Шепард тон
Тон Шепарда , названный в честь Роджера Шепарда , представляет собой звук, состоящий из суперпозиции синусоидальных волн, разделенных октавами . При игре с перемещением басовой высоты тона вверх или вниз он называется шкалой Шепарда . Это создает слуховую иллюзию тона, который, кажется, постоянно повышается или понижается по высоте, но в конечном итоге не становится ни выше, ни ниже. [1]
Строительство [ править ]
Каждый квадрат на рисунке 1 обозначает тон, при этом любой набор квадратов, выровненных по вертикали, вместе образует один тон Шепарда. Цвет каждого квадрата указывает на громкость ноты: фиолетовый — самая тихая, а зеленый — самая громкая. Перекрывающиеся ноты, которые звучат одновременно, находятся на расстоянии ровно одной октавы, и каждая гамма постепенно появляется и затухает, так что услышать начало или конец любой данной гаммы невозможно.
В качестве концептуального примера восходящей шкалы Шепарда первым тоном может быть почти неслышная C 4 ( средняя C ) и громкая C 5 (на октаву выше). Следующим будет немного громче C ♯ 4 и немного тише C ♯ 5 ; Следующим будет еще более громкий D 4 и еще более тихий D 5 . Две частоты будут одинаково громкими в середине октавы (F ♯ 4 и F ♯ 5 ), а двенадцатый тон будет громким B 4 и почти неслышным B 5 с добавлением почти неслышимого B 3 . Тогда тринадцатый тон будет таким же, как первый, и цикл может продолжаться бесконечно. (Другими словами, каждый тон состоит из двух синусоидальных волн с частотами, разделенными октавами; интенсивность каждого из них представляет собой, например, функцию приподнятого косинуса его разделения в полутонах от пиковой частоты, которая в приведенном выше примере будет B 4 . Согласно Шепард, «почти любое плавное распределение, которое сужается до подпороговых уровней на низких и высоких частотах, подошло бы так же хорошо, как фактически используемая косинусная кривая». [1]
Теория, лежащая в основе иллюзии, была продемонстрирована в эпизоде шоу BBC Bang Goes the Theory , где эффект был описан как «музыкальный парикмахерский шест ». [2]
Описанная шкала с дискретными шагами между каждым тоном известна как дискретная шкала Шепарда . Иллюзия более убедительна, если между последовательными нотами есть небольшой промежуток времени ( стаккато или маркато, а не легато или портаменто ). [ нужна ссылка ]
Варианты [ править ]
Глиссандо Шепард – Риссет [ править ]
Жан-Клод Риссе впоследствии создал версию гаммы, в которой тона скользят непрерывно, и ее уместно назвать непрерывной гаммой Риссе или глиссандо Шепарда-Риссе . [3] Если все сделано правильно, кажется, что тон постоянно повышается (или понижается) по высоте, но возвращается к своей начальной ноте. Риссе также создал аналогичный эффект с ритмом, в котором кажется, что темп бесконечно увеличивается или уменьшается. [4]
Парадокс Тритона [ править ]
Последовательно воспроизводимая пара тонов Шепарда, разделенных интервалом в тритон ( половина октавы), создает парадокс тритона . Шепард предсказал, что эти два тона составят бистабильную фигуру, слуховой эквивалент куба Неккера , который можно будет услышать восходящим или нисходящим, но никогда оба одновременно. [1]
В 1986 году Диана Дойч обнаружила, 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] разные слушатели могут воспринимать одну и ту же модель как восходящую или нисходящую, в зависимости от языка или диалекта слушателя (Дойч, Хентхорн и Долсон обнаружили, что носители вьетнамского тонального языка Интересно, что слышат парадокс тритона иначе, чем калифорнийцы). которые были носителями английского языка). [6] [7]
Вечная мелодия [ править ]
Педро Патрисио заметил в 2012 году, 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 огибающей нот, слуховая иллюзия эффективно сохраняется. Неопределенность масштаба тонов Шепарда позволяет композиторам экспериментировать с обманчивыми и сбивающими с толку мелодиями. [8]
Примеры [ править ]
- Джеймса Тенни Песня For Ann (подъем) тона Шепарда полностью состоит из глиссандо с постепенными модуляциями.
