Почему слушатели наиболее отчетливо слышат самую низкую ноту аккорда?

Источник: профессор Брюс Таггарт (доктор философии в области теории музыки, Пенсильванский университет), 58 секунд его видео на Coursera .

Самая низкая нота аккорда — самая важная. Это то, что слушатель слышит наиболее отчетливо.

Почему вышеизложенное верно? Я не разбираюсь в физике: пожалуйста, отвечайте просто.

Это неправда. Это зависит от слушателя, акустики, звучания аккорда, инструментовки, ...
Тем не менее, обычно именно верхняя часть несет мелодию. Рассмотрим некоторые аранжировки SATB, у кого есть мелодия: у сопрано или у баса?
Мне не нравится, как он это сформулировал. Психоакустически, чем ниже нота, тем труднее обычно различить ее высоту. Так что это, кажется, противоречит его утверждению, за исключением случаев, когда басовая нота достаточно высока. Тем не менее, самая низкая звучащая нота имеет особое значение, когда мозг кодирует общий звук, о чем, вероятно, он и говорит, я просто думаю, что он плохо подбирает слова, чтобы резюмировать концепцию.
@leftaroundabout, хотя там может быть полезная информация, есть разница между тем, чтобы быть важным в гармоническом анализе музыки и быть услышанным наиболее отчетливо .
С корнем + квинтой (+ необязательно, октава) слушатель может часто слышать несуществующую ноту на октаву ниже корня из-за иллюзии «отсутствующей основной». Вероятно, одна из причин, по которой хэви-метал звучит так «тяжело», широко использует такие аккорды («пауэр-аккорды»).
Возможно, интересно: можно услышать более низкий звук, чем он есть на самом деле, при правильной ситуации. См. Отсутствующий основной или Фантомный основной.
Мне кажется, что профессор попытался упростить истину и зашел слишком далеко. Первое предложение в сером прямоугольнике является вопросом мнения, а второе предложение является доказуемо ложным.
Почему бы тебе не спросить Брюса Таггарта?
@BoundaryImposition IIRC, это сделал кто-то из курса Coursera, но профессор Таггарт ответил, что точно не знает, но предположил несколько причин.
@Canada-Area51Proposal: это не очень обнадеживает. Возможно, профессору Таггарту не следует делать заявления о том, что он не может сделать резервную копию!

Ответы (9)

Ответ лежит в области психоакустики и/или музыкальной психологии . Я немного изучал это в аудиотехнике, и, насколько я помню, это связано с тем, как наша первичная слуховая кора в мозге обрабатывает вибрационные импульсы, которые мы слышим как тон.

Низким тонам придается больший «вес», чем более высоким частотам, особенно при определении того, что такое «основная частота» . Я не уверен, почему, но я знаю, что по этому вопросу было проведено тестирование.

Дополнительные гармонические тона, добавленные к аккорду, могут помочь мозгу распознать основной тон. Вероятно, поэтому так эффективно помещать высоту аккорда в басовую ноту. 5-й, будучи гармонично связанным, тоже может работать и не маскировать восприятие основного. Помещение 3-й частоты в основу может вызвать путаницу в отношении того, какая частота является основной.

Вы можете сами попробовать это на клавиатуре: сыграйте основной аккорд до в правой руке и сыграйте с ним низкую до на басу. Затем переключите нижнюю ноту на G и послушайте разницу. Наконец, поместите низкую ми в бас, и вы услышите, что аккорд звучит не как «C ish».

