Interested Article - Звуковая иллюзия

Звуковые иллюзии — искажённое восприятие звука, которое может возникать у или больных людей. Звуковые иллюзии обычно связаны с физическими, физиологическими или психологическими причинами.

Классификация

Звуковые иллюзии можно классифицировать по разным критериям. Один из возможных способов, по типу звукового сигнала , который вызывает иллюзию :

— восприятие высоты тона, тональности, гармонии или мелодии. Например, звукоряд Шеппарда , , missing fundamental, repetition pitch.
— восприятие ритма, темпа или метра. Например, , полиритмия , .
— восприятие направления или расстояния до источника звука. Например, эффект Доплера , , эффект Хааса .
— восприятие спектра или тембра звука. Например, комбинационные тона , , .

Другой возможный способ, по причинам возникновения иллюзий:

Физические иллюзии — обусловленны объективными законами физики или особенностями звукового сигнала. Например, биения , комбинационные тона , эффект Доплера .
Физиологические иллюзии — особенности строения или функционирования слухового аппарата человека. Например, missing fundamental, repetition pitch, бинауральные тона.
— особенности психической деятельности человека или его культурным контекстом. Например, звукоряд Шеппарда, парадокс Тритона, группировочная иллюзия.

Примеры

В этом разделе будут подробно описаны некоторые примеры звуковых иллюзий с указанием их типа, механизма возникновения и применения.

Биения

Биения — ритмические колебания громкости звука, которые возникают при сложении двух близких по частоте звуков. Например, если одновременно воспроизвести два тона с частотами 440 Гц и 442 Гц, то слышно колебание громкости с частотой 2 Гц. Частота биений равна модулю разности частот сложенных тонов.

Физические иллюзии, так как они обусловлены интерференцией звуковых волн. Когда фазы волн совпадают, происходит конструктивное сложение и громкость увеличивается. Когда фазы волн противоположны, происходит деструктивное сложение и громкость уменьшается.

Используются для настройки музыкальных инструментов, измерения частоты звука, создания звуковых эффектов и музыкальных композиций.

Звукоряд Шеппарда

Звукоряд Шеппарда — последовательность тональных ступеней, которая кажется бесконечно поднимающейся или опускающейся. Это достигается за счёт наложения нескольких октавных копий одного и того же звукоряда с разной громкостью. Когда одна из копий достигает верхнего или нижнего предела слышимости, она постепенно затухает и начинает заново с противоположного предела.

Психологическая иллюзия, так как она обусловлена тенденцией мозга воспринимать последовательность звуков как единый объект, а не как набор отдельных тонов. Мозг стремится сохранить восприятие высоты тона при изменении громкости и игнорирует октавные сдвиги.

Используется для демонстрации иллюзии, изучения механизмов восприятия высоты тона, создания звуковых эффектов и музыкальных композиций.

Парадокс Тритона

Парадокс Тритона — эффект, при котором один и тот же интервал (тритон) может восприниматься как повышенный или пониженный в зависимости от контекста. Например, если после тона До воспроизвести тон Фа-диез, то интервал будет звучать как повышенный тритон. Но если после тона До воспроизвести тон Соль-бемоль, то интервал будет звучать как пониженный тритон.

Психологическая иллюзия, так как он обусловлен культурным контекстом и обучением слушателя. В разных музыкальных системах один и тот же интервал может иметь разное значение и функцию. В западной музыке тритон считается диссонансным и неустойчивым интервалом, который требует разрешения в консонансный аккорд.

Risset Beat

Risset Beat — эффект, при котором слышится постоянно ускоряющийся или замедляющийся ритм. Это достигается за счёт изменения частоты и громкости отдельных ударов. Когда один из ударов достигает верхнего или нижнего предела слышимости, он постепенно затухает и начинает заново с противоположного предела.

Психологическая иллюзия, так как он обусловлен тенденцией мозга воспринимать последовательность звуков как единый объект, а не как набор отдельных ударов. Мозг стремится сохранить восприятие ритма при изменении частоты и громкости и игнорирует переходы между пределами слышимости.

