave, viene creato l'effetto che la componente ad alta frequenza inizia a "scivolare lentamente" verso il basso mentre l'ottava sale.

Spettro su scala lineare

Il design dei tasti di Shepard

Un'illusione acustica può essere creata sovrapponendo una serie di sequenze di suoni ascendenti o discendenti (vedi Fig. 1). In forma visiva design si presenta così: ogni quadrato nella figura rappresenta una nota. I quadrati, situati uno sopra l'altro, sono di un tono Shepard. Le note che suonano contemporaneamente sono distanziate di ottave. Il colore di ogni quadrato rappresenta il volume della nota. Il colore viola corrisponde al volume più piccolo, il verde a quello più grande. I volumi sono distribuiti secondo legge normale dov'è la cima della campana curva gaussianaè nella regione delle note fino a 5 ottave. Ogni sequenza di suoni entra e svanisce dolcemente, così che, sullo sfondo del suono di altre sequenze, è quasi impossibile coglierne l'inizio e la fine senza un orecchio ben sviluppato per la musica. Shepard ha descritto di essere preoccupato discreto suoni (note) viene chiamato tasto di Shepard discreto. L'illusione è più convincente se ci sono piccole pause tra le note (esecuzione a scatti, staccato, anziché unito legato). Jean-Claude Riset ha successivamente creato una versione della modalità di cambio tono continuo di Shepard chiamata La modalità continua di Rice o glissando Shepard - Riso. Se eseguito correttamente, crea l'illusione di un tono in continuo aumento o diminuzione. Riese ha anche creato un'illusione simile con un ritmo che accelera o rallenta continuamente.

Applicazione della modalità Shepard nella musica

Nonostante la difficoltà di ricreare l'illusione con strumenti acustici, James Teni, che ha lavorato con Roger Shepard in Bell Labs all'inizio anni sessanta anni XX secolo, ha composto un brano musicale utilizzando questo fenomeno chiamato Ad Anna (per Ann). Un'opera in cui la frequenza di dodici è generata dal computer sinusoidale onde separate da intervalli vicini ma non uguali aumenta continuamente dalla nota la infrasonico intervallo (oltre la soglia dell'udito) alla nota la ultrasonico intervallo (anche oltre la soglia dell'udito), è stato successivamente trasferito a dodici strumenti ad arco. L'effetto di un pezzo elettronico consiste sia nell'illusione del tono infinitamente crescente di Shepard, sia negli "straripamenti" e "sfarfallio" sonori causati da frequenze ultra alte sull'orlo dell'udibilità, nonché nell'incapacità di concentrarsi su nessuno dei tanti toni che suonano simultaneamente. Shadows ha anche proposto di rielaborare l'opera, indicando l'ora dell'ingresso di ogni strumento in modo tale che il rapporto delle frequenze dei toni successivi obbedisca alla regola rapporto aureo. In questo caso, il tono che si verifica quando suonano contemporaneamente coinciderà con il successivo tono emergente.

C'è un effetto che ricorda il tasto di Shepard Fantasie e Fughe in Sol minore per Organo Bach. Nel secondo terzo fantasie c'è un ribasso basso linea che batte accordi, a seguire quinto cerchio. Graduale aggiunta di nuovo registri al suono corpo crea un'illusione simile a quella di Shepard di un tono infinitamente più basso, quando in realtà il basso salta le ottave. A metà del terzo studio Chopin contiene frasi musicali simili alla modalità di Shepard. Nel suo libro Gödel, Escher, Bach: Questa ghirlanda infinita (Godel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid) Douglas Hofstadter spiega come usare la bilancia di Shepard alla fine In continuo aumento canone(Canone in ascesa infinita) Bach per creare modulazione senza salire di un'ottava. Acque di marzo (acque di marzo) Antonio Carlos Jobim avere una discendente