Pytasz o percepcję, więc nawet jeśli pytasz o „co dzieje się na poziomie fizycznym”, wydaje się, że ostatecznie Twoje pytanie dotyczy tego, co dzieje się w naszych umysłach, a nie tego, co dzieje się fizycznie.

W tym celu odsyłam do Auditory Scene Analysis Bregmana (patrz także strona Wikipedia), wiodącej teorii na temat systemy słuchowe oddzielają różne komponenty.

W ramach bardzo krótkiego podsumowania omawia kilka typów procesów słuchania:

• Jeden proces słuchania polega na mimowolnym rozpoznawaniu wyuczonych schematów. W ten sposób, na przykład, możesz usłyszeć swoje imię w zatłoczonym pomieszczeniu.
• Innym procesem jest dobrowolne rozpoznawanie wyuczonych schematów. Przykładem może być wysłuchanie twojego nazwiska na liście.

Poświęca również trochę czasu, aby przyjrzeć się innym badaniom. W jednym eksperymencie (przez kogoś innego) ton został zatrzymany i przez pewien czas w trakcie tego tonu był odtwarzany głośniej. Jeśli ten głośniejszy dźwięk był krótki, brzmiał jak drugi dźwięk grany dodatkowo do pierwszego. Ale jeśli głośniejszy czas trwania był dłuższy, był postrzegany jako pojedynczy dostosowany ton.

Mając na uwadze takie badania, Bregman stosuje szereg zasad Gestalt , aby modelować sposób, w jaki postrzegamy muzyka. Oto kilka przykładów takich „reguł preferencji”:

• Niepowiązane dźwięki rzadko zaczynają się lub kończą dokładnie w tym samym czasie.
• Dźwięk (lub sekwencja dźwięków) powoli zmienia swoje właściwości . (To łączy ze sobą dźwięki o podobnych właściwościach).
• Zmiany będą miały wpływ na wszystkie elementy dźwięku w ten sam sposób w tym samym czasie.

Dzięki tym zasadom może zacząć twierdzić, dlaczego niektóre dźwięki słyszymy jako muzykę, a inne jako hałas. Krótko mówiąc, jeśli te reguły preferencji nie są w stanie pomóc nam w wyraźnym oddzieleniu strumieni słuchowych, jest bardziej prawdopodobne, że usłyszymy to jako „szum”.

Co dzieje się na poziomie fizycznym, gdy wiele dźwięków / fal dźwiękowych oddziałuje ze sobą w tym samym czasie?

To zależy od tego, gdzie ty pytasz o. To, co dzieje się w fortepianie, polega na tym, że wprawia się w ruch wiązkę strun, które następnie powodują wibrację dużego kawałka drewna, co powoduje wibrację powietrza wokół drewna, które następnie rozchodzi się jak fala do twoich uszu, co powoduje wibrację błony bębenkowej, która powoduje, że ślimak wibruje, co stymuluje małe włoski, które wysyłają impulsy nerwowe do mózgu, który dekoduje impulsy i tworzy wrażenie muzyki.

Jak może istnieć jakikolwiek porządek w tak złożonej formie?

Wszystkie częstotliwości generowane przez zwykłe akordy fortepianu są powiązane ze sobą w dość prosty matematyczny sposób. Każda nuta składa się z częstotliwości, które są całkowitymi wielokrotnościami najniższej częstotliwości. Następnie inne nuty akordu są powiązane ogólnie prostymi stosunkami częstotliwości, takimi jak 3/2 i 5/4. Większość poszczególnych częstotliwości w dużym, skomplikowanym akordzie nakłada się na siebie, więc nawet przy ogromnej orkiestrze symfonicznej grającej akord durowy jest generalnie odtwarzanych tylko 20-30 różnych częstotliwości, które są słyszalne, i znowu wszystkie są ściśle powiązane z każdą z nich. inne.

Nasze uszy i mózgi są zadziwiająco dobre w wykrywaniu i dekodowaniu tych częstotliwości.

Jaka jest fizyka stojąca za falami dźwiękowymi łączącymi się w tworzenie muzyki?

