Влияет ли форма волны на восприятие звука?

Название говорит само за себя — влияет ли форма волны на то, как мы воспринимаем ее как звук?

См. мой ответ (от которого я очень доволен), связанный с этим, здесь: music.stackexchange.com/questions/69309/…
Форма волны — это звук. это все, что есть.

Ответы (4)

Да, но не напрямую — вместо этого мы воспринимаем разное количество энергии в разных гармониках. :)

Чтобы проиллюстрировать различия, вот несколько графиков сигналов и видео на YouTube , демонстрирующее некоторые основные сигналы.

Прямоугольная волна имеет только нечетные гармоники (базовая частота, 3-кратная базовая частота, 5-кратная, 7-кратная и т. д.), что придает ей особый характер. Это похоже на треугольную волну (которая также имеет только нечетные гармоники, но в другом количестве). Они оба очень тонально отличаются от пилообразной волны, которая содержит как нечетные, так и четные гармоники.

Однако, поскольку это в основном определяется относительной амплитудой гармоник (мы не очень хорошо слышим фазу, кроме как между нашими двумя ушами), две формы волны могут выглядеть по-разному, но звучать в основном одинаково, если их гармоники имеют одинаковую энергию.

Вот видео , которое демонстрирует это: на 0:02 воспроизводится обычная пилообразная форма волны, но на 0:12 воспроизводится другая форма волны, которая имеет ту же энергию в своих гармониках, поэтому звучит одинаково.

Редактировать: как упоминал @MacTuesday, различие между непрерывным тоном и быстро повторяющимся звуком может быть неоднозначным, особенно для очень низких частот. Информация о фазе/времени не лишена смысла, но в тех случаях, о которых вы думаете, гармоническая энергия является основным аспектом, определяющим тембр непрерывных звуков.

Музыкальное слово здесь — тембр ; это качество, которое различается между кларнетом, трубой и скрипкой, играющими в середине C.
Этот ответ упускает из виду роль фазового спектра в более низких тонах. Люди будут регистрировать отдельные переходные процессы, если они повторяются достаточно медленно, даже выше 40 Гц. В таких случаях форма волны абсолютно повлияет на тембр, даже если амплитудный спектр останется прежним.
@J Результаты преобразования Фурье представляют собой комплексные числа, которые имеют как амплитуду, так и фазу. Мы более чувствительны к амплитуде, чем к фазе - см. второе связанное видео в моем ответе в качестве иллюстрации.
@MackTuesday: Да, безусловно, и с более низкими тонами это связано с аспектами того, как именно вы выполняете частотный анализ (длина окна, стек FFT или IIR и т. д.), а интерпретация человеческого восприятия - это еще один слой поверх этого. Это показалось немного более подробным, чем требовалось в вопросе, но я добавлю примечание.

Конечно. Вы можете тривиально доказать это с помощью программируемых синтезаторов или программного обеспечения, которое позволяет настраивать форму звуковой волны для вывода. Существуют явные различия между правильными синусоидальными/косинусоидальными формами, прямоугольными волнами и треугольными (пилообразными) волнами.

Вы неправильно поняли. Форма волны — это графическое представление звука.

Как говорится в информатике: «Данные — это символы плюс интерпретация». Оба взгляда на тему допустимы.

Рабочий цикл волн также может влиять на звук. Иногда просто в воспринимаемой громкости, иногда в слышимых тонах.

Влияет ли форма волны на восприятие звука?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v