- Часть ближе к концу « » Карлхайнца Штокхаузена включает Гимнена в себя несколько нисходящих глиссандо Шепарда. [9]
- Концовка песни The Beatles « I Am the Walrus » включает в себя тон Шепарда с последовательностью аккордов, построенной на восходящих и нисходящих линиях баса и струнах, которые выстраиваются в линию, создавая слуховую иллюзию. [10]
- Концовка песни Pink Floyd " Echoes " из их альбома Meddle 1971 года представляет собой восходящий тон Шепарда, созданный с использованием техники обратной связи, в которой два магнитофона используют одну ленту, один из которых настроен для воспроизведения, а другой для записи. [11]
- Альбом Queen 1976 года A Day at the Races открывается и завершается тоном Шепарда. [12]
- В своей книге 1979 года «Гёдель, Эшер, Бах: Вечная золотая коса » Дуглас Хофштадтер объяснил, как гаммы Шепарда можно использовать в каноне a 2, per tonos в Баха «Музыкальном приношении» (названном « Бесконечно восходящий канон») . Хофштадтером [13] : 10 ) для того, чтобы модуляция заканчивалась на той же высоте, а не на октаву выше. [13] : 717–719
- В 1995 году Ира Браус утверждала, что финальную часть фортепианной пьесы Ференца Листа 1885 года «Багатель без тоналите» можно продолжить, чтобы создать гамму Шепарда, используя технику Хофштадтера. [14]
- В фильме AT&T 1967 года Шепарда и Э. Э. Заджака тон Шепарда сопровождает подъем по аналогичной лестнице Пенроуза . [15]
- В видеоигре Super Mario 64 (1996) для консоли Nintendo 64 фрагмент, который воспроизводится, когда игрок пытается подняться по бесконечной лестнице, расположенной в предпоследней комнате замка Пич, включает в себя слегка измененную шкалу Шепарда, играемую на заднем плане. Эта слуховая иллюзия дополняет эффект пространственной петли, создавая впечатление, будто лестница никогда не кончается. [16]
- В Боге тебе! Песня Black Emperor "The Dead Flag Blues" из их альбома 1997 года F♯ A♯ ∞ , часть, состоящая в основном из слайд-гитары, ненадолго замыкается сама на себя, чтобы создать нисходящий тон Шепарда.
- В своем альбоме LP5 1998 года английский электронный дуэт Autechre использовал замедляющийся ритм Риссета для трека "Fold4,Wrap5".
- Австрийский композитор Георг Фридрих Хаас включает тона Шепарда в различные моменты своего оркестрового произведения тщетно (2000/02). [17]
- Кристофер Нолан сказал в интервью, что саундтрек к его фильму 2006 года «Престиж» (сочиненный Дэвидом Джулианом) исследует потенциал тонов Шепарда как фундаментальной основы для композиций. [18] Это полностью реализовано в его фильме 2017 года «Дюнкерк» , где тон Шепарда используется для создания иллюзии постоянно нарастающего момента напряженности в переплетающихся сюжетных линиях. [19]
- В песне Стефина Мерритта 2007 года «Man of a Million Faces», написанной для «Project Song» NPR , тон Шепарда является ключевым аспектом. [20]
- В фильме 2008 года «Темный рыцарь» и его продолжении в 2012 году «Темный рыцарь: Возрождение легенды» тон Шепарда использовался для создания звука Batpod, мотоцикла, на котором создатели фильма не хотели резко менять передачу и тон, а постоянно ускоряться. [21]
- -песне 2009 года В прогрессивной хаус " Leave the World Behind " шведской House Mafia присутствует тон Шепарда в форме постоянного "подъема", который создает напряжение на протяжении всего трека. [22]
- По словам режиссера, в Лукреции Мартель художественном фильме «Зама» (2017) широко используется тон Шепарда, создающий «громкий и визгливый звуковой ландшафт, чтобы достичь близости к зрителю». [23]
- Трек « Always Ascending » Франца Фердинанда 2018 года из одноименного альбома демонстрирует восходящий тон Шепарда на протяжении всей песни. Видео на песню повторяет этот эффект: камера, очевидно, постоянно поднимается вверх. [24]
- В фортепианном произведении Сумио Кобаяши «Unreal Rain» полностью используется тон Шепарда. [25] [ нужны разъяснения ]
См. также [ править ]
- Хор (аудиоэффект)
- Глубокая заметка
- отбортовка
- Помехи (распространение волн)
- Фазер (эффект)
- Округлость шага
- Звуковой эффект
- Странная петля
Ссылки [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Шепард, Роджер Н. (декабрь 1964 г.). «Кругичность в суждениях об относительном слухе». Журнал Акустического общества Америки . 36 (12): 2346–53. Бибкод : 1964ASAJ...36.2346S . дои : 10.1121/1.1919362 .
- ^ «Отрывок из 4 серии, 6 серии» . Теория взрыва идет . 18 апреля 2011 г. Би-би-си.
Это похоже на звуковой полюс парикмахерской.
- ^ «Умер Жан-Клод Риссе, который переосмыслил цифровой синтез — CDM Create Digital Music» . CDM Создание цифровой музыки . 22 ноября 2016 года . Проверено 30 декабря 2019 г.
Звук, благодаря которому Риссе наиболее известен, пожалуй, самый символичный из его вкладов. Создавая звуковую иллюзию, очень похожую на оптические иллюзии М.К. Эшера, глиссандо/гамма Риссе Шепарда-Риссе в ее нынешней форме, изобретенная французским композитором, кажется, восходит навсегда.
- ^ «Ритм Risset – вечное ускорение» . 12 мая 2013 г.
- ^ Дойч, Диана (1986). «Музыкальный парадокс» (PDF) . Музыкальное восприятие . 3 (3): 275–280. дои : 10.2307/40285337 . JSTOR 40285337 .