Небольшое резюме отсюда: dspguide.com/ch22/2.htm и предыдущий раздел. Учтите, даже просто слушая, как кто-то говорит: то, что мы слышим в качестве высоты тона, является самым низким тоном. Все остальные тона (гармоники/обертоны), сопровождающие основной тон, включаются в восприятие и воспринимаются как «тембр», а не как отдельные ноты. Основное исключение — тувинское горловое пение, в котором отдельные «ноты» (гармоники) усиливаются и выступают наружу. Я не знаю, всегда ли бас слышен «наиболее отчетливо», но он оказывает огромное (возможно, самое большое) влияние на то, что мы воспринимаем как тональность или тональный центр.
Когда вы говорите об «основной частоте», это звучит так, как будто вы говорите о «основной частоте аккорда», а не об отдельной ноте. Вы говорите о каком-то «подразумеваемом» фундаменте, который слушатель мог бы воспринять на основе присутствующего надмножества обертонов?
Да, ноты, которые мы накладываем на основную ноту аккорда, добавляют относительные гармонические обертоны к основной частоте (самой низкой или самой медленной частоте). То, что мы слышим как «созвучие», — это ноты, которые резонируют в простых целочисленных соотношениях (например, добавление октавы или соотношение 2:1). Если вы не играете синусоиду, ноты, которые мы добавляем к аккорду, обычно уже представлены в основной ноте, их добавление делает их более заметными в гармоническом стеке. Если вы измените самую низкую ноту, то мозг воспринимает стек по сравнению с этой основной нотой. Я помню это из урока физики музыки...
«ноты, которые мы накладываем на основную ноту аккорда, добавляют относительные гармонические обертоны к основной частоте» — важно отметить (ха-ха), что некоторые из обертонов более высоких нот могут не быть обертонами самой низкой ноты. хотя в аккорде . Это верно даже для триады корневой позиции; третья и пятая могут иметь обертоны, которые (вместе с теми, что в корне) предполагают ноту ниже тех, что в аккорде. Так что мы все еще не можем сказать, что процитированная идея — что «самая низкая нота аккорда — самая важная» — действительно верна.
В качестве интересной вариации этого эксперимента попросите кого-нибудь сыграть ноту «до» и ноту «соль» под ней в левой руке вместе с аккордом в правой руке и немного изменить ритм между «до» и «соль». По крайней мере, на мой слух, имея Звук C немного перед G делает аккорд более похожим на C, даже если "C" ведет лишь немного.
@topo morto Правда, я больше отвечал на то, почему профессор Таггарт сделал это заявление. Это, безусловно, чрезмерное упрощение концепции. Если вы читаете расшифровку стенограммы, то утверждение является своего рода наполнителем, когда он объясняет инверсии.
Этот ответ должен упомянуть маскировку, чтобы быть полным и потрясающим.

Это мнение того парня. Многие скажут, что верхняя нота выделяется больше. Другие могут считать основной тон самым важным (если не самым слышимым) вне зависимости от инверсии. Это, конечно, не установленный факт.

В отсутствие другой части мелодии выделялись бы верхняя и нижняя ноты. Однако при наличии другой партии мелодии верхняя нота аккордовой партии будет выделяться меньше, чем нижняя, потому что мелодия отвлечет внимание от верхнего узла аккордовой партии.
Очень упрощенное опровержение, не подкрепленное никакими доказательствами само по себе. Смотрите другие ответы для получения дополнительной информации.
Простое опровержение — это все, что необходимо для нестандартного утверждения, не подкрепленного никакими доказательствами. Если кто-то говорит «небо зеленое!», «нет, это не так!» является достаточным опровержением. Если у них есть доказательства особых обстоятельств, при которых он может казаться зеленым, давайте их послушаем.
В вашем случае, поскольку вопрос не имеет документальной поддержки, значит, ваш ответ не нуждается в документальной поддержке? Если бы явление, упомянутое в вопросе, не было реальным, изученным, задокументированным и хорошо известным многим пользователям здесь, вопрос получил бы комментарии, аналогичные вашему ответу. Факт, о котором идет речь, есть факт, а не «мнение одного парня». Простейшим, но отнюдь не единственным фактором является маскировка , являющаяся следствием строения базилярной мембраны, которая отдает предпочтение более низким частотам, чем более высоким одновременным частотам.

Это связано с обертонами и тем, как наш мозг обрабатывает сигналы.

Когда источник звука имеет обертоны, существует математическая связь между каждой из частот тонов. Если вы понимаете взаимосвязь, вы можете упростить свою обработку, разбив ее на единую частоту и закодировав взаимосвязь обертонов.

