Τέμπο

Η πιο δύσκολη υποκειμενικά αντιληπτή παράμετρος είναι το timbre. Με τον ορισμό αυτού του όρου, προκύπτουν δυσκολίες συγκρίσιμες με τον ορισμό της έννοιας της «ζωής»: όλοι καταλαβαίνουν τι είναι, ωστόσο, η επιστήμη χτυπά πάνω από έναν επιστημονικό ορισμό εδώ και αρκετούς αιώνες. Ομοίως με τον όρο "timbre": όλοι καταλαβαίνουν τι εννοείται όταν λένε "όμορφο timbre μιας φωνής", "θαμπό timbre ενός οργάνου" κ.λπ., αλλά ... για το timbre δεν μπορεί να πει "λίγο πολύ", "υψηλότερο ή χαμηλότερο", δεκάδες λέξεις χρησιμοποιούνται για να το περιγράψουν: ξηρό, ηχηρό, απαλό, αιχμηρό, φωτεινό κ.λπ. (Θα μιλήσουμε για τους όρους για την περιγραφή του χρονού ξεχωριστά).

Τέμπο(timbre) σημαίνει "ποιότητα τόνου", "ποιότητα τόνου".

Timbre και ακουστικά χαρακτηριστικά ήχου
Οι σύγχρονες τεχνολογίες υπολογιστών καθιστούν δυνατή την λεπτομερή ανάλυση της χρονικής δομής οποιουδήποτε μουσικού σήματος - αυτό μπορεί να γίνει από σχεδόν οποιονδήποτε επεξεργαστή μουσικής, για παράδειγμα, Sound Forge, Wave Lab, SpectroLab κ.λπ. Παραδείγματα χρονικής δομής (παλμογράφοι ) ήχων του ίδιου ύψους (σημείωση "προς" την πρώτη οκτάβα) που δημιουργήθηκαν από διάφορα όργανα (όργανο, βιολί).
Όπως φαίνεται από τις παρουσιαζόμενες κυματομορφές (δηλαδή, την εξάρτηση της αλλαγής της ηχητικής πίεσης στο χρόνο), σε κάθε έναν από αυτούς τους ήχους διακρίνονται τρεις φάσεις: η επίθεση του ήχου (η διαδικασία δημιουργίας), το στάσιμο μέρος και τη διαδικασία αποσύνθεσης. Σε διαφορετικά όργανα, ανάλογα με τις μεθόδους παραγωγής ήχου που χρησιμοποιούνται σε αυτά, τα χρονικά διαστήματα αυτών των φάσεων είναι διαφορετικά - αυτό φαίνεται στο σχήμα.

Τα κρουστά και τα αποκομμένα όργανα όπως η κιθάρα έχουν μικρό χρονικό διάστημα για τη στατική φάση και την επίθεση και μεγάλο χρονικό διάστημα για τις φάσεις της φθοράς. Στον ήχο ενός σωλήνα οργάνου, μπορείτε να δείτε ένα μάλλον μακρύ τμήμα της στάσιμης φάσης και μια σύντομη περίοδο αποσύνθεσης κλπ. Αν φανταστείτε ένα τμήμα του στάσιμου μέρους του ήχου πιο εκτεταμένο στο χρόνο, μπορείτε να δείτε καθαρά την περιοδική δομή του ήχου. Αυτή η περιοδικότητα είναι θεμελιωδώς σημαντική για τον καθορισμό του μουσικού ύψους, καθώς το ακουστικό σύστημα μπορεί να καθορίσει το ύψος μόνο για περιοδικά σήματα και τα μη περιοδικά σήματα γίνονται αντιληπτά από αυτό ως θόρυβος.

Σύμφωνα με την κλασική θεωρία, που αναπτύχθηκε από τον Helmholtz για σχεδόν όλα τα επόμενα εκατό χρόνια, η αντίληψη του χρονού εξαρτάται από τη φασματική δομή του ήχου, δηλαδή από τη σύνθεση των ηχητικών τόνων και την αναλογία των πλάτων τους. Επιτρέψτε μου να σας υπενθυμίσω ότι οι ήχοι είναι όλα τα συστατικά του φάσματος πάνω από τη θεμελιώδη συχνότητα και οι ήχοι των οποίων οι συχνότητες είναι σε ακέραιους λόγους με το θεμελιώδες ονομάζονται αρμονικές.
Όπως είναι γνωστό, για να ληφθεί το εύρος και το φάσμα φάσης, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί ο μετασχηματισμός Fourier της συνάρτησης χρόνου (t), δηλαδή, η εξάρτηση της ηχητικής πίεσης p από το χρόνο t.
Χρησιμοποιώντας το μετασχηματισμό Fourier, κάθε χρονικό σήμα μπορεί να αναπαρασταθεί ως άθροισμα (ή ολοκλήρωμα) των απλών αρμονικών (ημιτονοειδών) σημάτων του, και τα πλάτη και οι φάσεις αυτών των συστατικών σχηματίζουν τα φάσματα πλάτους και φάσης, αντίστοιχα.

Με τη βοήθεια ψηφιακών αλγορίθμων για γρήγορο μετασχηματισμό Fourier (FFT ή FFT) που δημιουργήθηκε τις τελευταίες δεκαετίες, η λειτουργία του προσδιορισμού των φασμάτων μπορεί επίσης να εκτελεστεί σε σχεδόν οποιοδήποτε πρόγραμμα επεξεργασίας ήχου. Για παράδειγμα, το πρόγραμμα SpectroLab είναι γενικά ένας ψηφιακός αναλυτής που σας επιτρέπει να σχεδιάσετε το εύρος και το φάσμα φάσης ενός σήματος μουσικής σε διάφορες μορφές. Οι φόρμες παρουσίασης φάσματος μπορεί να είναι διαφορετικές, αν και αντιπροσωπεύουν τα ίδια αποτελέσματα υπολογισμού.

Το σχήμα δείχνει τα φάσματα πλάτους διαφόρων μουσικών οργάνων (τα παλμογράφοι των οποίων εμφανίστηκαν στο σχήμα νωρίτερα) με τη μορφή απόκρισης συχνότητας. Η απόκριση συχνότητας αντιπροσωπεύει εδώ την εξάρτηση των πλάτων των υπερτονών με τη μορφή της στάθμης ηχητικής πίεσης σε dB, από τις συχνότητες.

Μερικές φορές το φάσμα παρουσιάζεται ως ένα διακριτό σύνολο χρωμάτων με διαφορετικά πλάτη. Τα φάσματα μπορούν να παρουσιαστούν με τη μορφή φασματογραμμάτων, όπου η συχνότητα απεικονίζεται κατά μήκος του κατακόρυφου άξονα, ο χρόνος σχεδιάζεται κατά μήκος του οριζόντιου άξονα και το πλάτος αντιπροσωπεύεται από την ένταση του χρώματος.

Επιπλέον, υπάρχει μια μορφή αναπαράστασης με τη μορφή τρισδιάστατου (αθροιστικού) φάσματος, που θα συζητηθεί παρακάτω.
Για την κατασκευή των φασμάτων που υποδεικνύονται στο προηγούμενο σχήμα, επιλέγεται ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα στο στάσιμο τμήμα του παλμογράφου και το μέσο όρο φάσματος υπολογίζεται σε αυτό το διάστημα. Όσο μεγαλύτερο είναι αυτό το τμήμα, τόσο πιο ακριβής είναι η ανάλυση συχνότητας, αλλά ταυτόχρονα, μεμονωμένες λεπτομέρειες της χρονικής δομής του σήματος μπορεί να χαθούν (εξομαλυνθούν). Τέτοια ακίνητα φάσματα έχουν μεμονωμένα χαρακτηριστικά κάθε μουσικού οργάνου και εξαρτώνται από τον μηχανισμό παραγωγής ήχου σε αυτό.

Για παράδειγμα, ένα φλάουτο χρησιμοποιεί έναν σωλήνα ανοιχτό και στα δύο άκρα ως αντηχείο και συνεπώς περιέχει όλες τις άρτιες και μονές αρμονικές στο φάσμα. Σε αυτή την περίπτωση, το επίπεδο (πλάτος) των αρμονικών μειώνεται γρήγορα με τη συχνότητα. Το κλαρίνο χρησιμοποιεί έναν σωλήνα κλειστό στο ένα άκρο ως αντηχείο, οπότε το φάσμα περιέχει ως επί το πλείστον περίεργες αρμονικές. Ο σωλήνας έχει πολλές αρμονικές υψηλής συχνότητας στο φάσμα του. Κατά συνέπεια, οι χρονόμετρο όλων αυτών των οργάνων είναι εντελώς διαφορετικές: ο φλάουτος είναι μαλακός, απαλός, το κλαρίνο είναι θαμπό, θαμπό, η σάλπιγγα είναι φωτεινή και αιχμηρή.

Εκατοντάδες έργα έχουν αφιερωθεί στη μελέτη της επίδρασης της φασματικής σύνθεσης των χρωμάτων στο ρυθμό, καθώς αυτό το πρόβλημα είναι εξαιρετικά σημαντικό τόσο για το σχεδιασμό μουσικών οργάνων όσο και για τον ακουστικό εξοπλισμό υψηλής ποιότητας, ειδικά σε σχέση με την ανάπτυξη του Hi- Fi και εξοπλισμός υψηλής τεχνολογίας, καθώς και για την ακουστική αξιολόγηση φωνογραφημάτων και άλλων εργασιών. Στέκεται μπροστά στον ηχολήπτη. Η συσσωρευμένη τεράστια εμπειρία των υπέροχων ηχολήπτων μας - P.K. Kondrashin, V.G. Dinova, E.V. Nikulsky, S.G. Ο Shugal και άλλοι - θα μπορούσαν να παρέχουν ανεκτίμητες πληροφορίες για αυτό το πρόβλημα (ειδικά αν έγραφαν γι 'αυτόν στα βιβλία τους, τι θα ήθελαν να τους ευχηθούν).

Δεδομένου ότι υπάρχει μια εξαιρετικά μεγάλη ποσότητα αυτών των πληροφοριών και είναι συχνά αντιφατικές, θα παραθέσουμε μόνο μερικές από αυτές.
Η ανάλυση της γενικής δομής των φασμάτων διαφόρων οργάνων που φαίνεται στο σχήμα 5 μας επιτρέπει να βγάλουμε τα ακόλουθα συμπεράσματα:
- απουσία ή έλλειψη ηχητικών τόνων, ειδικά στο κατώτερο μητρώο, η ένταση του ήχου γίνεται βαρετή, κενή - ένα παράδειγμα είναι ένα ημιτονοειδές σήμα από μια γεννήτρια.
- η παρουσία στο φάσμα των πρώτων πέντε έως επτά αρμονικών με αρκετά μεγάλο πλάτος δίνει στο timbre πληρότητα και πλούτο.
- η εξασθένηση των πρώτων αρμονικών και η ενίσχυση των ανώτερων αρμονικών (από την έκτη έως την έβδομη και υψηλότερη) δίνει το χρονόμετρο

Η ανάλυση του φακέλου φάσματος πλάτους για διάφορα μουσικά όργανα κατέστησε δυνατή την καθιέρωση (Kuznetsov "Ακουστική των μουσικών οργάνων"):
- μια ομαλή άνοδος του φακέλου (αύξηση του πλάτους μιας συγκεκριμένης ομάδας ήχων) στην περιοχή 200 ... 700 Hz σας επιτρέπει να αποκτήσετε αποχρώσεις πλούτου, βάθους.
- η άνοδος στην κλίμακα των 2,5 ... 3 kHz δίνει την ευχέρεια του ήχου, ηχητικότητα.
- η άνοδος στο εύρος των 3 ... 4,5 kHz δίνει την ευκρίνεια, τη διείσδυση κορμού κλπ.

