Что такое виртуальный шаг?

Насколько я понимаю, виртуальный шаг — это концепция, которая должна объяснять феномен «отсутствующей фундаментальной основы». Конкретно,

Говорят, что у гармонического звука отсутствует основная частота, когда его обертоны указывают на основную частоту, но в звуке отсутствует компонент на самой основной частоте. Мозг воспринимает высоту тона не только по его основной частоте, но и по периодичности, обусловленной соотношением между высшими гармониками. Источник: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Missing_fundamental .

Может ли кто-нибудь объяснить, что такое виртуальные поля и как это объясняет, почему происходит отсутствующее фундаментальное явление?

Ответы (2)

Когда человек слышит комбинацию звуков, которые имеют множество точных или почти точных кратных общей частоты и не являются общими кратными более высокой частоты, человек часто будет воспринимать звук на этой общей частоте, тембр которого будет зависеть от комбинация частот над ним. Этот эффект можно испытать, даже если амплитуда звука на самой общей частоте равна нулю.

Обратите внимание, что можно воспринимать несколько одновременных различных тонов, кратных общей частоте, если сами отдельные тона имеют различную гармоническую характеристику. Например, если услышать следующую комбинацию частот (амплитуды выражены линейно):

Freq 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10k
     1.0  1.5  0.33 0.75 0.20 0.50 0.14 0.38 0.11 0.30

можно было бы воспринять комбинацию гармонически насыщенных звуков на частотах 1000 Гц и 2000 Гц. Хотя все частоты кратны 1000 Гц, те, которые также кратны 2000 Гц, будут намного громче. Если бы вместо этого можно было услышать следующую комбинацию частот:

Freq 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10k
     0.0  0.5  0.33 0.25 0.20 0.17 0.14 0.12 0.11 0.10

можно было бы воспринять единый гармонически насыщенный звук на частоте 1000 Гц, даже если там нет частотного содержания, потому что нет другой более высокой частоты, чьи кратные доминируют больше, чем другие кратные 1000 Гц.

В тех случаях, когда звуки подвергаются гармоническим искажениям, процесс добавит спектральное содержание на частотах, которые представляют собой суммы и разности кратных исходных частот. Если вышеприведенный пример с частотой 1000 Гц был искажен, например, потому что все кратные исходным частотам также кратны 1000 Гц, процесс будет генерировать спектральный контент с частотой 1000 Гц. Пауэр-аккорды на гитаре используют этот принцип, поскольку три струны имеют высоту тона в соотношении 2: 3: 4, что создает основную октаву ниже самой низкой струны. Хотя виртуальный шаг усиливается электронным искажением, такое искажение не требуется. Некоторые органы имеют упоры 2 2/3 фута и 1 3/5 фута, трубы которых составляют одну треть и одну пятую длины основного упора 8 футов; некоторые добавляют упор 1 1/7 фута, что составляет одну седьмую длины. Если кто-то начинает играть мелодическую линию, используя эти остановки в сочетании с 8-футовой остановкой, а затем выключает 8-футовую остановку, мелодия может восприниматься как продолжающаяся с исходной высотой звука даже без какого-либо частотного содержания. На некоторых органах, особенно с ступенями 1 1/7 фута, можно услышать соответствующую высоту тона без необходимости подводить к ней, но только с ступенями 2 2/3 фута и 1 3/5 фута эффект отсутствует. т работу также.

«такое искажение не требуется» - один из способов взглянуть на это состоит в том, что искажение происходит в наших ушах ( music.stackexchange.com/questions/26834/… )
@Dave: я подозреваю, что это так, но мне не хватает опыта, чтобы судить о таких заявлениях. Сенсорное восприятие странное во многих отношениях, и многие сенсорные процессы «почти» соответствуют некоторым хорошим простым физическим моделям, но имеют аномалии, которые предполагают, что процессы, стоящие за ними, вероятно, сильно отличаются от того, что предполагают модели.

При воспроизведении (относительно) сложного звука, кроме извлечения частоты, ваш мозг выполняет дополнительную обработку для определения гармонических паттернов, т. е. наборов частот, где все они являются целыми кратными некоторой основной частоте. Это важная часть нашего восприятия высоты тона. Из-за этой сложной обработки не всегда существует очевидная связь между спектральным составом данного звука и высотой тона, которую ему приписывает слушатель.

Существуют методы комбинирования звуков ( комбинированных тонов и других), так что слушатели будут назначать результирующей комбинации более низкую высоту тона, чем любой из отдельных звуков; основная высота комбинированного звука физически отсутствует. Этот «отсутствующий основной эффект» несколько удивителен, поскольку для большинства звуков именно частота самой низкой гармоники определяет воспринимаемую высоту звука.

«Виртуальная высота тона», по-видимому, является термином, придуманным некоторыми теоретиками музыки в их попытках описать некоторые особенности (музыкального) восприятия звука, например степень консонанса, и согласуется с хорошо известным недостающим фундаментальным явлением. Эта теория включает в себя идею о том, что мозг пытается присвоить звукам «виртуальную высоту звука», ища отношения между спектральными компонентами. Насколько мне известно, этот термин применяется только к идеям, основанным на идеях, первоначально представленных Терхардтом в 1970-х годах, т. е. он отражает определенную школу или подход к такого рода анализу.