Как оказалось, в большинстве случаев наиболее естественной частотой является самая низкая частота. Почему? Ну, это уникальная возможность лучше всего описать последовательность. Рассмотрим пример с вибрирующей струной, где я предпочитаю думать о струне как об одной ноте и некоторых гармониках, но я выбираю разные основные частоты. В первом столбце я выбираю самую низкую частоту, а во втором — третью (произвольный выбор):

Frequencies:  400 800 1200 1600 2000 2400 ...
          multiplex of 400        multiples of 1200
   400          1                         1/3
   800          2                         2/3
  1200          3                         1
  1600          4                         4/3
  2000          5                         5/3
  2400          6                         2

Как видите, математика выглядит намного проще, если считать основную частоту ноты самой низкой частотой! Этот конкретный пример относится к струне, которая отличается, скажем, от открытой трубы, но история та же. Уравнения просто более естественны, если вы думаете о самой низкой частоте.

Наш мозг — это умный маленький процессор. Они поняли это миллиарды лет назад, еще до того, как мы стали млекопитающими! Поэтому, когда вы и я что-то слышим, мы, естественно, слышим этот разделенный паттерн: мы слышим «основную частоту», определяющую ноту, и мы слышим «характер» звука как отдельно закодированный набор информации об обертонах.

Интересная поломка этой модели происходит с горловым пением. Наиболее известен тувинским горловым пением., это способ петь две ноты одновременно. Эта техника представляет собой блестящее злоупотребление этой обработкой, которую делает наш мозг. Практически во всех реальных инструментах наибольшая мощность (то есть передаваемая энергия в научном смысле) приходится на более низкие частоты, ближе к основным. В горловом пении человек тщательно регулирует форму рта, чтобы выделить одну гармонику, заставляя ее резонировать гораздо сильнее, чем другие. Когда слушатель обрабатывает это, его мозг видит звук, не вписывающийся в его обычную модель, предполагающую, что для одного источника звука будет все меньше и меньше мощности в каждом из обертонов. Затем он делает предположение, что существует не один источник звука, а два! Таким образом, когда мы слышим горловое пение тувинцев, создается впечатление, что они одновременно поют и басовую партию, и свистящую мелодию. Фактически,нам изобретать новую «самую низкую ноту» в нашей собственной голове, чтобы нести мелодию!

Связанное с этим явление - отсутствие основного тона: большинство людей будут воспринимать высоту ноты как «низ» соответствующего гармонического ряда, даже если эта конкретная частота отсутствует. Это явление встречается (среди прочего) в нотах литавр, трубчатых колокольчиков и в педальных тонах духовых инструментов.

Это сложный вопрос, охватывающий то, как слушатель настраивается на звуки, музыкальную культуру (например, западную или южноазиатскую), тональность, влияние индивидуальных характеристик аудиограммы (например, нарушение слуха на высоких частотах), громкость инструментов и способ их исполнения и разницу между гармоническими последовательностями и контрапунктом.

Каждая музыкальная нота звучит с большим количеством обертонов, поэтому обертоны нижних нот переплетаются с основными тонами и обертонами высоких нот. В трехнотном аккорде первый обертон основного тона уже выше всех основных. Тем не менее, обертоны основного тона расположены более плотно, чем обертоны более высоких нот, и, таким образом, доминируют в нижней части спектра, частично смешиваясь с основными тонами и обертонами более высоких нот. Однако результирующая сетка гармоник определяется гармоническим корнем аккорда, который может быть или не быть его самой низкой нотой в зависимости от инверсии аккорда. В случае обращения аккордов самая нижняя нота не является доминирующей, как в случае аккордов в основной позиции.