Μία από τις πολλές προσπάθειες ταξινόμησης των ποιοτήτων timbre ανάλογα με τη φασματική σύνθεση του ήχου φαίνεται στο σχήμα.

Πολυάριθμα πειράματα με την αξιολόγηση της ποιότητας του ήχου (και, κατά συνέπεια, της χρονικής έντασης) των ακουστικών συστημάτων κατέστησαν δυνατή τη διαπίστωση της επίδρασης των διαφόρων αιχμών-βυθίσεων στην απόκριση συχνότητας στην ορατότητα μιας αλλαγής στο timbre. Συγκεκριμένα, έχει αποδειχθεί ότι η ορατότητα εξαρτάται από το πλάτος, τη θέση στην κλίμακα συχνότητας και τον παράγοντα Q των κορυφών-βουτά στο περίβλημα του φάσματος (δηλαδή, από την απόκριση συχνότητας). Στο μεσαίο εύρος συχνοτήτων, τα κατώφλια της ορατότητας των κορυφών, δηλαδή αποκλίσεις από το μέσο επίπεδο, είναι 2 ... 3 dB, και η αξιοσημείωτη αλλαγή του χρονισμού στις κορυφές είναι μεγαλύτερη από ό, τι στις βουτιές. Οι βουτιές στενές σε πλάτος (λιγότερο από 1/3 οκτάβα) είναι σχεδόν αόρατες στο αυτί - προφανώς, αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι είναι ακριβώς τόσο στενές βουτιές που το δωμάτιο εισάγει στην απόκριση συχνότητας διαφόρων πηγών ήχου και στο αυτί τους συνηθίζει.

Η ομαδοποίηση των ήχων σε σχηματικές ομάδες έχει σημαντικό αντίκτυπο, ιδιαίτερα στον τομέα της μέγιστης ευαισθησίας στην ακοή. Δεδομένου ότι είναι η τοποθεσία των περιοχών μορφοποίησης που χρησιμεύει ως το κύριο κριτήριο για τη διάκριση των ήχων της ομιλίας, η παρουσία εύρους συχνοτήτων (δηλαδή, τονισμένων τόνων) επηρεάζει σημαντικά την αντίληψη του ρυθμού των μουσικών οργάνων και μιας φωνής που τραγουδά: για παράδειγμα, μια σχηματική ομάδα στο 2 ... στη φωνή και τους ήχους του βιολιού. Αυτό το τρίτο σχήμα είναι ιδιαίτερα έντονο στα φάσματα των βιολιών Stradivari.

Έτσι, η δήλωση της κλασικής θεωρίας είναι σίγουρα αληθής ότι το αντιληπτό χρονόμετρο ενός ήχου εξαρτάται από τη φασματική του σύνθεση, δηλαδή τη θέση των ηχητικών τόνων στην κλίμακα συχνότητας και την αναλογία των πλάτων τους. Αυτό επιβεβαιώνεται από την πολυάριθμη πρακτική της εργασίας με ήχο σε διαφορετικούς τομείς. Τα σύγχρονα μουσικά προγράμματα καθιστούν εύκολο να το ελέγξετε με απλά παραδείγματα. Για παράδειγμα, στο Sound Forge, χρησιμοποιώντας την ενσωματωμένη γεννήτρια, μπορείτε να συνθέσετε παραλλαγές ήχων με διαφορετική φασματική σύνθεση και να ακούσετε πώς αλλάζει ο ήχος του ήχου τους.

Από αυτό προκύπτουν δύο ακόμη πολύ σημαντικά συμπεράσματα:
- ο ήχος του ήχου της μουσικής και της ομιλίας αλλάζει ανάλογα με την αλλαγή στην ένταση και τη μεταφορά στο ύψος.

Όταν αλλάζετε την ένταση του ήχου, αλλάζει η αντίληψη του timbre. Πρώτον, με την αύξηση του εύρους δόνησης των δονητών διαφόρων μουσικών οργάνων (χορδές, μεμβράνες, καταστρώματα κ.λπ.), αρχίζουν να εμφανίζονται σε αυτά μη γραμμικά εφέ, και αυτό οδηγεί σε εμπλουτισμό του φάσματος με πρόσθετους τόνους. Το σχήμα δείχνει το φάσμα του πιάνου σε διαφορετικές εντάσεις κρούσης, όπου η παύλα σηματοδοτεί το τμήμα θορύβου του φάσματος.

Δεύτερον, με την αύξηση του επιπέδου έντασης, η ευαισθησία του ακουστικού συστήματος στην αντίληψη χαμηλών και υψηλών συχνοτήτων αλλάζει (καμπύλες ίσης έντασης έχουν γραφτεί σε προηγούμενα άρθρα). Επομένως, όταν αυξάνεται η ένταση (μέχρι ένα λογικό όριο 90 ... 92 dB), ο χρονόμετρος γίνεται πληρέστερος, πλουσιότερος από ό, τι με τους ήσυχους ήχους. Με μια περαιτέρω αύξηση του όγκου, ισχυρές παραμορφώσεις αρχίζουν να επηρεάζουν τις πηγές ήχου και το ακουστικό σύστημα, γεγονός που οδηγεί σε επιδείνωση της χροιάς.

Η αναβάθμιση της μελωδίας αλλάζει επίσης την έννοια της έντασης. Πρώτον, το φάσμα εξαντλείται, καθώς ορισμένοι από τους τόνους εμπίπτουν στο αόρατο εύρος άνω των 15 ... 20 kHz. Δεύτερον, στην περιοχή υψηλής συχνότητας, τα όρια ακοής είναι πολύ υψηλότερα και οι ήχοι υψηλής συχνότητας γίνονται ακατανόητοι. Σε ήχους χαμηλής καταγραφής (για παράδειγμα, σε ένα όργανο), οι ήχοι ενισχύονται λόγω της αυξημένης ευαισθησίας της ακοής σε μεσαίες συχνότητες, έτσι οι ήχοι χαμηλής καταχώρισης ακούγονται πιο ζουμεροί από τους ήχους μεσαίου μητρώου, όπου δεν υπάρχει τέτοια ενίσχυση αποχρώσεις. Πρέπει να σημειωθεί ότι δεδομένου ότι οι καμπύλες ίσης έντασης, καθώς και η απώλεια της ευαισθησίας της ακοής σε υψηλές συχνότητες, είναι σε μεγάλο βαθμό ατομικές, τότε η αλλαγή στην αντίληψη του timbre κατά την αλλαγή της έντασης και της έντασης είναι επίσης πολύ διαφορετική για διαφορετικούς ανθρώπους Το
Ωστόσο, τα πειραματικά δεδομένα που έχουν συσσωρευτεί μέχρι σήμερα κατέστησαν δυνατή την αποκάλυψη μιας συγκεκριμένης αμετάβλητης (σταθερότητας) της χροιάς κάτω από διάφορες συνθήκες. Για παράδειγμα, όταν μια μελωδία μεταφέρεται σε μια κλίμακα συχνότητας, οι αποχρώσεις του χρονού αλλάζουν, φυσικά, αλλά γενικά η χροιά ενός οργάνου ή φωνής αναγνωρίζεται εύκολα: όταν ακούτε, για παράδειγμα, σαξόφωνο ή άλλο όργανο μέσω ένας ραδιοφωνικός δέκτης τρανζίστορ, μπορείτε να προσδιορίσετε το timbre του, αν και το φάσμα του παραμορφώθηκε σημαντικά. Κατά την ακρόαση του ίδιου οργάνου σε διαφορετικά σημεία της αίθουσας, αλλάζει επίσης και η χροιά του, αλλά οι θεμελιώδεις ιδιότητες του ρυθμού που είναι εγγενείς σε αυτό το όργανο παραμένουν.

Μερικές από αυτές τις αντιφάσεις εξηγήθηκαν εν μέρει στο πλαίσιο της κλασικής φασματικής θεωρίας του timbre. Για παράδειγμα, αποδείχθηκε ότι για να διατηρηθούν τα κύρια χαρακτηριστικά του timbre κατά τη μεταφορά (μεταφορά κατά μήκος της κλίμακας συχνότητας), είναι θεμελιωδώς σημαντικό να διατηρηθεί το σχήμα του περιβλήματος του φάσματος πλάτους (δηλαδή, η διαμορφωτική του δομή). Για παράδειγμα, το σχήμα δείχνει ότι όταν το φάσμα μεταφέρεται σε μια οκτάβα στην περίπτωση που διατηρείται η δομή του φακέλου (παραλλαγή "α"), οι παραλλαγές του χρονού είναι λιγότερο σημαντικές από ό, τι όταν το φάσμα μεταφέρεται με τη διατήρηση του λόγου πλάτους (παραλλαγή "β").

Αυτό εξηγεί το γεγονός ότι οι ήχοι της ομιλίας (φωνήεντα, σύμφωνα) μπορούν να αναγνωριστούν ανεξάρτητα από το ύψος (συχνότητα του θεμελιώδους τόνου) που εκφέρονται, εάν διατηρηθεί η διάταξη των σχηματιστικών περιοχών τους μεταξύ τους.

Έτσι, συνοψίζοντας τα αποτελέσματα που έλαβε η κλασική θεωρία του timbre, λαμβάνοντας υπόψη τα αποτελέσματα των τελευταίων ετών, μπορούμε να πούμε ότι το timbre, φυσικά, εξαρτάται σημαντικά από τη μέση φασματική σύνθεση του ήχου: τον αριθμό των ήχων, τη σχετική θέση τους στην κλίμακα συχνότητας, στην αναλογία των πλάτων τους, δηλαδή το φάσμα του φάσματος σχήματος (AFC), ή μάλλον, από τη φασματική κατανομή της ενέργειας στη συχνότητα.
Ωστόσο, όταν ξεκίνησαν τα πρώτα πειράματα για τη σύνθεση των ήχων των μουσικών οργάνων στη δεκαετία του '60, οι προσπάθειες αναδημιουργίας του ήχου, ιδίως, της τρομπέτας, σύμφωνα με τη γνωστή σύνθεση του μέσου όρου φάσματος, αποδείχθηκαν ανεπιτυχείς - το χρονόμετρο ήταν εντελώς διαφορετικό από τον ήχο των χάλκινων οργάνων. Το ίδιο ισχύει και για τις πρώτες προσπάθειες σύνθεσης φωνής. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, βασιζόμενος στις ευκαιρίες που παρέχουν οι τεχνολογίες υπολογιστών, ξεκίνησε η ανάπτυξη μιας άλλης κατεύθυνσης - η δημιουργία μιας σύνδεσης μεταξύ της αντίληψης του χρονού και της χρονικής δομής του σήματος.
Πριν προχωρήσετε στα αποτελέσματα που λαμβάνονται προς αυτή την κατεύθυνση, πρέπει να ειπωθούν τα ακόλουθα.
Πρώτα. Πιστεύεται ευρέως ότι όταν εργάζεστε με ηχητικά σήματα, αρκεί να λάβετε πληροφορίες σχετικά με τη φασματική τους σύνθεση, καθώς είναι πάντα δυνατό να μεταβείτε στην χρονική τους μορφή χρησιμοποιώντας τον μετασχηματισμό Fourier και αντίστροφα. Ωστόσο, μια σαφής σχέση μεταξύ της χρονικής και της φασματικής αναπαράστασης του σήματος υπάρχει μόνο σε γραμμικά συστήματα και το ακουστικό σύστημα είναι ένα βασικά μη γραμμικό σύστημα, τόσο σε υψηλά όσο και σε χαμηλά επίπεδα σήματος. Επομένως, η επεξεργασία πληροφοριών στο ακουστικό σύστημα πραγματοποιείται παράλληλα τόσο στον φασματικό όσο και στον χρονικό τομέα.

