Психоакустика. Как мы слышим звук (музыку).

Общение на свободные темы

Модераторы: Владимир Есаков, Модераторы

Куратор темы: DK

Психоакустика. Как мы слышим звук (музыку).

Сообщение DK » 08 май 2018, 13:09

Все знают что звук это волны.Но на самом деле мы не слышим волны и колебания воздуха непосредственно. Если провести простой эксперимент - в полной тишине включить один единственный простой тональный сигнал, где нибудь частотой повыше 100 Гц - мы будем слышать его как один статичный звук. Мы вовсе не различаем там периодический колебательный процесс.

А всё потому что волны доходя до нашего уха воздействуют на несколько сотен рецепторов, каждый из которых настроен на свою частоту. Таким образом на простой тональный сигнал отреагирует один или несколько рецепторов. И далее в мозг информация от этих рецепторов будет уже идти как простой статический сигнал - никаких колебаний и волн от исходного сигнала там уже не осталось.

Таким образом волны и колебания теряются уже на самом первом рубеже входа звуковой информации в наше слуховаое восприятие. Везде далее в мозгу звук уже имеет вид не имеющий ничего общего с волнами и колебаниями. И вся звуковая сложная картина которую мы слышим - она по сути не имеет ничего общего с волнами и колебаниями. Мы слышим именно картину - подобно тому как воспринимает визуальные картины зрение. То есть рецепторы нашего уха совершенно аналогичны палочкам и колбочкам сетчатки нашего глаза. И информация от глаза и от уха идет в одинаковом "формате" - для простоты скажем - в "формате" картинки разбитой на "пикселы". Мы слышим звуки точно так же как глаза видят изображение - в виде "растровых" образов.

Мне могут возразить - "Но как же так! Мы же отчетливо слышим вибрации звука!".

Всё рботает достаточно сложно. Наша система восприятия устроена так чтобы синтезировать картину окружающего мира из суммы сигналов послупающих от всех органов чувств. Причем все сигналы идут в одинаковом формате - это те самые "растровые" образы складывающиеся из сигналов от единичных рецепторов. Нигде в мозгу не могут идти сигналы которые являлись бы повторением аналоговых волновых сигналов от внешнего мира - попросту биохимия нейронов - клеток из которых состоит наша нервная система и мозг - не обладает таким быстродействием чтобы непосредственно передавать аналоговые сигналы частотой выше нескольких герц. Не говоря уже о передаче звуковых частот. Поэтому всё и вся в нашей нервной системе передается именно разбитыми на отдельные дискреты - "пикселы" - образы. И никак иначе. Причем образы изменяющиеся во времени довольно медленно - именно поэтому мы не можем различить отдельные кадры на мониторе а так же наш слух плохо различает слишком короткие звуки на фоне других звуков - на этом основан принцип сжатия аудио в формат mp3.

Так вот - как же так получается что после такой грубой конвертации аналогового звука в простые дискретные сигналы мы в итоге всё таки способны очень тонко слышать звук, различая тончайшие его нюансы?

Все дело в том что во первых этих дискретных сигналов достаточно много - тех же рецепторов в ухе несколько сотен, настроенных на довольно тонкие отклонения частот. Во вторых вся эта туева хуча сигналов обрабатывается не менее а даже более массивной системой нейронных сетей, которые распознают в изображениях поступающих с рецепторов многочисленные и многочисленные вторичные нюансы и аспекты которые тоже в свою очередь становятся картинкой для последующих уровней обработки.

Таким образом так и получается что мы слышим не непосредственно волны и колебания а многочисленные - очень многочисленные - нюансы и аспекты которые распознаются нашей системой восприятия по дискретным картинам идущим от рецепторов. То есть наше ощущение вибрации звука является синтетическим - оно синтезируется мозгом в результате очень многостороннего анализа информации поступающей со слуховых рецепторов. Но это не является непосредственным восприятием вибрации звука. Что и наглядно показал эксперимент который мы провели в начале.

И именно условие эксперимента - единичный тональный звук в полной окружающей тишине - является необходимым условием чтобы не дать мозгу ту информацию по которой он мог бы восстановить или синтезировать ощущение "вибрации звука" - а именно мы не дали нашему тональному сигналу постронних звуков с которыми бы он взаимодействовал.

И вот тут мы подошли к главному секрету нашего слуха - наш мозг восстанавливает свойства звуков по их взаимодействию между собой. То есть наше слуховое восприятие кардинальным образом заточено на восприятие взаимодействия звуков а не отдельных тонов или частот.

Для того чтобы в этом убедиться проведем еще один простой эксперимент - возьмем не один тональный сигнал а два очень близкой частоты. В этот раз мы уже не услышим это как статичный звук - между звуками возникнут так называемые биения. Достаточно медленные чтобы мы могли их различать. Если добавить к этим звукам еще несколько различных частот - картина биений усложнится и станет интересней.

Так вот - на самом деле сложные звуковые картины мы воспринимаем по взаимодействиям (биения и не только) между разными частотами и звуками. И именно в сложных звуковых картинах где присутствует много разных частот для нас и появляется то самое ощущение "вибрации" звука. Но нужно понимать что это не та вибрация которая является волнами и колебаниями из которых состоит звук - это является именно ощущением вибрации звука - то есть чисто синтетическим чувством порождаемым нашим мозгом.

Таким образом в музыке нам интересны не тоны и частоты сами по себе - а сочетания тонов и частот. В музыке это называется созвучиями, аккордами. Любая музыка - это всегда сложные созвучия из большого количества одновременно звучащих частот. Мелодия состоящая из одноголосого тона нам не кажется сильно интересной, но она тут же преображается если под неё подложить бас, аккорды, аккомпанемент.

Либо если это всё таки одноголосая мелодия то практически всегда она звучит в помещении с хорошей длительной реверберацией (эхо в простонародье) - опять же для того чтобы звук не звучал сам по себе а складывался с отражениями предыдущих нот - тоже давая созвучия и аккорды. И секрет красивой мелодии заключается именно в том чтобы она при прослушивании в помещении с длительной реверберацией давала сама с собой аккорды. Попробуйте поэкспериментировать с этим, возможно это станет для вас открытием. На этом принципе основаны грегорианские песнопения и некоторые другие виды "одноголосой" музыки. То есть даже одноголосая музыка как правило фактически не является одноголосой. Сама природа музыки - это всегда созвучия. Либо явные либо возникающие косвенно.
Аватара пользователя
DK
****************
****************
 
Сообщения: 12421
Зарегистрирован:
17 дек 2005, 00:23
Благодарил (а): 81 раз.
Поблагодарили: 97 раз.

  • Похожие темы
    Комментарии
    Просмотры
    Последнее сообщение

Вернуться в У КАМИНА

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2