Проголосовали за то, что совершенно непонятно!
Все обертоны «сцепляются» со всеми другими обертонами. «Первый обертон основы уже выше всех основ» бессмысленно. «Обертоны основного тона расположены более близко друг к другу, чем обертоны более высоких нот» просто ложны, а «никогда» не является последовательностью, как и «и, таким образом, доминируют ...». «Результирующая сетка гармоник» определяется положение аккорда (тоника или инверсия), а не «гармонический корень аккорда». Последнее предложение противоречит как цитате в вопросе, так и остальной части ответа. Ответ полный бред.
@EJP это не полная ерунда, хотя я согласен, что это не очень понятно сформулировано. Но я думаю, что этот ответ говорит более или менее то же самое, что и в этом другом вопросе (из которого этот вопрос является дубликатом ИМО).
@leftaroundabout может быть дубликатом, хотя этот вопрос, кажется, больше о том, почему мы воспринимаем самую нижнюю ноту как важную, или о том, что мы слышим, я думаю, что вопрос больше связан, чем дублируется.
@leftaroundabout Хорошо, это не полная ерунда, но понятные части неверны. Непоследовательность и внутреннее противоречие абсурдны по определению.
Два появления слова «фундаментальный» — во втором предложении и в начале третьего предложения — должны говорить «самая низкая нота аккорда». Ясно, что имел в виду респондент, но тот факт, что они ошиблись, затрудняет понимание ответа.

Бас или более низкие ноты воспринимаются в центре внутреннего уха. Погода в гармонических частях ноты или как часть басовой партии, например, в последовательности аккордов, самая низкая нота кажется «более укоренившейся» или «более фундаментальной». Некоторые из других проблем, упомянутых в других ответах здесь, могут по-прежнему применяться, поскольку в случае, когда основная гармоническая часть ноты отсутствует, ухо / ум делает вывод об этом, но это не то, почему бас так важен и структурен. На восприятие гармонических частей ноты также влияет основное восприятие баса, но по совпадению, в естественных звуках самая низкая гармоническая часть обычно оказывается самой громкой, а все остальные гармонические части - целым числом. кратно. Могло ли внутреннее ухо развиться до того, чем оно является, потому что все частичные гармоники являются целыми числами, кратными самой низкой частоте? Это кажется возможным. Факт остается фактом: басовая партия является ключевой и логически более ограниченной, чем другие партии.

В книге «Это твой мозг о музыке» г-н Левитин рассказывает об эксперименте, в котором звуки, чья основная (=самая низкая) частота преднамеренно стирается, воспроизводятся как для животных, так и для людей. В результате контур в нашей коре заполнил недостающую частоту, на выходе мозгового контура появились те же самые вибрации с исходным неизмененным звуком. А мы, животные, не могли отличить. Итак, подходя к вашему ответу; это наша эволюция дала это. Но если вы хотите знать, в электротехнике, когда прямоугольный сигнал преобразуется в частотные составляющие, то есть преобразование Фурье, он имеет самую высокую амплитудную составляющую на самых низких частотах. Ваш ответ может иметь какое-то отношение к музыке, которую мы слушаем, может быть представлен в виде прямоугольных сигналов,https://en.m.wikipedia.org/wiki/Sinc_function или звуки, которые мы слушаем, имеют синусоидальное сходство, или каждое музыкальное взаимодействие (эхо и т. д.) можно рассматривать как операцию вывода или интеграции, где синусоидальные волны не меняют форму и частота, но другие затухают, и, таким образом, самая низкая синусоидальная волна остается остатком. Я только что помирился после ссылки на Википедию.