Οι προγραμματιστές υψηλής ποιότητας ακουστικού εξοπλισμού αντιμετωπίζουν συνεχώς αυτό το πρόβλημα, όταν οι στρεβλώσεις της απόκρισης συχνότητας του ακουστικού συστήματος (δηλαδή, η ανομοιομορφία του φασματικού περιβλήματος) φτάνουν σχεδόν στα ακουστικά όρια (ανομοιομορφία 2 dB, εύρος ζώνης των 20 Hz ... 20 kHz κ.λπ.), και ειδικοί ή ηχολήπτες λένε: "το βιολί ακούγεται κρύο" ή "η φωνή με μέταλλο" κ.λπ. Έτσι, οι πληροφορίες που λαμβάνονται από τη φασματική περιοχή δεν είναι αρκετές για το ακουστικό σύστημα · χρειάζονται πληροφορίες για τη χρονική δομή. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι οι μέθοδοι μέτρησης και αξιολόγησης του ακουστικού εξοπλισμού έχουν αλλάξει σημαντικά τα τελευταία χρόνια - εμφανίστηκε μια νέα ψηφιακή μετρολογία, η οποία καθιστά δυνατή τον προσδιορισμό έως και 30 παραμέτρων, τόσο στην εποχή όσο και στις φασματικές περιοχές.
Κατά συνέπεια, το ακουστικό σύστημα θα πρέπει να λαμβάνει πληροφορίες σχετικά με το χρονόμετρο του μουσικού σήματος και του λόγου τόσο από τη χρονική όσο και από τη φασματική δομή του σήματος.
Δεύτερος. Όλα τα παραπάνω αποτελέσματα στην κλασική θεωρία του timbre (θεωρία Helmholtz) βασίζονται στην ανάλυση στατικών φάσματος που λαμβάνονται από το στάσιμο μέρος του σήματος με έναν μέσο όρο, ωστόσο, είναι θεμελιωδώς σημαντικό να μην υπάρχουν πρακτικά σταθερά ακίνητα μέρη σε πραγματικά σήματα μουσικής και ομιλίας. Η ζωντανή μουσική είναι συνεχής δυναμική, συνεχής αλλαγή και αυτό οφείλεται στις βαθιές ιδιότητες του ακουστικού συστήματος.

Μελέτες για τη φυσιολογία της ακοής κατέστησαν δυνατό να διαπιστωθεί ότι στο ακουστικό σύστημα, ειδικά στα ανώτερα τμήματα του, υπάρχουν πολλοί λεγόμενοι νευρώνες «καινοτομίας» ή «αναγνώρισης», δηλαδή νευρώνες που ενεργοποιούνται και αρχίζουν να διεξάγονται ηλεκτρικές εκκενώσεις μόνο εάν υπάρχουν αλλαγές στο σήμα (ενεργοποίηση, απενεργοποίηση, αλλαγή του επιπέδου έντασης, ένταση κλπ.). Εάν το σήμα είναι ακίνητο, τότε αυτοί οι νευρώνες δεν είναι ενεργοποιημένοι και ένας περιορισμένος αριθμός νευρώνων ασκεί έλεγχο στο σήμα. Αυτό το φαινόμενο είναι ευρέως γνωστό από την καθημερινή ζωή: εάν το σήμα δεν αλλάξει, τότε συχνά παύει απλά να γίνεται αντιληπτό.
Για τη μουσική απόδοση, κάθε μονοτονία και σταθερότητα είναι καταστρεπτική: ο ακροατής απενεργοποιεί τους νευρώνες της καινοτομίας και παύει να αντιλαμβάνεται πληροφορίες (αισθητικές, συναισθηματικές, σημασιολογικές, κ.λπ.), επομένως υπάρχει πάντα δυναμική στη ζωντανή παράσταση (μουσικοί και τραγουδιστές χρησιμοποιούν ευρέως διάφορες διαμορφώσεις σήματος - vibrato, tremolo κ.λπ.).

Επιπλέον, κάθε μουσικό όργανο, συμπεριλαμβανομένης της φωνής, έχει ένα ειδικό σύστημα παραγωγής ήχου, το οποίο υπαγορεύει τη δική του χρονική δομή του σήματος και τη δυναμική της αλλαγής. Η σύγκριση της χρονικής δομής του ήχου δείχνει θεμελιώδεις διαφορές: συγκεκριμένα, η διάρκεια και των τριών μερών - επίθεση, στάσιμο μέρος και φθορά - διαφέρει σε διάρκεια και σχήμα για όλα τα όργανα. Τα κρουστά έχουν πολύ μικρό στάσιμο μέρος, ο χρόνος επίθεσης είναι 0,5 ... 3 ms και ο χρόνος αποσύνθεσης είναι 0,2 ... 1 s. για τους κυρτούς, ο χρόνος επίθεσης είναι 30 ... 120 ms, ο χρόνος αποσύνθεσης είναι 0,15 ... 0,5 s. για το όργανο, η επίθεση είναι 50 ... 1000 ms και η αποσύνθεση είναι 0,2 ... 2 s. Επιπλέον, το σχήμα του χρονικού φακέλου είναι θεμελιωδώς διαφορετικό.
Τα πειράματα έχουν δείξει ότι αν αφαιρέσετε ένα μέρος της χρονικής δομής που αντιστοιχεί στην επίθεση ήχου, ή αντιστρέψετε την επίθεση και την αποσύνθεση (παίξτε στην αντίθετη κατεύθυνση) ή αντικαταστήσετε την επίθεση από ένα όργανο με επίθεση από άλλο, τότε γίνεται σχεδόν αδύνατο να αναγνωριστεί ο ρυθμός αυτού του οργάνου. Κατά συνέπεια, για την αναγνώριση timbre, όχι μόνο το στάσιμο μέρος (το μέσο όρο του οποίου αποτελεί τη βάση της κλασικής θεωρίας timbre), αλλά και η περίοδος σχηματισμού της χρονικής δομής, καθώς και η περίοδος φθοράς (αποσύνθεση) είναι ζωτικής σημασίας στοιχεία.

Πράγματι, όταν ακούτε σε οποιοδήποτε δωμάτιο, οι πρώτες αντανακλάσεις φτάνουν στο ακουστικό σύστημα μετά την επίθεση και το αρχικό μέρος του στάσιμου τμήματος έχει ήδη ακουστεί. Ταυτόχρονα, η διαδικασία αντήχησης του δωματίου υπερτίθεται στην αποσύνθεση του ήχου από το όργανο, η οποία καλύπτει σημαντικά τον ήχο και, φυσικά, οδηγεί σε τροποποίηση της αντίληψης του ρυθμού του. Η ακοή έχει μια ορισμένη αδράνεια και οι σύντομοι ήχοι γίνονται αντιληπτοί ως κλικ. Επομένως, η διάρκεια του ήχου πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 60 ms για να είναι σε θέση να αναγνωρίσει το ύψος, και, κατά συνέπεια, το timbre. Προφανώς οι σταθερές πρέπει να είναι κοντά.
Παρ 'όλα αυτά, ο χρόνος μεταξύ της έναρξης της άφιξης του άμεσου ήχου και των στιγμών άφιξης των πρώτων αντανακλάσεων αποδεικνύεται ότι είναι αρκετός για να αναγνωρίσει το χρονόμετρο του ήχου ενός μεμονωμένου οργάνου - προφανώς, αυτή η περίσταση καθορίζει το αμετάβλητο (σταθερότητα) για την αναγνώριση των τιμπρών διαφορετικών οργάνων σε διαφορετικές συνθήκες ακρόασης. Οι σύγχρονες τεχνολογίες υπολογιστών καθιστούν δυνατή την ανάλυση επαρκών λεπτομερειών των διαδικασιών καθιέρωσης ήχου σε διαφορετικά όργανα και την ανάδειξη των σημαντικότερων ακουστικών χαρακτηριστικών που είναι πιο σημαντικά για τον προσδιορισμό του χρονού.

Η δομή του στατικού (μέσου όρου) φάσματος έχει σημαντική επίδραση στην αντίληψη του ρυθμού ενός μουσικού οργάνου ή φωνής: η σύνθεση των ήχων, η θέση τους στην κλίμακα συχνότητας, οι αναλογίες συχνότητας, οι κατανομές πλάτους και το σχήμα του φακέλου του φάσματος, η παρουσία και το σχήμα των σχηματιστικών περιοχών κλπ. επιβεβαιώνει πλήρως τις διατάξεις της κλασικής θεωρίας του timbre, που εκτίθεται στα έργα του Helmholtz.
Ωστόσο, τα πειραματικά δεδομένα που ελήφθησαν τις τελευταίες δεκαετίες έδειξαν ότι μια μη στατική αλλαγή στη δομή του ήχου και, κατά συνέπεια, η διαδικασία εκτύλιξης στο χρόνο του φάσματος του, πρώτα απ 'όλα, στο αρχικό στάδιο του ήχου επίθεσης.

Η διαδικασία αλλαγής του φάσματος στο χρόνο μπορεί να «φανεί» ιδιαίτερα με τη βοήθεια φασματογραμμάτων ή τρισδιάστατων φασμάτων (μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας τους περισσότερους μουσικούς συντάκτες Sound Forge, SpectroLab, Wave Lab, κ.λπ.). Η ανάλυσή τους για τους ήχους διαφόρων οργάνων καθιστά δυνατή την αποκάλυψη των χαρακτηριστικών χαρακτηριστικών των διαδικασιών «ξεδίπλωσης» των φασμάτων. Για παράδειγμα, το σχήμα δείχνει ένα τρισδιάστατο φάσμα του κουδουνιού, όπου η συχνότητα σε Hz απεικονίζεται σε έναν άξονα και ο χρόνος σε δευτερόλεπτα στον άλλο. στο τρίτο, το πλάτος σε dB. Το γράφημα δείχνει σαφώς πώς συμβαίνει η διαδικασία ανόδου, καθίζησης και πτώσης στο χρόνο του φασματικού περιβλήματος.

Η σύγκριση της επίθεσης του τόνου C4 για διάφορα ξύλινα όργανα δείχνει ότι η διαδικασία καθιέρωσης κραδασμών για κάθε όργανο έχει τον δικό του ιδιαίτερο χαρακτήρα:

Το κλαρίνο κυριαρχείται από περίεργες αρμονικές 1/3/5, και η τρίτη αρμονική εμφανίζεται στο φάσμα 30 ms αργότερα από την πρώτη, στη συνέχεια σταδιακά "παρατάσσονται" υψηλότερες αρμονικές.
- για το όμποε, η εγκατάσταση ταλαντώσεων ξεκινά με τη δεύτερη και την τρίτη αρμονική, στη συνέχεια εμφανίζεται η τέταρτη και μόνο μετά από 8 ms αρχίζει να εμφανίζεται η πρώτη αρμονική.
- η πρώτη αρμονική εμφανίζεται στο φλάουτο, στη συνέχεια μόνο μετά από 80 ms, όλα τα άλλα μπαίνουν σταδιακά.

Το σχήμα δείχνει τη διαδικασία καθιέρωσης κραδασμών για μια ομάδα χάλκινων οργάνων: τρομπέτα, τρομπόνι, γαλλικό κέρατο και τούμπα.