- ^ Дойч, Д. (1992). «Некоторые новые парадоксы подачи и их последствия». Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 336 (1278): 391–397. Бибкод : 1992РСТБ.336..391Д . дои : 10.1098/rstb.1992.0073 . ПМИД 1354379 .
- ^ ДОЙЧ, ДИАНА; ХЕНТХОРН, ТРЕВОР; ДОЛСОН, МАРК (2004). «Речевые образцы, услышанные в раннем возрасте, влияют на более позднее восприятие парадокса тритона» . Музыкальное восприятие . 21 (3): 357–372. дои : 10.1525/mp.2004.21.3.357 . ISSN 0730-7829 .
- ^ Патрисио, Педро. От тона Шепарда до вечной мелодии слуховой иллюзии . Материалы 9-й конференции по звуковым и музыкальным вычислениям, SMC 2012. 5-10, 2012.
- ^ Дойч, Диана (2010). «Парадокс кругообразности высоты тона» (PDF) . Акустика сегодня . 6 (3): 8–14. дои : 10.1121/1.3488670 .
- ^ Поллак, Алан В. «Заметки к «Я - Морж» » . soundscapes.info .
- ^ Блейк, Марк (2011) [2007]. Свиньи могут летать: внутренняя история Pink Floyd . Арум Пресс. ISBN 978-1-781-31519-4 . Архивировано из оригинала 21 мая 2021 года . Проверено 18 ноября 2021 г.
- ^ Шон, Том (2020). Вариации Нолана: фильмы, тайны и чудеса Кристофера Нолана . Кнопф Даблдэй. п. 172. ИСБН 9780525655329 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Хофштадтер, Дуглас (1980). Гёдель, Эшер, Бах: Вечная золотая коса (1-е изд.). Книги о пингвинах. ISBN 0-14-005579-7 .
- ^ Браус, И. (1995). «Вспоминая свои шаги: обзор округлости высоты звука и тонов Шепарда в европейской музыке, 1550–1990» . Музыкальное восприятие . 12 (3): 323–351. дои : 10.2307/40286187 . JSTOR 40286187 .
- ^ Шепард, Роджер Н.; Заяк, Эдвард Э. (1967). Пара парадоксов . Лаборатории AT&T Bell.
- ^ Филлипс, Уинифред (14 февраля 2014 г.). Руководство композитора по игровой музыке . МТИ Пресс. ISBN 978-0-262-02664-2 .
- ^ Хатчинсон, Марк (апрель 2019 г.). «Лестницы во тьме: звук, синтаксис и возвышенное в книге Хааса in Vain» . Темп . 73 (288): 7–25. дои : 10.1017/S0040298218000943 . ISSN 0040-2982 . S2CID 151161376 .
- ^ Геррасио, Джейсон. «Кристофер Нолан объясняет самые большие трудности при превращении своего последнего фильма «Дюнкерк» в «интимную эпопею» » . Бизнес-инсайдер . Проверено 14 ноября 2020 г.
- ^ Хаубурсен, Кристофер (26 июля 2017 г.). «Звуковая иллюзия, которая делает Дюнкерк таким напряженным» . Вокс .
- ^ Стефин Мерритт: Два дня, «Миллион лиц» . НПР (видео). 4 ноября 2007 г. Проверено 9 октября 2015 г.
«Оказывается, я думал о тоне Шепарда, об иллюзии постоянно повышающихся тонов».
- ^ Кинг, Ричард (4 февраля 2009 г.). « Звуковые эффекты «Темного рыцаря»» . Лос-Анджелес Таймс .
- ^ Axwell, Ingrosso, Angello, Laidback Luke с участием Деборы Кокс — Leave The World Behind (оригинал) — через YouTube.
- ^ Гемюнден, Герд; Спитта, Сильвия (1 июня 2018 г.). « Я никогда не боялся»: интервью с Лукрецией Мартель» . Фильм Ежеквартально . Том. 71, нет. 4. С. 33–40. дои : 10.1525/fq.2018.71.4.33 . ISSN 0015-1386 .
- ^ Маккормик, Нил (9 февраля 2018 г.). «Франц Фердинанд все еще действует на возвышенном плато – Всегда восхождение, обзор» . Телеграф .
- ^ Сумио Кобаяши "Unreal Rain" (Япония) , заархивировано из оригинала 11 декабря 2021 г. , получено 15 октября 2021 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Научное шоу BBC «Теория идет на ура» объясняет тон Шепарда
- Демонстрация дискретного тона Шепарда (требуется Macromedia Shockwave)
- Визуализация эффекта Шепарда с использованием Java
- Демонстрация растущей шкалы Шепарда, когда мяч бесконечно подпрыгивает вверх по лестнице Пенроуза ( и вниз ).
- Клавиатура Shepard Tone на CodePen
- Пример парадокса Tritone (требуется Java)
- Композиции Педро Патрисио формировались вокруг слуховой иллюзии вечной мелодии ( Perpetual Melody — контрастные моменты , 1-7)
- Сверхскоростной поезд E5 Синкансэн, отправляющийся со станции Токио, воспроизводит звук Шепарда, возможно, из-за того, сколько автомобилей и систем должно быть активировано.