Тон Шепарда - Shepard tone

А вид спектра восходящих тонов Шепарда по линейной шкале частот.

А Тон Шепарда, названный в честь Роджер Шепард, это звук состоящий из суперпозиция из синусоидальные волны разделены по октавы. Когда играл с басом подача движения тона вверх или вниз, это называется Шкала Шепарда. Это создает слуховая иллюзия тона, который кажется постоянно повышается или понижается по высоте, но в конечном итоге не становится ни выше, ни ниже.[1]

строительство

Рисунок 1: Тоны Шепарда, образующие шкалу Шепарда, изображенную на секвенсор.
Движущаяся аудио и видео визуализация восходящего глиссандо Шепарда-Риссета. Смотрите и слышите более высокие тона, когда они исчезают.

Каждый квадрат на рисунке обозначает тон, а любой набор квадратов, выровненных по вертикали, вместе составляют один тон Шепарда. Цвет каждого квадрата указывает громкость ноты: фиолетовый - самый тихий, а зеленый - самый громкий. Перекрывающиеся ноты, которые воспроизводятся одновременно, отделены друг от друга ровно на одну октаву, и каждая гамма плавно появляется и затухает, поэтому невозможно услышать начало или конец любой данной гаммы. В качестве концептуального примера восходящей шкалы Шепарда первый тон может быть почти неслышной до4 (средний C ) и громкий C5 (на октаву выше). Следующим будет немного громче C♯4 и немного тише C♯5; следующий будет еще громче D4 и еще тише D5. Две частоты будут одинаково громкими в середине октавы (F♯4 и F♯5), а двенадцатый тон будет громким B4 и почти неслышный B5 с добавлением почти неслышного B3. Тогда тринадцатый тон будет таким же, как и первый, и цикл может продолжаться бесконечно. (Другими словами, каждый тон состоит из двух синусоид с частотами, разделенными октавами; интенсивность каждой равна, например, приподнятый косинус функция его разделения в полутоны от пиковой частоты, которая в приведенном выше примере будет B4. По словам Шепарда, «(...) почти любое плавное распределение, которое сужается до подпороговых уровней на низких и высоких частотах, могло бы работать так же хорошо, как и фактически используемая косинусная кривая».[1]

Теория иллюзии была продемонстрирована во время эпизода шоу BBC. Взрыв идет в теории, где эффект был описан как "музыкальный парикмахерская."[2]

Шкала, как описано, с дискретными шагами между каждым тоном, известна как дискретная шкала Шепарда. Иллюзия более убедительна, если между последовательными нотами есть небольшой промежуток времени (стаккато или Marcato скорее, чем легато или портаменто ).[нужна цитата ]

Варианты

Глиссандо Шепарда-Риссета

Нисходящий глиссандо Шепард-Риссет.

Жан-Клод Риссет впоследствии была создана версия шкалы, в которой тона непрерывно скользят, и ее уместно назвать непрерывная шкала риссета или Глиссандо Шепарда – Риссета.[3] Если все сделано правильно, кажется, что тон непрерывно повышается (или понижается) по высоте, но возвращается к своей начальной ноте. Риссет также создал аналогичный эффект с ритмом, в котором темп, кажется, увеличивается или уменьшается бесконечно.[4]

Пример эффекта ускорения ритма Риссета с использованием брейк-бит петля.

Парадокс тритона

Последовательно воспроизводимая пара тонов Шепарда, разделенных знаком интервал из тритон (половина октавы) производит парадокс тритона. Шепард предсказал, что эти два тона образуют бистабильную фигуру, слуховой эквивалент Куб Неккера, которые можно было услышать восходящие или нисходящие, но никогда оба одновременно.[1]

Последовательность тонов Шепарда, порождающая тритоновый парадокс.