Οι διαφορές είναι εμφανείς:
- η τρομπέτα έχει μια συμπαγή εμφάνιση της ομάδας των υψηλότερων αρμονικών, το τρομπόνι έχει την πρώτη αρμονική, στη συνέχεια την πρώτη και μετά από 10 ms το δεύτερο και το τρίτο. Η συγκέντρωση ενέργειας στις τρεις πρώτες αρμονικές είναι ορατή στο τούμπα και το γαλλικό κέρατο, οι υψηλότερες αρμονικές ουσιαστικά απουσιάζουν.

Η ανάλυση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν δείχνει ότι η διαδικασία της επίθεσης ήχου εξαρτάται σημαντικά από τη φυσική φύση της παραγωγής ήχου σε ένα δεδομένο όργανο:
- από τη χρήση μαξιλαριών ή καλαμιών αυτιών, τα οποία, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε μονό ή διπλό ·
-από διάφορες μορφές σωλήνων (ευθεία στενόμετρο ή κωνικό πλατύμετρο) κ.λπ.

Αυτό καθορίζει τον αριθμό των αρμονικών, τον χρόνο εμφάνισής τους, τον ρυθμό ευθυγράμμισης του πλάτους τους και, κατά συνέπεια, το σχήμα του περιβλήματος της χρονικής δομής του ήχου. Ορισμένα όργανα, όπως το φλάουτο

Ο φάκελος κατά τη διάρκεια της περιόδου επίθεσης έχει ομαλό εκθετικό χαρακτήρα και σε ορισμένους, για παράδειγμα, το φαγκότο, τα χτυπήματα είναι σαφώς ορατά, κάτι που είναι ένας από τους λόγους για τις σημαντικές διαφορές στο χρονόμετρό τους.

Κατά τη διάρκεια της επίθεσης, οι υψηλότερες αρμονικές είναι μερικές φορές μπροστά από το θεμελιώδες, οπότε μπορεί να προκύψουν διακυμάνσεις στο βήμα · η περιοδικότητα, και επομένως το ύψος του συνολικού βήματος, ευθυγραμμίζονται σταδιακά. Μερικές φορές αυτές οι αλλαγές στην περιοδικότητα είναι σχεδόν τυχαίες. Όλα αυτά τα σημάδια βοηθούν το ακουστικό σύστημα να "αναγνωρίσει" το χρονόμετρο ενός συγκεκριμένου οργάνου την αρχική στιγμή του ήχου.

Για να εκτιμήσετε το χρονόμετρο ενός ήχου, είναι σημαντικό όχι μόνο η στιγμή της αναγνώρισής του (δηλαδή η ικανότητα διάκρισης ενός οργάνου από το άλλο), αλλά και η ικανότητα αξιολόγησης της αλλαγής του ρυθμού στη διαδικασία της απόδοσης. Εδώ, η δυναμική των αλλαγών στο φάσμα του φακέλου στο χρόνο παίζει σημαντικό ρόλο σε όλα τα στάδια του ήχου: επίθεση, στάσιμο μέρος, φθορά.
Η φύση της συμπεριφοράς του κάθε τόνου στο χρόνο φέρει επίσης τις πιο σημαντικές πληροφορίες για το χρονόμετρο. Για παράδειγμα, στον ήχο των κουδουνιών, η δυναμική της αλλαγής είναι ιδιαίτερα εμφανής, τόσο στη σύνθεση του φάσματος όσο και στη φύση της χρονικής αλλαγής των πλάτων των επιμέρους τόνων του: αν την πρώτη στιγμή μετά την απεργία , αρκετές δεκάδες φασματικές συνιστώσες είναι σαφώς ορατές στο φάσμα, γεγονός που δημιουργεί τη θορυβώδη φύση του timbre, και μετά από λίγα δευτερόλεπτα, αρκετοί κύριοι ήχοι παραμένουν στο φάσμα (κύριος τόνος, οκτάβα, δωδεκάδα και δευτερεύον τρίτο σε δύο οκτάβες), τα υπόλοιπα αποσυντίθενται, και αυτό δημιουργεί μια ειδική χροιά χρωμάτων.

Ένα παράδειγμα της αλλαγής στα πλάτη των κύριων τόνων στο χρόνο για ένα κουδούνι φαίνεται στο σχήμα. Μπορεί να φανεί ότι χαρακτηρίζεται από μια σύντομη επίθεση και μια μακρά περίοδο αποσύνθεσης, ενώ η ταχύτητα άφιξης και αποσύνθεσης των τόνων διαφορετικών τάξεων και η φύση της αλλαγής στα πλάτη τους με την πάροδο του χρόνου είναι σημαντικά διαφορετικές. Η συμπεριφορά των διαφορετικών χρωμάτων στο χρόνο εξαρτάται από τον τύπο του οργάνου: στον ήχο ενός μεγάλου πιάνου, οργάνου, κιθάρας κ.λπ., η διαδικασία αλλαγής του εύρους των ήχων έχει έναν εντελώς διαφορετικό χαρακτήρα.

Η εμπειρία δείχνει ότι η πρόσθετη σύνθεση ήχων στον υπολογιστή, λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιαιτερότητες της ανάπτυξης μεμονωμένων ήχων στο χρόνο, καθιστά δυνατή την απόκτηση ενός πολύ πιο "ζωτικού" ήχου.

Το ερώτημα ποια δυναμική αλλαγής ποιων τόνων φέρει πληροφορίες σχετικά με το χρονόμετρο σχετίζεται με την ύπαρξη κρίσιμων ζωνών ακοής. Η βασική μεμβράνη στον κοχλία λειτουργεί ως μια σειρά φίλτρων bandpass, το εύρος ζώνης των οποίων εξαρτάται από τη συχνότητα: πάνω από 500 Hz είναι περίπου το 1/3 της οκτάβας, κάτω από τα 500 Hz είναι περίπου 100 Hz. Το εύρος ζώνης αυτών των ακουστικών φίλτρων ονομάζεται "κρίσιμο εύρος ζώνης" (υπάρχει ειδική μονάδα μέτρησης 1 barc, η οποία ισούται με το εύρος ζώνης σε ολόκληρο το ακουστικό εύρος συχνοτήτων).
Μέσα στην κρίσιμη μπάντα, η ακοή ενσωματώνει τις λαμβανόμενες ηχητικές πληροφορίες, οι οποίες παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στις διαδικασίες της ακουστικής κάλυψης. Αν αναλύσουμε τα σήματα στην έξοδο των ακουστικών φίλτρων, μπορούμε να δούμε ότι οι πρώτες πέντε έως επτά αρμονικές στο ηχητικό φάσμα οποιουδήποτε οργάνου συνήθως εμπίπτουν στη δική τους κρίσιμη ζώνη, αφού σε τέτοιες περιπτώσεις είναι αρκετά μακριά μεταξύ τους. λένε ότι οι αρμονικές «ξεδιπλώνονται» από το ακουστικό σύστημα. Οι εκκενώσεις νευρώνων στην έξοδο τέτοιων φίλτρων συγχρονίζονται με την περίοδο κάθε αρμονικής.

Οι αρμονικές πάνω από την έβδομη είναι συνήθως αρκετά κοντά μεταξύ τους στην κλίμακα συχνοτήτων και αρκετές αρμονικές δεν «αναπτύσσονται» από το ακουστικό σύστημα μέσα σε μια κρίσιμη ζώνη και λαμβάνεται ένα σύνθετο σήμα στην έξοδο των ακουστικών φίλτρων. Οι εκκενώσεις νευρώνων σε αυτή την περίπτωση συγχρονίζονται με τη συχνότητα του φακέλου, δηλ. τον κύριο τόνο.

Κατά συνέπεια, ο μηχανισμός επεξεργασίας πληροφοριών από το ακουστικό σύστημα για ανεπτυγμένες και μη αρμονικές είναι κάπως διαφορετικός: στην πρώτη περίπτωση, οι πληροφορίες χρησιμοποιούνται "εγκαίρως", στη δεύτερη "στη θέση".

Οι πρώτες δεκαπέντε έως δεκαοκτώ αρμονικές παίζουν ουσιαστικό ρόλο στην αναγνώριση του βήματος, όπως φαίνεται σε προηγούμενα άρθρα. Πειράματα με τη βοήθεια πρόσθετης σύνθεσης ήχων στον υπολογιστή δείχνουν ότι η συμπεριφορά αυτών των συγκεκριμένων αρμονικών έχει επίσης την πιο σημαντική επίδραση στην αλλαγή του ρυθμού.
Ως εκ τούτου, σε μια σειρά από μελέτες, προτάθηκε να θεωρηθεί ότι η διάσταση του χρονού είναι ίση με δεκαπέντε έως δεκαοκτώ και η εκτίμηση της αλλαγής του σύμφωνα με αυτόν τον αριθμό κλιμάκων είναι μία από τις θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ του χρονού και των χαρακτηριστικών της ακουστικής αντίληψης ως ένταση ή ένταση, η οποία μπορεί να κλιμακωθεί με δύο ή τρεις παραμέτρους (για παράδειγμα, ένταση), ανάλογα κυρίως με την ένταση, τη συχνότητα και τη διάρκεια του σήματος.

Είναι γνωστό ότι εάν υπάρχουν αρκετές αρμονικές στο φάσμα σήματος με αριθμούς από 7ο έως 15ο ... 18ο, με αρκετά μεγάλα πλάτη, για παράδειγμα, για τρομπέτα, βιολί, σωλήνες καλαμιού κλπ., Τότε το χρονόμετρο είναι εκλαμβάνεται ως φωτεινό, με φωνή, αιχμηρά κλπ. Εάν το φάσμα περιέχει κυρίως χαμηλότερες αρμονικές, για παράδειγμα, για μια τούμπα, γαλλικό κέρατο, τρομπόνι, τότε το χρονόμετρο χαρακτηρίζεται ως σκοτεινό, θαμπό κλπ. Κλαρίνο, στο οποίο κυριαρχούν οι περίεργες αρμονικές το φάσμα, έχει κάπως «ρινική» χροιά κλπ.
Σύμφωνα με τις σύγχρονες απόψεις, ο σημαντικότερος ρόλος για την αντίληψη του χρονού είναι η αλλαγή στη δυναμική της κατανομής της μέγιστης ενέργειας μεταξύ των τόνων του φάσματος.

Για να εκτιμηθεί αυτή η παράμετρος, εισήχθη η έννοια του "κεντρικού φάσματος", το οποίο ορίζεται ως το μέσο της κατανομής της φασματικής ενέργειας του ήχου · ορισμένες φορές ορίζεται ως το "σημείο ισορροπίας" του φάσματος. Ο τρόπος προσδιορισμού είναι ότι υπολογίζεται η τιμή μιας μέσης συχνότητας:

Όπου Ai είναι το πλάτος των συστατικών του φάσματος, fi είναι η συχνότητά τους.
Για το παράδειγμα που φαίνεται στο σχήμα, αυτή η τιμή centroid είναι 200 ​​Hz.

F = (8 x 100 + 6 x 200 + 4 x 300 + 2 x 400) / (8 + 6 + 4 + 2) = 200.

