This article may be too technical for most readers to understand.(April 2014) |
Постоянный тембр при постоянной высоте тона характеризуется спектром . В музыкальном произведении спектр, измеренный в узком временном окне, меняется в зависимости от мелодии и возможных эффектов инструментов. Поэтому может показаться парадоксальным, что постоянный спектр может восприниматься как мелодия, а не штамп.
Парадокс [1] заключается в том , что ухо не является абстрактным спектрографом : оно «вычисляет» преобразование Фурье аудиосигнала в узком временном окне, но более медленные изменения воспринимаются как временная эволюция, а не как высота тона.
Однако пример парадоксальной мелодии выше не содержит инфразвука (т.е. чистого тона с периодом медленнее временного окна). Второй парадокс заключается в том, что когда две высоты тона очень близки, они создают бит . Если период этого бита длиннее окна интегрирования, это выглядит как синусоидальное изменение в средней оценке: sin(2π(f+ε)t) + sin(2π(f-ε)t) = sin(2πft)cos(2πεt), где 1/ε — медленный период.
Нынешний спектр состоит из множества частот, бьющихся вместе, что приводит к наложению различных тонов, которые постепенно усиливаются и ослабевают в разные моменты и в разном темпе, формируя таким образом мелодию.
Вот программа, использованная для создания парадоксальной мелодии:
n=10; длина=20; гармоника=10; df=0,1;t=(1:длина*44100)/44100;у=0;для i = 0:n, для j = 1: гармония, у=у+sin(2*3,1415927*(55+i*df)*j*t); конец;конец;звук(г/(н*гармония),44100);