Используется для демонстрации иллюзии, изучения механизмов восприятия ритма, создания звуковых эффектов и музыкальных композиций.

Комбинационные тона

Комбинационные тона — дополнительные тона, которые возникают в результате сложения двух или более сильных звуков разной частоты. Например, если одновременно воспроизвести два тона с частотами 1000 Гц и 1200 Гц, то слышны комбинационные тона с частотами 200 Гц (разность частот) и 2200 Гц (сумма частот).

Физическая и физиологическая иллюзия, так как они обусловлены интерференцией звуковых волн и нелинейностью слухового аппарата человека. Когда две звуковые волны пересекаются, они создают новую волну с частотой, равной сумме или разности частот исходных волн. Эта волна может быть усилена или ослаблена в зависимости от характеристик слухового аппарата.

Используются для измерения частоты звука, создания звуковых эффектов и музыкальных композиций.

Missing Fundamental

Missing Fundamental — эффект, при котором слышится основной тон (низшая частота) комплексного звука, даже если он физически отсутствует. Это объясняется тем, что мозг восстанавливает основной тон по наличию его гармоник (кратных частот).

Физиологическая и психологическая иллюзия, так как он обусловлен особенностями функционирования слухового аппарата человека и его способностью к анализу и синтезу звука. Слуховой аппарат человека может распознавать периодичность звукового сигнала и определять его основную частоту, даже если она не присутствует в спектре. Это позволяет человеку слышать низкие тона, которые не могут быть воспроизведены некоторыми источниками звука.

Используется для создания звуковых эффектов и музыкальных композиций.

Repetition Pitch

Repetition Pitch — эффект, при котором слышится определённая высота тона при быстром повторении шума. Это объясняется тем, что мозг интерпретирует частоту повторения шума как частоту тона.

Физиологическая и психологическая иллюзия, так как он обусловлен особенностями функционирования слухового аппарата человека и его способностью к анализу и синтезу звука. может реагировать на быстрые изменения громкости звука так же, как на постоянный тон. Это позволяет человеку слышать высокие тона, которые не могут быть воспроизведены некоторыми .

Используется для создания звуковых эффектов и музыкальных композиций.

Механизмы возникновения

Звуковые иллюзии возникают в результате взаимодействия различных факторов, связанных с физическими свойствами звукового сигнала, строением и , и его .

Физические свойства звукового сигнала включают в себя такие параметры, как частота, громкость, спектр, фаза, длительность, ритм, тональность и пространственное распределение. Эти параметры определяют характеристики звуковых волн, которые распространяются в среде и воздействуют на слуховой аппарат человека.

Строение и функционирование слухового аппарата человека включает в себя такие элементы, как ушная раковина, наружный слуховой проход, барабанная перепонка, слуховые косточки, улитка, слуховой нерв и слуховая кора. Эти элементы обеспечивают преобразование звуковых волн в нервные импульсы и передачу их в мозг.

Психическая деятельность человека включает в себя такие процессы, как анализ, синтез, распознавание, интерпретация, запоминание и воспроизведение звуковой информации. Эти процессы зависят от индивидуальных особенностей человека, его опыта, обучения, ожиданий, мотивации и эмоций.

Культурный контекст человека включает в себя такие аспекты, как нормы, правила, символы, образы и знаки, которые определяют способы восприятия и понимания звукового мира человека. Например, в разных культурах могут существовать разные системы музыкальных ладов , ритмов , интонаций и жанров , которые отражают особенности мышления и чувствования людей.

Применение

В науке, звуковые иллюзии используются для изучения механизмов слухового восприятия, памяти, внимания, обучения и творчества. В искусстве, звуковые иллюзии используются для создания оригинальных звуковых эффектов и музыкальных композиций. В технике звуковые иллюзии используются для разработки устройств и программ для записи, воспроизведения, обработки и анализа звука. В повседневной жизни звуковые иллюзии используются для развлечения, обучения, релаксации и терапии.