Η στροφή του κεντροειδούς προς τις υψηλές συχνότητες γίνεται αισθητή ως αύξηση της φωτεινότητας του timbre.
Η σημαντική επίδραση της κατανομής της φασματικής ενέργειας στο εύρος συχνοτήτων και η μεταβολή της στο χρόνο στην αντίληψη του χρονομέτρου σχετίζεται πιθανώς με την εμπειρία της αναγνώρισης των ήχων ομιλίας από χαρακτηριστικά μορφοποίησης, τα οποία μεταφέρουν πληροφορίες σχετικά με τη συγκέντρωση ενέργειας σε διαφορετικές περιοχές της φάσμα (δεν είναι γνωστό, ωστόσο, τι ήταν το πρωταρχικό).
Αυτή η ικανότητα ακοής είναι απαραίτητη για την εκτίμηση των χροών των μουσικών οργάνων, καθώς η παρουσία σχηματιστικών περιοχών είναι χαρακτηριστική για τα περισσότερα μουσικά όργανα, για παράδειγμα, βιολιά στις περιοχές 800 ... 1000 Hz και 2800 ... 4000 Hz, 1400 .. . 2000 Hz για κλαρίνα κ.λπ.
Κατά συνέπεια, η θέση και η δυναμική μεταβολής τους με την πάροδο του χρόνου επηρεάζουν την αντίληψη των ατομικών χαρακτηριστικών του timbre.
Είναι γνωστό τι σημαντική επίδραση έχει η παρουσία ενός υψηλού τραγουδιστή στην αντίληψη του ρυθμού μιας φωνής που τραγουδά (στην περιοχή 2100… 2500 Hz για μπάσα, 2500… 2800 Hz για τενόρους, 3000… 3500 Hz για σοπράνο ). Σε αυτόν τον τομέα, οι τραγουδιστές όπερας συγκεντρώνουν έως και 30% της ακουστικής ενέργειας, η οποία εξασφαλίζει την ηχηρότητα και την πτήση της φωνής. Η αφαίρεση του τραγουδιού από τις ηχογραφήσεις διαφόρων φωνών με τη βοήθεια φίλτρων (αυτά τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν στην έρευνα του καθηγητή VP Morozov) δείχνει ότι ο ρυθμός της φωνής γίνεται θαμπός, θαμπός και νωθρός.

Η αλλαγή του ρυθμού κατά την αλλαγή του όγκου μιας παράστασης και της μεταφοράς στο γήπεδο συνοδεύεται επίσης από μια μετατόπιση του κεντρικού συστήματος λόγω αλλαγής του αριθμού των τόνων.
Ένα παράδειγμα αλλαγής της θέσης του κεντροειδούς για ήχους βιολιού διαφορετικού ύψους φαίνεται στο σχήμα (η τετμημένη δείχνει τη συχνότητα του κεντροειδούς στο φάσμα).
Μελέτες έχουν δείξει ότι πολλά μουσικά όργανα έχουν μια σχεδόν μονότονη σχέση μεταξύ της αύξησης της έντασης (ένταση) και της μετατόπισης του κεντροειδούς προς την περιοχή υψηλής συχνότητας, λόγω της οποίας ο ήχος γίνεται πιο φωτεινός.

Προφανώς, κατά τη σύνθεση ήχων και τη δημιουργία διαφόρων συνθέσεων υπολογιστή, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η δυναμική σχέση μεταξύ της έντασης και της θέσης του κεντροειδούς στο φάσμα, προκειμένου να επιτευχθεί μια πιο φυσική χροιά.
Τέλος, η διαφορά στην αντίληψη των τιμπρών των πραγματικών ήχων και ήχων με «εικονική πίσσα», δηλ. ήχοι, το ύψος των οποίων ο εγκέφαλος "ολοκληρώνεται" σύμφωνα με πολλούς ακέραιους τόνους του φάσματος (αυτό είναι τυπικό, για παράδειγμα, για τους ήχους των κουδουνιών), μπορεί να εξηγηθεί με βάση τη θέση του κεντρικού φάσματος. Δεδομένου ότι αυτοί οι ήχοι έχουν την τιμή της συχνότητας του κύριου τόνου, δηλ. το βήμα μπορεί να είναι το ίδιο και η θέση του κεντροειδούς είναι διαφορετική λόγω της διαφορετικής σύνθεσης των ηχητικών τόνων, τότε, κατά συνέπεια, το timbre θα γίνει διαφορετικά αντιληπτό.
Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι πριν από περισσότερα από δέκα χρόνια προτάθηκε μια νέα παράμετρος για τη μέτρηση του ακουστικού εξοπλισμού, δηλαδή ένα τρισδιάστατο φάσμα της ενεργειακής κατανομής σε συχνότητα και χρόνο, τη λεγόμενη κατανομή Wigner, η οποία χρησιμοποιείται αρκετά ενεργά από διάφορες εταιρείες για την αξιολόγηση του εξοπλισμού, καθώς, όπως δείχνει η εμπειρία, σας επιτρέπει να ταιριάζετε καλύτερα με την ποιότητα του ήχου του. Λαμβάνοντας υπόψη την παραπάνω ιδιότητα του ακουστικού συστήματος για τη χρήση της δυναμικής των αλλαγών στα ενεργειακά χαρακτηριστικά ενός ηχητικού σήματος για τον προσδιορισμό του χρονισμού, μπορεί να υποτεθεί ότι αυτή η παράμετρος της διανομής Wigner μπορεί να είναι χρήσιμη για την αξιολόγηση μουσικών οργάνων.

Η αξιολόγηση των χρονόμετρων διαφόρων οργάνων είναι πάντα υποκειμενική, αλλά εάν, κατά την εκτίμηση του ύψους και της έντασης, είναι δυνατόν, βάσει υποκειμενικών εκτιμήσεων, να ρυθμιστούν ήχοι σε μια συγκεκριμένη κλίμακα (και ακόμη και να εισαχθούν ειδικές μονάδες μέτρησης "ύπνος "για ένταση και" κιμωλία "για γήπεδο), τότε η αξιολόγηση του χρονομέτρου είναι πολύ πιο δύσκολη εργασία. Συνήθως, για μια υποκειμενική εκτίμηση του χρονού, οι ακροατές παρουσιάζονται με ζεύγη ήχων που είναι ίδιοι σε ύψος και ένταση και καλούνται να τοποθετήσουν αυτούς τους ήχους σε διαφορετικές κλίμακες μεταξύ διαφορετικών αντιθέτων περιγραφικών χαρακτηριστικών: «φωτεινό» / «σκοτεινό», "φωνημένο" / "θαμπό" κλπ ... (Σίγουρα θα μιλήσουμε για την επιλογή διαφορετικών όρων για την περιγραφή των timbres και τις συστάσεις των διεθνών προτύπων για αυτό το ζήτημα).
Σημαντική επιρροή στον προσδιορισμό παραμέτρων ήχου όπως το ύψος, ο ήχος κλπ., Ασκείται από τη χρονική συμπεριφορά των πρώτων πέντε ή επτά αρμονικών, καθώς και από μια σειρά «μη διευρυμένων» αρμονικών έως και τη 15η. .. 17η.
Ωστόσο, όπως είναι γνωστό από τους γενικούς νόμους της ψυχολογίας, η βραχυπρόθεσμη μνήμη ενός ατόμου μπορεί ταυτόχρονα να λειτουργήσει σε όχι περισσότερα από επτά ή οκτώ σύμβολα. Ως εκ τούτου, είναι προφανές ότι δεν χρησιμοποιούνται περισσότερα από επτά οκτώ βασικά χαρακτηριστικά στην αναγνώριση και την αξιολόγηση του timbre.
Προσπάθειες για την καθιέρωση αυτών των σημείων με τη συστηματοποίηση και τον μέσο όρο των αποτελεσμάτων των πειραμάτων, για να βρεθούν γενικευμένες κλίμακες με τις οποίες θα μπορούσε να προσδιοριστεί η ένταση των ήχων διαφόρων οργάνων, η σύνδεση αυτών των κλιμάκων με διάφορα χρονικά-φασματικά χαρακτηριστικά του ήχου έχουν γίνει εδώ και πολύ καιρό. Το

Ένα από τα πιο διάσημα είναι το έργο του Grey (1977), όπου έγινε στατιστική σύγκριση εκτιμήσεων για διάφορα χαρακτηριστικά των χροών των ήχων διαφόρων οργάνων χορδών, ξύλου, κρουστών κλπ. Οι ήχοι συντέθηκαν σε έναν υπολογιστή, ο οποίος επέτρεψαν την αλλαγή των χρονικών και φασματικών προδιαγραφών τους. Η ταξινόμηση των χαρακτηριστικών του timbre πραγματοποιήθηκε σε έναν τρισδιάστατο (ορθογώνιο) χώρο, όπου επιλέχθηκαν οι ακόλουθες ως κλίμακες με τις οποίες έγινε η συγκριτική αξιολόγηση του βαθμού ομοιότητας των χαρακτηριστικών του timbre (που κυμαίνεται από 1 έως 30):

Η πρώτη κλίμακα είναι η τιμή του κεντροειδούς του φάσματος πλάτους (η κλίμακα δείχνει τη μετατόπιση του κεντροειδούς, δηλαδή το μέγιστο της φασματικής ενέργειας από χαμηλές σε υψηλές αρμονικές).
- το δεύτερο είναι ο συγχρονισμός των φασματικών διακυμάνσεων, δηλ. ο βαθμός συγχρονικότητας της εισαγωγής και ανάπτυξης μεμονωμένων τόνων του φάσματος ·
-τρίτο-ο βαθμός παρουσίας χαμηλού εύρους μη αρμονικής ενέργειας υψηλής συχνότητας θορύβου κατά την περίοδο της επίθεσης.

Η επεξεργασία των αποτελεσμάτων που ελήφθησαν με τη χρήση ειδικού πακέτου λογισμικού για ανάλυση συμπλεγμάτων κατέστησε δυνατή την αποκάλυψη της δυνατότητας μιας αρκετά σαφούς ταξινόμησης των οργάνων ανά χρονόμετρο εντός του προτεινόμενου τρισδιάστατου χώρου.

Μια προσπάθεια απεικόνισης της διαφοράς χρονού των ήχων των μουσικών οργάνων σύμφωνα με τη δυναμική των αλλαγών στο φάσμα τους κατά την περίοδο της επίθεσης έγινε στο έργο του Pollard (1982), τα αποτελέσματα φαίνονται στο σχήμα.

Τρισδιάστατος χώρος τόνου

Η αναζήτηση μεθόδων πολυδιάστατης κλιμάκωσης των χρονοτριβών και η δημιουργία των συνδέσεών τους με τα φασματικά-χρονικά χαρακτηριστικά των ήχων συνεχίζονται ενεργά. Αυτά τα αποτελέσματα είναι εξαιρετικά σημαντικά για την ανάπτυξη τεχνολογιών για σύνθεση ήχου υπολογιστή, για τη δημιουργία διαφόρων ηλεκτρονικών μουσικών συνθέσεων, για διόρθωση και επεξεργασία ήχου στην πρακτική μηχανικής ήχου κ.

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι στις αρχές του αιώνα, ο μεγάλος συνθέτης του εικοστού αιώνα, Άρνολντ Σένμπεργκ, εξέφρασε την ιδέα ότι «... αν θεωρήσουμε το γήπεδο ως μία από τις διαστάσεις του χρονού, και η σύγχρονη μουσική βασίζεται σε παραλλαγές αυτής της διάστασης, τότε γιατί να μην προσπαθήσουμε να χρησιμοποιήσουμε άλλες διαστάσεις timbre για τη δημιουργία συνθέσεων ». Αυτή η ιδέα υλοποιείται αυτήν τη στιγμή στο έργο των συνθετών που δημιουργούν φασματική (ηλεκτροακουστική) μουσική. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το ενδιαφέρον για τα προβλήματα της αντίληψης του timbre και τις συνδέσεις του με τα αντικειμενικά χαρακτηριστικά του ήχου είναι τόσο μεγάλο.