В 1986 г. Дайана Дойч обнаружил, что восприятие того, какой тон выше, зависит от задействованных абсолютных частот, и что человек обычно слышит ту же высоту, что и самый высокий (это определяется абсолютной высотой нот).[5] Интересно, что разные слушатели могут воспринимать одну и ту же схему как восходящую или нисходящую, в зависимости от языка или диалекта слушателя (Deutsch, Henthorn и Dolson обнаружили, что носители языка вьетнамский, а тональный язык, слышали парадокс тритона иначе, чем калифорнийцы, которые были носителями английского языка).[6][7]

Вечная мелодия

В 2012 году Педро Пратицио заметил, что, используя тон Шепарда в качестве источника звука и применяя его к мелодии, он может воспроизвести иллюзию непрерывного восходящего или нисходящего движения, характерного для шкалы Шепарда. Независимо от темпа и конверт нот, слуховая иллюзия эффективно сохраняется. Неопределенность шкалы тонов Шепарда позволяет композиторам экспериментировать с обманчивыми и сбивающими с толку мелодиями.[8]

Примеры

  • В фильме 1967 года Шепарда и Э. Э. Заяка тон Шепарда сопровождает восхождение на аналогичный Лестница Пенроуза.[9]
  • Финал песни 1971 года "Эхо "из альбома Вмешиваться от Пинк Флойд имеет тон Шепарда, переходящий в звук ветра (на самом деле это белый шум, обработанный ленточным эхом).[10]
  • В своей книге 1980 года Гедель, Эшер, Бах: вечная золотая коса, Дуглас Хофштадтер объяснил, как весы Шепарда можно использовать на Canon a 2 за тонну в Баха Музыкальное приношение (называется Бесконечный канон по Hofstadter[11]:10) для создания модуляция заканчиваются на той же высоте, а не на октаву выше.[11]:717–719
  • В 1995 году Ира Браус аргументировала последние ноты фортепианного произведения 1885 года. Bagatelle sans tonalité, состоит из Ференц Лист Можно продолжить производство шкалы Шепарда, используя технику Хофштадтера.[12]
  • В видеоигре Супер Марио 64 для Nintendo 64 console (1996) есть музыкальная пьеса, которая включает слегка измененную шкалу Шепарда, играемую на заднем плане, когда игрок пытается подняться по бесконечной лестнице, расположенной в предпоследней комнате замка Боузера. Эта слуховая иллюзия дополняет эффект пространственной петли, создавая впечатление, что лестница никогда не кончается.[13]
  • В Удачи вам! Черный Император дебют 1997 года F♯ A♯ ∞, вступительная песня Блюз мертвого флага есть секция, в основном состоящая из сирен торнадо, использующих тон Шепарда для создания уникальной апокалиптической атмосферы.
  • Австрийский композитор Георг Фридрих Хаас включает гамму Шепарда (в конце, среди прочего) в его экспериментальную оркестровую пьесу напрасно (2000/02).[14]
  • В саундтреке к пьесе Кристофера Нолана «Престиж» (написанной Дэвидом Джулианом) раскрывается потенциал тонов Шепарда как фундаментальной основы для композиций, - сказал режиссер в интервью.[15]
  • В Стефин Мерритт песня 2007 года "Человек на миллион лиц", написанная для энергетический ядерный реактор В "Project Song" тон Шепарда является ключевым аспектом.[16]
  • В фильме 2008 года Темный рыцарь и его продолжение 2012 г. Восстание темного рыцаря, тон Шепарда использовался для создания звука Batpod, мотоцикла, на котором создатели фильма не хотели резко менять передачу и тон, а постоянно ускоряться.[17]
  • В фильме 2017 года Дюнкерк, тон Шепарда используется для создания иллюзии постоянно возрастающей напряженности в переплетенных сюжетных линиях.[18]
  • В Лукреция Мартель Художественный фильм Зама (2017) мы находим широкое использование тона Шепарда, создавая, по словам режиссера, «громкую и пронзительную звуковую среду для достижения близости к зрителю».[19]