Прямоугольный сигнал на самом деле является примером сигнала с особенно сильным содержанием обертонов (в частности, с очень высокими гармониками), т. е. сигнала с относительно небольшой энергией основной гармоники.
Нет. Какова ваша ссылка? Я понял вашу точку зрения, вы пытаетесь сказать: «Если у нас есть 2 волны с одинаковой энергией, и одна из них прямоугольная, прямоугольная будет иметь наименьшую энергию на фундаменте?» Что ж, это не меняет «факта», что фундаментальная составляющая является наибольшей. Постоянная Фурье для основной частоты равна 4/pi, что больше 1, даже больше, чем сама волна.
Что ж, прямоугольная волна максимизирует общую среднеквадратичную энергию, следовательно, это просто самый громкий сигнал, который вы можете иметь для данной амплитуды. Да, у него также очень сильная основная частота, но это не причина, по которой он звучит так громко — если вы примените фильтр нижних частот к прямоугольной волне, особенно если основная частота находится в диапазоне низких частот, она станет намного тише, хотя амплитуда на самом деле увеличивается, потому что большая часть этой энергии на самом деле приходится на обертоны. Большинство других сигналов, например треугольник, синусоидальные ЧМ-сигналы, акустические инструменты, в большей степени зависят от основной частоты, чем прямоугольник.
…В любом случае, я не понимаю, к чему вы клоните. Да, в большинстве сигналов основной тон сильнее (по амплитуде), чем любой из обертонов. Но как это влияет на то, насколько громко слышна самая низкая нота в некоторой аранжировке? Если вы смешаете трубу и басовую флейту, то обе они могут иметь самую сильную амплитуду в соответствующем основном тоне, но это абсолютно ничего не изменит в том факте, что каждая нота трубы в целом громче, чем все, что может когда-либо воспроизвести басовая флейта.
@leftaroundabout Вы правы в том, что прямоугольные волны имеют много гармоник, но в них вдвое меньше гармоник, чем в пилообразных, поэтому они не являются самой сложной формой волны. А пилообразные часто воспринимаются громче из-за их богатого спектра. Помните, что среднеквадратичная энергия/мощность не имеет прямого отношения к громкости, частотный состав/спектр очень важен (как известно, Флетчер и Мансон). А прямоугольные волны в основном фундаментальные. Обертоны имеют более низкую энергию. См.: goo.gl/images/MTn78X .

Так играют аккорды.

Директор группы Mu использует аналогию со звуковой пирамидой: нижние инструменты должны играть громче, а более высокие инструменты должны немного отставать. Это позволяет гармонии звучать сбалансированно, а не «тяжело».

Это зависит от акустики в помещении, количества игроков, слуха окружающих. Я не думаю, что это особенно точно.
Серьезно? Никогда раньше с этим не сталкивался. По моему опыту обычно бывает наоборот.
@JimM нет, на самом деле это правда. Самая низкая нота слышна лучше всего, потому что она самая сильная — басовые инструменты, как правило, благодаря их большему размеру способны воспроизводить гораздо более сильные амплитуды, чем соответствующие высокие инструменты. Тем не менее, они не обязательно звучат громче из-за Флетчера-Мансона. Скрипка обычно звучит громче, чем виолончель, хотя она может создавать более сильные амплитуды и, как правило, должна делать то же самое, чтобы микс звучал сбалансированно. Конечно, его еще нужно правильно дозировать — иногда контрабасы могут заглушать скрипки.
Так играют аккорды . Не совсем верно, на гитаре вы можете играть аккорды, начиная с самой высокой ноты и заканчивая самой низкой, что также называется ударом вверх.

Мое мнение, преобладание гитары за последние 100 лет означает много аккордов, самая низкая нота обычно звучит первой, потому что аккорды обычно играются вниз.

Возможно, стоит подумать, что звуковая энергия может быть выше с более низкими нотами.

Конечно, гармония аккордов — это другой случай, слушатель может услышать подходящие или выделяющиеся ноты.

Я использую строй, в котором пятая струна самая низкая; если я сыграю аккорд A в нижней позиции, получится AEeac#'-e'. Звучание эквивалентно аккорду A/E в стандартной настройке EAeac#-e, за исключением последовательности первых двух нот, но я нахожу ми гораздо более заметной в стандартной настройке A/E, чем в моем аккорде A.
Я не голосовал -1. Я думаю, что ваш ответ, возможно, применим к некоторым инструментам, и последовательность, в которой высота звука достигает уха, может играть определенную роль в определении того, какой из них слышен более заметно, но для многих инструментов более низкие ноты выделяются даже тогда, когда были бы слышны более высокие ноты. слегка сначала (например, на органе, если одновременно играть на нескольких клавишах, более короткие трубы обычно говорят быстрее).
Маршал, у нас есть правило «Будь милым», так что, пожалуйста, в будущем смягчи свой тон.