Έτσι, τα αποτελέσματα που ελήφθησαν δείχνουν ότι εάν κατά την πρώτη περίοδο μελέτης της αντίληψης του timbre (με βάση την κλασική θεωρία του Helmholtz) δημιουργήθηκε μια σαφής σύνδεση μεταξύ της αλλαγής του timbre και της αλλαγής στη φασματική σύνθεση του στάσιμου μέρους του ήχος (σύνθεση ήχων, αναλογία συχνοτήτων και πλάτους κ.λπ.), στη συνέχεια η δεύτερη περίοδος αυτών των μελετών (από τις αρχές της δεκαετίας του '60) κατέστησε δυνατή την καθιέρωση της θεμελιώδους σημασίας των φασματικών-χρονικών χαρακτηριστικών.

Αυτή είναι μια αλλαγή στη δομή του χρονικού περιβλήματος σε όλα τα στάδια ανάπτυξης του ήχου: επίθεση (η οποία είναι ιδιαίτερα σημαντική για την αναγνώριση των χρονοτριβών διαφόρων πηγών), στάσιμο μέρος και φθορά. Αυτή είναι μια δυναμική αλλαγή στο χρόνο του φασματικού περιβλήματος, συμπεριλαμβανομένου. η μετατόπιση του κεντρικού φάσματος, δηλ. η μετατόπιση του μέγιστου της φασματικής ενέργειας στο χρόνο, καθώς και η εξέλιξη στο χρόνο των εύρους των φασματικών συστατικών, ειδικά των πρώτων πέντε έως επτά «μη ξετυλιγμένων» αρμονικών του φάσματος.

Προς το παρόν, έχει ξεκινήσει η τρίτη περίοδος μελέτης του προβλήματος του χρονού, το ερευνητικό κέντρο έχει προχωρήσει προς τη μελέτη της επιρροής του φάσματος φάσεων, καθώς και με τη χρήση ψυχοφυσικών κριτηρίων για την αναγνώριση χρονομέτρων που αποτελούν τον γενικό μηχανισμό αναγνώρισης μιας ηχητικής εικόνας (ομαδοποίηση σε ροές, αξιολόγηση συγχρονισμού κ.λπ.).

Timbre και φάσμα φάσης

Όλα τα παραπάνω αποτελέσματα σχετικά με τον καθορισμό της σχέσης μεταξύ του αντιληπτού χρονικού ρυθμού και των ακουστικών χαρακτηριστικών του σήματος σχετίζονται με το φάσμα πλάτους, πιο συγκεκριμένα, με τη χρονική αλλαγή στο φασματικό περίβλημα (κυρίως η μετατόπιση του ενεργειακού κέντρου του φάσματος πλάτους- centroid) και ο χρόνος που ξεδιπλώνεται μεμονωμένων τόνων.

Η μεγαλύτερη δουλειά έχει γίνει προς αυτή την κατεύθυνση και έχουν επιτευχθεί πολλά ενδιαφέροντα αποτελέσματα. Όπως ήδη σημειώθηκε, για σχεδόν εκατό χρόνια, επικρατούσε στην ψυχοακουστική η άποψη του Χέλμχολτς ότι το ακουστικό μας σύστημα δεν είναι ευαίσθητο στις αλλαγές στις σχέσεις φάσης μεταξύ μεμονωμένων τόνων. Ωστόσο, σταδιακά, έχουν συσσωρευτεί πειραματικά δεδομένα ότι το ακουστικό βαρηκοΐας είναι ευαίσθητο στις αλλαγές φάσης μεταξύ διαφόρων στοιχείων του σήματος (έργα των Schroeder, Hartmann, κ.λπ.).

Συγκεκριμένα, διαπιστώθηκε ότι το ακουστικό όριο μετατόπισης φάσης σε σήματα δύο και τριών συστατικών στις χαμηλές και μεσαίες συχνότητες είναι 10 ... 15 μοίρες.

Αυτό οδήγησε στην ανάπτυξη ενός αριθμού ηχείων γραμμικής φάσης στη δεκαετία του 1980. Όπως είναι γνωστό από τη γενική θεωρία των συστημάτων, για τη μη στρεβλωμένη μετάδοση σήματος, είναι απαραίτητο να τηρείται η σταθερότητα του συντελεστή συνάρτησης μεταφοράς, δηλ. απόκριση συχνότητας (φάσμα φάσματος πλάτους) και η γραμμική εξάρτηση του φάσματος φάσης από τη συχνότητα, δηλ. φ (ω) = -ωΤ.

Πράγματι, εάν το φάσμα πλάτους του φάσματος παραμένει σταθερό, τότε, όπως προαναφέρθηκε, η παραμόρφωση του ηχητικού σήματος δεν πρέπει να συμβεί σε αυτή την περίπτωση. Οι απαιτήσεις για τη διατήρηση της γραμμικότητας φάσης σε όλο το εύρος συχνοτήτων, όπως φαίνεται από την έρευνα του Blauert, αποδείχθηκαν υπερβολικές. Διαπιστώθηκε ότι η ακοή ανταποκρίνεται κυρίως στον ρυθμό αλλαγής φάσης (δηλαδή το παράγωγο της συχνότητάς της), ο οποίος ονομάζεται " χρόνος καθυστέρησης ομάδας ": τ = dφ (ω) / dω.

Ως αποτέλεσμα πολυάριθμων υποκειμενικών εξετάσεων, τα όρια ακουστικότητας των στρεβλώσεων της GDT (δηλ. Η απόκλιση του Δτ από τη σταθερή τιμή του) κατασκευάστηκαν για διάφορα σήματα ομιλίας, μουσικής και θορύβου. Αυτά τα ακουστικά όρια εξαρτώνται από τη συχνότητα και στην περιοχή της μέγιστης ευαισθησίας ακοής είναι 1 ... 1,5 ms. Επομένως, τα τελευταία χρόνια, κατά τη δημιουργία ακουστικού εξοπλισμού Hi-Fi, καθοδηγούνται κυρίως από τα προαναφερθέντα ακουστικά όρια για τη στρέβλωση της καθυστέρησης της ομάδας.

Τύπος κυματομορφής σε διαφορετικές αναλογίες φάσης υπερτονών. κόκκινο - όλοι οι ήχοι έχουν τις ίδιες αρχικές φάσεις, μπλε - οι φάσεις κατανέμονται τυχαία.

Έτσι, εάν οι σχέσεις φάσης έχουν ηχητική επίδραση στην ανίχνευση βήματος, τότε μπορεί να αναμένεται ότι θα έχουν σημαντικό αντίκτυπο και στην αναγνώριση χρονομέτρου.

Για τα πειράματα, επιλέχθηκαν ήχοι με βασικό τόνο 27,5 και 55 Hz και με εκατό τόνους, με ομοιόμορφο λόγο πλάτους τυπικό για ήχους πιάνου. Ταυτόχρονα, διερευνήθηκαν επίσης τόνοι με αυστηρά αρμονικές αποχρώσεις και με μια συγκεκριμένη αρμονία χαρακτηριστική των ήχων του πιάνου, η οποία προκύπτει λόγω της πεπερασμένης ακαμψίας των χορδών, της ανομοιογένειάς τους, της παρουσίας διαμήκων και στρεπτικών δονήσεων κ.λπ.

Ο υπό μελέτη ήχος συντέθηκε ως το άθροισμα των επιχρισμάτων του: X (t) = ΣA (n) sin
Για ακουστικά πειράματα, επιλέχθηκαν οι ακόλουθες αναλογίες των αρχικών φάσεων για όλους τους ήχους:
- Α - ημιτονοειδής φάση, η αρχική φάση έγινε ίση με μηδέν για όλους τους τόνους φ (n, 0) = 0.
- Β - εναλλακτική φάση (ημιτονοειδής για ζυγό και συνημίτονο για περιττό), αρχική φάση φ (n, 0) = π / 4 [( - - 1) n + 1] ·
- С - τυχαία κατανομή φάσεων. οι αρχικές φάσεις σε αυτή την περίπτωση ποικίλλουν τυχαία στην περιοχή από 0 έως 2π.

Στην πρώτη σειρά πειραμάτων, και οι εκατό ήχοι είχαν τα ίδια πλάτη, μόνο οι φάσεις τους διέφεραν (θεμελιώδης τόνος 55 Hz). Ταυτόχρονα, οι ηχητικές χρονόμετρο αποδείχθηκαν διαφορετικές:
- στην πρώτη περίπτωση (Α), ακούστηκε μια ξεχωριστή περιοδικότητα,
- στο δεύτερο (Β), το χρονόμετρο ήταν πιο φωτεινό και ένα άλλο ύψος ακούστηκε μια οκτάβα υψηλότερη από την πρώτη (αν και το βήμα δεν ήταν καθαρό) ·
- στην τρίτη (Γ) - η χροιά αποδείχθηκε πιο ομοιόμορφη.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το δεύτερο βήμα ακούστηκε μόνο με ακουστικά, όταν ακούγονταν από τα μεγάφωνα, και τα τρία σήματα διέφεραν μόνο σε χρονόμετρο (επηρεάστηκε η αντήχηση).

Αυτό το φαινόμενο - μια αλλαγή στον τόνο όταν αλλάζει η φάση ορισμένων συνιστωσών του φάσματος - μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι όταν αναπαριστά αναλυτικά τον μετασχηματισμό Fourier ενός σήματος τύπου Β, μπορεί να αναπαρασταθεί ως το άθροισμα δύο συνδυασμών επιτονών : εκατό ηχοχρώματα με μια φάση τύπου Α και πενήντα ηχοχρώματα με μια φάση που διαφέρει κατά 3π / 4 και το πλάτος είναι μεγαλύτερο σε √2. Το αυτί εκχωρεί ένα ξεχωριστό βήμα σε αυτήν την ομάδα ήχων. Επιπλέον, όταν μετακινείται από την αναλογία των φάσεων Α σε φάσεις τύπου Β, το κεντροειδές του φάσματος (μέγιστο ενεργειακό) μετατοπίζεται προς υψηλότερες συχνότητες, οπότε ο χρονικός ρυθμός φαίνεται πιο φωτεινός.

Παρόμοια πειράματα με τη μετατόπιση φάσης μεμονωμένων ομάδων ήχων οδηγούν επίσης στην εμφάνιση ενός επιπλέον (λιγότερο σαφούς) εικονικού βήματος. Αυτή η ιδιότητα της ακοής οφείλεται στο γεγονός ότι το αυτί συγκρίνει τον ήχο με ένα συγκεκριμένο δείγμα του μουσικού τόνου που είναι διαθέσιμο, και αν κάποιες αρμονικές πέφτουν από τη σειρά που είναι τυπική για αυτό το δείγμα, τότε η ακοή τα ξεχωρίζει ξεχωριστά και αναθέτει τους αποτελεί ξεχωριστό γήπεδο.

Έτσι, τα αποτελέσματα των μελετών από τους Galembo, Askenfeld και άλλους έδειξαν ότι οι αλλαγές φάσεων στις αναλογίες μεμονωμένων χρωμάτων είναι σαφώς ευδιάκριτες ως αλλαγές στο timbre, και σε ορισμένες περιπτώσεις - στο γήπεδο.

Αυτό είναι ιδιαίτερα εμφανές όταν ακούτε πραγματικούς μουσικούς ήχους πιάνου, στους οποίους τα πλάτη των ήχων μειώνονται με την αύξηση του αριθμού τους, υπάρχει μια ειδική μορφή του φακέλου φάσματος (σχηματική δομή) και μια σαφώς έντονη αρμονία του φάσματος ( δηλαδή, η μετατόπιση συχνότητας μεμονωμένων τόνων σε σχέση με τις σειρές αρμονικών).