  • Трек 2018 »Всегда по возрастанию " от Франц Фердинанд из одноименного альбома звучит нарастающим тоном Шепарда на протяжении всей песни. Видео на песню повторяет эффект: камера, по всей видимости, постоянно поднимается вверх.[20]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c Шепард, Роджер Н. (Декабрь 1964 г.). «Круговорот в суждениях об относительной высоте тона». Журнал Акустического общества Америки. 36 (12): 2346–53. Дои:10.1121/1.1919362.
  2. ^ «Ролик из 4 серии 6 серии». Взрыв идет в теории. 18 апреля 2011 г. BBC. Это как звуковой полюс парикмахера.
  3. ^ «Жан-Клод Риссет, переосмысливший цифровой синтез, умер - CDM Create Digital Music». CDM Create Digital Music. 22 ноября 2016 г.. Получено 30 декабря 2019. Звук, которым наиболее известен Риссет, возможно, самый символичный из его творческих работ. Создание звуковой иллюзии, очень похожей на M.C. Оптические шкалы Эшера, шкала глиссандо / Риссет Шеперда-Риссета, в ее нынешнем виде, изобретенная французским композитором, кажется, возродятся навсегда.
  4. ^ Ритм риссета
  5. ^ Дойч, Диана (1986). «Музыкальный парадокс» (PDF). Восприятие музыки. 3: 275–280. Дои:10.2307/40285337.
  6. ^ Дойч, Д. (1992). «Некоторые новые парадоксы звука и их последствия». Философские труды Королевского общества B: биологические науки. 336 (1278): 391–397. Дои:10.1098 / рстб.1992.0073. PMID  1354379.
  7. ^ DEUTSCH, DIANA; ХЕНТХОРН, ТРЕВОР; ДОЛСОН, МАРК (2004). «Речевые модели, услышанные в раннем возрасте, влияют на восприятие парадокса тритона в дальнейшем». Восприятие музыки. 21 (3): 357–372. Дои:10.1525 / mp.2004.21.3.357. ISSN  0730-7829.
  8. ^ Патрисио, Педро. От тона Шепарда к вечной мелодии слуховой иллюзии. Труды 9-й конференции по звуку и музыкальным вычислениям, SMC 2012. 5-10, 2012.
  9. ^ Шепард, Роджер Н .; Заяц, Эдвард Э. (1967). Пара парадоксов. AT&T Bell Laboratories.
  10. ^ Гурский, С. (2018). «Слуховые иллюзии в современной киноиндустрии и музыке» (PDF). Библиотека Житомирского государственного университета. Получено 25 сентября 2020.
  11. ^ а б Хофштадтер, Дуглас (1980). Гедель, Эшер, Бах: вечная золотая коса (1-е изд.). Книги пингвинов. ISBN  0-14-005579-7.
  12. ^ Браус, И. (1995). «Повторение шагов: обзор круговой высоты звука и тонов Шепарда в европейской музыке, 1550–1990». Восприятие музыки: междисциплинарный журнал. С. 323–351.
  13. ^ Филлипс, Уинифред (14 февраля 2014 г.). Руководство композитора по игровой музыке. MIT Press. ISBN  978-0-262-02664-2.
  14. ^ Хатчинсон, Марк (апрель 2019 г.). «ЛЕСТНИЦЫ В ТЕМНОМ: ЗВУК, СИНТАКСИС И ПОДВЕРНЕНИЕ В HAAS'S IN VAIN». Темп. 73 (288): 7–25. Дои:10.1017 / S0040298218000943. ISSN  0040-2982.
  15. ^ Герразио, Джейсон. "Кристофер Нолан объясняет самые большие проблемы, связанные с превращением своего последнего фильма" Дюнкерк "в" интимную эпопею ".'". Business Insider. Получено 14 ноября 2020.
  16. ^ Стефин Мерритт: два дня, миллион лиц (видео). ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР. 4 ноября 2007 г.. Получено 9 октября 2015. Оказывается, я думал о тоне Шепарда, об иллюзии постоянно растущих звуков.
  17. ^ Кинг, Ричард (4 февраля 2009 г.). "'Звуковые эффекты Темного рыцаря ". Лос-Анджелес Таймс.
  18. ^ Хаубурсин, Кристофер (26 июля 2017 г.). «Звуковая иллюзия, которая делает Дюнкерк таким напряженным». Vox.com.
  19. ^ Гемюнден, Герд; Спитта, Сильвия (1 июня 2018 г.). ""Я никогда не боялась, "Интервью с Лукрецией Мартель". Film Quarterly. 71 (4): 33–40. Дои:10.1525 / fq.2018.71.4.33. ISSN  0015-1386.
  20. ^ Маккормик, Нил (9 февраля 2018 г.). «Franz Ferdinand все еще работают на возвышенном плато - Always Ascending, обзор». Телеграф.

внешние ссылки