Στο χρονικό πεδίο, η παρουσία δυσαρμονίας οδηγεί σε διασπορά, δηλαδή τα συστατικά υψηλής συχνότητας διαδίδονται κατά μήκος της χορδής με μεγαλύτερη ταχύτητα από αυτά των χαμηλών συχνοτήτων και η κυματομορφή του σήματος αλλάζει. Η παρουσία μιας ελαφριάς δυσαρμονίας στον ήχο (0,35%) προσθέτει κάποια ζεστασιά, ζωντάνια στον ήχο, ωστόσο, αν αυτή η δυσαρμονία γίνει μεγάλη, οι χτυπήματα και άλλες παραμορφώσεις γίνονται ακουστικές στον ήχο.

Η αρμονικότητα οδηγεί επίσης στο γεγονός ότι εάν στην αρχική στιγμή οι φάσεις των τόνων ήταν σε ντετερμινιστικές σχέσεις, τότε στην παρουσία του οι σχέσεις φάσης γίνονται τυχαίες με το χρόνο, η δομή αιχμής της κυματομορφής εξομαλύνεται και το χρονόμετρο γίνεται πιο ομοιόμορφο - αυτό εξαρτάται από το βαθμό της αρμονίας. Επομένως, μια στιγμιαία μέτρηση της κανονικότητας της σχέσης φάσης μεταξύ παρακείμενων τόνων μπορεί να χρησιμεύσει ως δείκτης χρονομέτρησης.

Έτσι, η επίδραση της ανάμιξης φάσης λόγω της αρμονίας εκδηλώνεται σε μια μικρή αλλαγή στην αντίληψη του βήματος και του χρονού. Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτά τα εφέ ακούγονται όταν ακούτε κοντά στο ηχείο (στη θέση πιανίστας) και κοντά στο μικρόφωνο, με τα ακουστικά εφέ να είναι διαφορετικά όταν ακούτε με ακουστικά και με μεγάφωνα. Σε ένα αντηχητικό περιβάλλον, ένας πολύπλοκος ήχος με υψηλό συντελεστή αιχμής (που αντιστοιχεί σε υψηλό βαθμό κανονικοποίησης σχέσεων φάσης) υποδεικνύει την εγγύτητα της πηγής ήχου, καθώς όσο οι αποστάσεις από αυτήν οι σχέσεις φάσης γίνονται πιο τυχαίες λόγω αντανακλάσεων το δωμάτιο. Αυτό το εφέ μπορεί να προκαλέσει διαφορετικές αντιλήψεις για τον ήχο από τον πιανίστα και τον ακροατή, καθώς και διαφορετικό χρονόμετρο ήχου που καταγράφεται από το μικρόφωνο στο κατάστρωμα και στον ακροατή. Όσο πιο κοντά, τόσο υψηλότερη είναι η κανονικοποίηση των φάσεων μεταξύ των τόνων και όσο πιο συγκεκριμένο είναι το βήμα, τόσο πιο μακριά, τόσο πιο ομοιόμορφος χρονος και λιγότερο καθαρός τόνος.

Η αξιολόγηση της επίδρασης των σχέσεων φάσης στην αντίληψη του ρυθμού ενός μουσικού ήχου μελετάται τώρα ενεργά σε διάφορα κέντρα (για παράδειγμα, στο IRKAM) και αναμένονται νέα αποτελέσματα στο εγγύς μέλλον.

Timbre και γενικές αρχές αναγνώρισης των ακουστικών προτύπων

Το Timbre είναι ένα αναγνωριστικό του φυσικού μηχανισμού σχηματισμού ήχου από μια σειρά χαρακτηριστικών, σας επιτρέπει να επισημάνετε την πηγή ήχου (όργανο ή ομάδα οργάνων) και να προσδιορίσετε τη φυσική του φύση.

Αυτό αντανακλά τις γενικές αρχές αναγνώρισης των ακουστικών εικόνων, οι οποίες, σύμφωνα με τη σύγχρονη ψυχοακουστική, βασίζονται στις αρχές της ψυχολογίας gestalt (geschtalt, γερμανικά - "εικόνα"), η οποία ισχυρίζεται ότι για τον διαχωρισμό και την αναγνώριση διαφόρων ηχητικών πληροφοριών που έρχονται το ακουστικό σύστημα από διαφορετικές πηγές ταυτόχρονα (παίζει ορχήστρα, συνομιλία πολλών συνομιλητών κ.λπ.) το ακουστικό σύστημα (καθώς και το οπτικό) χρησιμοποιεί μερικές γενικές αρχές:

- διαχωρισμός- διαίρεση σε ροές ήχου, δηλ. υποκειμενική επιλογή μιας συγκεκριμένης ομάδας πηγών ήχου, για παράδειγμα, με μουσική πολυφωνία, το αυτί μπορεί να παρακολουθήσει την ανάπτυξη μιας μελωδίας σε μεμονωμένα όργανα.
- ομοιότητα- ήχοι παρόμοιοι σε ρυθμό ομαδοποιούνται και αποδίδονται σε μία πηγή, για παράδειγμα, οι ήχοι ομιλίας με στενή ένταση του κύριου τόνου και παρόμοιο χρονόμετρο ορίζονται ότι ανήκουν στον ίδιο συνομιλητή.
- συνέχεια- το ακουστικό σύστημα μπορεί να παρεμβάλλει ήχο από ένα μόνο ρεύμα μέσω της μάσκας, για παράδειγμα, εάν ένα μικρό τμήμα θορύβου εισαχθεί σε μια ροή ομιλίας ή μουσικής, το ακουστικό σύστημα μπορεί να μην το παρατηρήσει, το ηχητικό ρεύμα θα συνεχίσει να γίνεται αντιληπτό ως συνεχής;
- «κοινή μοίρα»- οι ήχοι που ξεκινούν και σταματούν, καθώς και η αλλαγή του πλάτους ή της συχνότητας εντός ορισμένων ορίων ταυτόχρονα, αποδίδονται σε μία πηγή.

Έτσι, ο εγκέφαλος ομαδοποιεί τις λαμβανόμενες πληροφορίες ήχου τόσο διαδοχικά, καθορίζοντας τη χρονική κατανομή των συστατικών του ήχου μέσα σε ένα ηχητικό ρεύμα, όσο και παράλληλα, τονίζοντας τα συστατικά της συχνότητας που υπάρχουν και αλλάζουν ταυτόχρονα. Επιπλέον, ο εγκέφαλος συγκρίνει συνεχώς τις λαμβανόμενες ηχητικές πληροφορίες με τις ηχητικές εικόνες που "καταγράφονται" στη διαδικασία εκμάθησης στη μνήμη. Ταιριάζει, τους αποδίδει κάποιες ειδικές ιδιότητες (για παράδειγμα, εκχωρεί ένα εικονικό βήμα, όπως στον ήχο των κουδουνιών).

Σε όλες αυτές τις διαδικασίες, η αναγνώριση timbre παίζει θεμελιώδη ρόλο, αφού το timbre είναι ένας μηχανισμός με τον οποίο τα χαρακτηριστικά που καθορίζουν την ποιότητα του ήχου εξάγονται από τις φυσικές ιδιότητες: καταγράφονται στη μνήμη, σε σύγκριση με αυτές που έχουν ήδη καταγραφεί και στη συνέχεια προσδιορίζονται σε ορισμένες περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού.

Ακουστικές περιοχές του εγκεφάλου

Τέμπο- πολυδιάστατη αίσθηση, ανάλογα με πολλά φυσικά χαρακτηριστικά του σήματος και του περιβάλλοντος χώρου. Πραγματοποιήθηκε εργασία για την κλιμάκωση της χρονικής έντασης στον μετρικό χώρο (οι κλίμακες είναι διαφορετικά φασματικά-χρονικά χαρακτηριστικά του σήματος, βλέπε το δεύτερο μέρος του άρθρου στο προηγούμενο τεύχος).

Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια έχει γίνει κατανοητό ότι η ταξινόμηση των ήχων στον υποκειμενικά αντιληπτό χώρο δεν αντιστοιχεί στον συνηθισμένο ορθογώνιο μετρικό χώρο, υπάρχει μια ταξινόμηση σύμφωνα με τους "υπο χώρους" που σχετίζονται με τις παραπάνω αρχές, οι οποίες δεν είναι ούτε μετρικές ούτε ορθογώνιο.

Διαχωρίζοντας τους ήχους σε αυτούς τους υποχώρους, το ακουστικό σύστημα καθορίζει την «ποιότητα ήχου», δηλαδή το χρονόμετρο και αποφασίζει σε ποια κατηγορία αποδίδονται αυτοί οι ήχοι. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι ολόκληρο το σύνολο των υποδιαστημάτων στον υποκειμενικά αντιληπτό ηχητικό κόσμο είναι χτισμένο με βάση πληροφορίες σχετικά με δύο παραμέτρους ήχου από τον εξωτερικό κόσμο - ένταση και χρόνο, και η συχνότητα καθορίζεται από τον χρόνο άφιξης του τις ίδιες τιμές έντασης. Το γεγονός ότι η ακοή χωρίζει τις λαμβανόμενες ηχητικές πληροφορίες σε πολλούς υποκειμενικούς υποχώρους ταυτόχρονα αυξάνει την πιθανότητα να αναγνωριστούν σε ορισμένα από αυτά. Αυτή τη στιγμή κατευθύνονται οι προσπάθειες των επιστημόνων στην κατανομή αυτών των υποκειμενικών υποχωρών, στους οποίους συμβαίνει η αναγνώριση των χρονοτριβών και άλλων σημείων σημάτων.

συμπέρασμα

Συνοψίζοντας ορισμένα αποτελέσματα, μπορούμε να πούμε ότι τα κύρια φυσικά χαρακτηριστικά με τα οποία καθορίζεται ο ρυθμός του οργάνου και η μεταβολή του στο χρόνο, είναι:
- ευθυγράμμιση των εύρων των τόνων κατά την περίοδο της επίθεσης ·
- αλλαγή στις σχέσεις φάσης μεταξύ των ήχων από ντετερμινιστικό σε τυχαίο (ιδίως, λόγω της αρμονίας των τόνων των πραγματικών οργάνων) ·
- αλλαγή στο σχήμα του φασματικού περιβλήματος εγκαίρως σε όλες τις περιόδους ανάπτυξης ήχου: επίθεση, στάσιμο μέρος και φθορά.
- η παρουσία παρατυπιών στο φάσμα του φακέλου και η θέση του φασματικού κεντροειδούς (μέγιστο

Φασματική ενέργεια, η οποία σχετίζεται με την αντίληψη των σχηματιστών) και την αλλαγή τους στο χρόνο.

Γενική άποψη των φασματικών φακέλων και η αλλαγή τους στο χρόνο

Η παρουσία διαμορφώσεων - πλάτους (τρέμολο) και συχνότητας (vibrato).
- αλλαγή στο σχήμα του φάσματος και στη φύση της αλλαγής του στο χρόνο.
- αλλαγή της έντασης (ένταση) του ήχου, δηλ. τη φύση της μη γραμμικότητας της πηγής ήχου ·
- η παρουσία πρόσθετων σημείων αναγνώρισης οργάνων, για παράδειγμα, ο χαρακτηριστικός θόρυβος του τόξου, το κτύπημα των βαλβίδων, το τρίξιμο των βιδών στο πιάνο κ.λπ.

Φυσικά, όλα αυτά δεν εξαντλούν τη λίστα των φυσικών χαρακτηριστικών ενός σήματος που καθορίζουν το χρονόμετρό του.
Οι αναζητήσεις προς αυτήν την κατεύθυνση συνεχίζονται.
Ωστόσο, κατά τη σύνθεση μουσικών ήχων, όλα τα χαρακτηριστικά πρέπει να ληφθούν υπόψη για να δημιουργήσουν έναν ρεαλιστικό ήχο.

Προφορική (λεκτική) περιγραφή του timbre

Εάν υπάρχουν οι κατάλληλες μονάδες μέτρησης για την εκτίμηση του ύψους των ήχων: ψυχοφυσικές (κιμωλία), μουσικές (οκτάβες, ήχοι, ημιτόνια, λεπτά). υπάρχουν μονάδες για ένταση (ήχοι, υπόβαθρα), τότε τέτοιες κλίμακες δεν μπορούν να κατασκευαστούν για χρονόμετρα, αφού αυτή η έννοια είναι πολυδιάστατη. Ως εκ τούτου, μαζί με τις αναζητήσεις που περιγράφηκαν παραπάνω για τη συσχέτιση της αντίληψης του ήχου με τις αντικειμενικές παραμέτρους του ήχου, για τον χαρακτηρισμό των χρονών των μουσικών οργάνων, χρησιμοποιούν λεκτικές περιγραφές που επιλέγονται σύμφωνα με τα αντίθετα σημάδια: φωτεινό - θαμπό, αιχμηρό - μαλακό κ.λπ.

Στην επιστημονική βιβλιογραφία, υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός εννοιών που σχετίζονται με την αξιολόγηση των ηχητικών χροιών. Για παράδειγμα, μια ανάλυση των όρων που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη τεχνική βιβλιογραφία μας επέτρεψε να προσδιορίσουμε τους πιο συνηθισμένους όρους που εμφανίζονται στον πίνακα. Έγιναν προσπάθειες για τον εντοπισμό των πιο σημαντικών ανάμεσά τους και την κλίμακα του χρονού σύμφωνα με αντίθετα σημάδια, καθώς και τη συσχέτιση της λεκτικής περιγραφής των χρονόμετρων με κάποιες ακουστικές παραμέτρους.

Οι κύριοι υποκειμενικοί όροι για την περιγραφή του timbre, που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη διεθνή τεχνική βιβλιογραφία (στατιστική ανάλυση 30 βιβλίων και περιοδικών).

Όξινο - ξινό
δυναμικός - ενισχυμένος
φιμωμένος - φιμωμένος
νηφάλιος - νηφάλιος (συνετός)
αντίκα - αντίκα
παγωμένος - παγωμένος
βρώμικο - πορώδες
μαλακό - μαλακό
καμάρα - κυρτή
γεμάτος - γεμάτος
μυστηριώδης - μυστηριώδης
πανηγυρικός - πανηγυρικός
αρθρώνω - ευανάγνωστο
ασαφής - γούνινος
ρινικός - ρινικός
στερεό - στερεό
αυστηρή - σοβαρή
γκάζι - λεπτός
τακτοποιημένος - τακτοποιημένος
ζοφερό - σκοτεινό
δάγκωμα, δάγκωμα - δάγκωμα
ευγενικός - ευγενικός
ουδέτερο - ουδέτερο
ηχηρός - ηχηρός
ήπιος - ήπιος
φάντασμα - φάντασμα
ευγενής - ευγενής
χάλυβας - χάλυβας
κραυγάζει - βρυχάται
υαλώδες - γυαλί
μη περιγραφόμενος - μη περιγραφόμενος
τεντωμένος - τεταμένος
φούσκωμα - φούσκωμα
λαμπερό - λαμπερό
νοσταλγικός - νοσταλγικός
σκληρός - τσιριχτός
αναπνευστική - αναπνοή
ζοφερός - λυπημένος
δυσοίωνο - δυσοίωνο
αυστηρός - περιορισμένος
φωτεινό - φωτεινό
κοκκώδης - κοκκώδης
συνηθισμένο - συνηθισμένο
δυνατός - δυνατός
λαμπρός - λαμπρός
τρίψιμο - τσιριχτό
ωχρός - χλωμός
βουλωμένος - βουλωμένος
εύθραυστος - κινητός
σοβαρός - σοβαρός
παθιασμένος - παθιασμένος
υποταγμένος - υποταγμένος
buzzy - βουίζει
γρυλίζοντας - γρυλίζοντας διεισδυτικός - διεισδυτικός
λαχταριστός - βιαστικός
ηρεμία - ηρεμία
σκληρά - σκληρά
τρύπημα - διάτρηση
γλυκό γλυκό
μεταφορά - πτήση
σκληρός - τραχύς
τσιμπημένος - περιορισμένος
μανιασμένο - μπερδεμένο
κεντραρισμένο - συγκεντρωμένο
στοιχειωτικό - στοιχειωτικό
ήρεμος - γαλήνιος
τάρτα - ξινή
ξωτικό - κουδούνισμα
μουντός - αόριστος
καταγγέλλοντας - καταγγέλλοντας
δακρύρροια - ξέφρενο
σαφής, σαφήνεια - σαφής
εγκάρδιο - ειλικρινές
προβληματικός - βαρύς
τρυφερή - απαλή
θολό - ομιχλώδες
βαρύ - βαρύ
ισχυρό - ισχυρό
τεταμένη - τεταμένη
χονδροειδές - τραχύ
ηρωικός - ηρωικός
εξέχουσα - εξαιρετική
παχύ - παχύ
κρύο - κρύο
βραχνή - βραχνή
πικάντικο - πικάντικο
λεπτό - λεπτό
πολύχρωμο - πολύχρωμο
κούφιο - κενό
καθαρός - αγνός
απειλητικός - απειλητικός
άχρωμο - άχρωμο
κορνίζοντας - κορνίζοντας (κόρνα αυτοκινήτου)
λαμπερό - λαμπερό
λαρυγγισμένος - λαρυγγισμένος
δροσερό - δροσερό
φρικιαστικό - βουητό
βρώμικο - κροταλίζει
τραγικός - τραγικός
κράξιμο - κράξιμο
γεροδεμένος - γεροδεμένος
κροτάλισμα - βρυχηθμός
γαλήνιο - καταπραϋντικό
συντρίβεται - σπάει
πυρακτώσεως - πυρακτώσεως
καλαμι - τρυπημα
διαφανές - διαφανές
κρεμώδης - κρεμώδης
κοπτικό - αιχμηρό
εκλεπτυσμένο - εκλεπτυσμένο
θριαμβευτής - θριαμβευτής
κρυσταλλική - κρυσταλλική
ανέκφραστος - ανέκφραστος
απομακρυσμένος - απομακρυσμένος
tubby - βαρέλι
κοπή - αιχμηρό
έντονος - έντονος
πλούσιος - πλούσιος
θολός - θολός
σκοτεινό - σκοτεινό
ενδοσκόπηση - σε βάθος
κουδούνισμα - κουδούνισμα
θολή - βομβιστική
βαθιά - βαθιά
χαρούμενος - χαρούμενος
στιβαρό - αγενές
ασυγκέντρωτος - ασυγκέντρωτος
λεπτή - λεπτή
μαρασμός - λυπημένος
τραχύ - τάρτα
μη διακριτικός - ταπεινός
πυκνό - πυκνό
φως - φως
στρογγυλεμένος - στρογγυλός
καλυμμένος - καλυμμένος
διάχυτος - διάχυτος
διαυγές - διαφανές
αμμώδης - αμμώδης
βελούδινο - βελούδινο
θλιβερό - μακρινό
υγρό - υδαρές
άγριος - άγριος
ζωντανός - δονείται
απόμακρος - διακριτός
δυνατά - δυνατά
ουρλιαχτό - ουρλιάζοντας
ζωτικής σημασίας - ζωτικής σημασίας
ονειροπόλος - ονειροπόλος
φωτεινό - λαμπερό
sere - στεγνό ηδονικό - πλούσιο (πολυτελές)
στεγνό - στεγνό
πλούσιο (λαχταριστό) - ζουμερό
γαλήνη, γαλήνη - ηρεμία
wan - θαμπό
θαμπό - βαρετό
λυρική - λυρική
σκιερό - σκιασμένο
ζεστό - ζεστό
σοβαρός - σοβαρός
μαζική - μαζική
αιχμηρό - αιχμηρό
υδαρής - υδαρής
εκστατικός - εκστατικός
διαλογιστικός - στοχαστικός
λάμψη - ρίγος
αδύναμος - αδύναμος
αιθέριο - αιθέριο
μελαγχολία - μελαγχολία
φωνάζοντας - φωνάζοντας
βαρύ - βαρέων βαρών
εξωτικά - εξωτικά
μαλακό - μαλακό
τσιριχτό - τσιριχτό
άσπρο - λευκό
εκφραστικός - εκφραστικός
μελωδικός - μελωδικός
μεταξωτό - μεταξένιο
θυελλώδης - θυελλώδης
λίπος - λίπος
απειλητικός - απειλητικός
ασημί - ασημί
σφικτό - λεπτό
σκληρός - σκληρός
μεταλλικό - μεταλλικό
τραγούδι - μελωδικό
ξυλώδης - ξύλινος
πλαδαρός - πλαδαρός
κακό - ασαφές
κακό - απαίσιο
λαχτάρα - θλιβερή
εστιασμένος - επικεντρωμένος
πένθιμος - πένθος
χαλαρός - χαλαρός
απαγορευτικό - απωθητικό
λασπωμένο - βρώμικο
λεία - λεία

Ωστόσο, το κύριο πρόβλημα είναι ότι δεν υπάρχει σαφής κατανόηση των διαφόρων υποκειμενικών όρων που περιγράφουν το timbre. Η μετάφραση που παρέχεται στη λίστα δεν αντιστοιχεί πάντα στην τεχνική έννοια που είναι ενσωματωμένη σε κάθε λέξη κατά την περιγραφή διαφόρων πτυχών της εκτίμησης timbre.

Στη βιβλιογραφία μας, υπήρχε ένα πρότυπο για βασικούς όρους, αλλά τώρα τα πράγματα είναι πολύ θλιβερά, καθώς δεν βρίσκεται σε εξέλιξη δουλειά για τη δημιουργία μιας κατάλληλης ορολογίας στη ρωσική γλώσσα και πολλοί όροι χρησιμοποιούνται σε διαφορετικές, ενίοτε αντίθετες, έννοιες.
Από αυτή την άποψη, κατά την ανάπτυξη μιας σειράς προτύπων για υποκειμενικές εκτιμήσεις της ποιότητας του εξοπλισμού ήχου, των συστημάτων ηχογράφησης κ.λπ., το AES άρχισε να παρέχει ορισμούς υποκειμενικών όρων σε παραρτήματα προτύπων και εφόσον δημιουργούνται πρότυπα σε ομάδες εργασίας που περιλαμβάνουν κορυφαίοι εμπειρογνώμονες από διαφορετικές χώρες, αυτή είναι μια πολύ σημαντική διαδικασία. οδηγεί σε μια συνεπή κατανόηση των βασικών όρων για την περιγραφή των timbres.
Για παράδειγμα, θα αναφέρω το πρότυπο AES -20-96 - "Συστάσεις για την υποκειμενική αξιολόγηση των ηχείων" - το οποίο παρέχει έναν συμφωνημένο ορισμό όρων όπως "άνοιγμα", "διαφάνεια", "σαφήνεια", "ένταση", «σκληρότητα» κ.λπ.
Εάν αυτό το έργο συνεχιστεί συστηματικά, τότε, ίσως, οι κύριοι όροι για τη λεκτική περιγραφή των χροών των ήχων διαφόρων οργάνων και άλλων πηγών ήχου θα έχουν συμφωνημένους ορισμούς και θα είναι σαφώς ή μάλλον στενά κατανοητοί από ειδικούς από διαφορετικές χώρες.