Fale dźwiękowe łączą się tak jak fale oceanu, ale kiedy są ze sobą powiązane, jak w muzyce, nadal tworzą ogólny okresowy sygnał dźwiękowy. Wszystkie sygnały okresowe można ponownie dekodować na składowe czyste częstotliwości, co jest dokładnie tym, co ślimak i mózg robią z dźwiękiem muzycznym.

Jaki proces fizyczny zachodzi, gdy dwa dźwięki pojawiają się w tym samym czasie?

Kiedy dwa lub więcej dźwięków pojawia się w tym samym czasie, ich fale dźwiękowe (zwykle przedstawiane jako wykres rosnącego i malejącego ciśnienia powietrza) nakładają się na jeden złożony przebieg, poprzez „dodawanie fali”. W każdym najdrobniejszym momencie ciśnienie powietrza jest sumą tego, jakie byłoby z każdego instrumentu.

Dodawanie fal to sposób, w jaki głośnik w słuchawkach może jednocześnie grać na basie i na gitarze ( i perkusja, głos itp.). Jeśli dodawane fale są identyczne, sygnał nie zmienia się, tylko staje się głośniejszy. Jeszcze bardziej niezwykłe jest to, że sumowanie sygnałów do zera może powodować ciszę. Jest to niezwykle nietypowe w przypadku prawdziwych instrumentów, ale to właśnie powoduje „dudnienie”, gdy dwa instrumenty grają tę samą nutę, nieznacznie od siebie nieharmonijną.

Dlaczego niektóre kombinacje stają się muzyką, ale nie inni?

Cóż, jeśli kombinacja ma zdolność przekazania słuchaczowi idei muzycznej, to jest to muzyka. Jeśli jest zbyt dużo hałasu, aby słuchacz mógł rozróżnić, co jest grane, lub jeśli nie są przesyłane żadne pomysły, nie usłyszysz muzyki.

Niektóre popularne pomysły muzyczne to melodia, harmonia, i rytm, a także „kolor”, imitacja i nastrój.

A co z harmonicznymi i alikwotami?

Kiedy dwie częstotliwości brzmią dobrze razem, mówimy są „spółgłoskowe”, w przeciwieństwie do „dysonansowych”. Prawdziwe instrumenty nie wytwarzają dźwięku o pojedynczej częstotliwości, ale zbiór częstotliwości („alikwotów”), które są fizycznie sumowane i które są mniej lub bardziej matematycznie powiązane z wysokością (lub częstotliwością podstawową), na której gra instrument.

Matematyka i fizyka zidentyfikowały sekwencję częstotliwości zwanych „harmonicznymi” (lub „trybami wibracji”), które ogólnie dobrze brzmią razem. Są one znane wszystkim grającym na instrumentach dętych blaszanych (tj. Trąbce, puzonowi) jako sekwencja dźwięków granych w tym samym palcowaniu, przechodząca od niskiego do wysokiego.

Gdy instrument lub urządzenie generujące szum ma złożone brzmienie, które składa się głównie We wczesnych harmonicznych w sekwencji mówimy, że ma „słodki” dźwięk (lub słodką barwę), jak dzwonek. Łatwo jest przekazywać muzyczne idee, takie jak melodia i harmonia, za pomocą słodkich dźwięków .

Gdy nałożone tony (takie jak rozstrojony zespół lub tryby wibracji obiektu) zawierają silne częstotliwości, które są dysonansowe, możemy nazwać dźwięk „kwaśnym”. Kwaśność przesłania melodię i harmonię , czyniąc zamierzoną częstotliwość podstawową niejednoznaczną dla słuchacza i zatruwającą współbrzmieniem.

Akordy składają się głównie z dźwięków w sekwencji harmonicznej z jakiejś podstawowej częstotliwości, a wiele złożone akordy nadal nie odbiegają od tej reguły, chociaż mogą zawierać wyższe harmoniczne. Jeśli akord nie odnosi się wystarczająco dobrze do jakiejś podstawowej częstotliwości (lub „toniki”) poprzez serię harmoniczną, będzie brzmiał kwaśno lub dysonansowo; ale to niekoniecznie jest złe: złożona muzyka często wykorzystuje dysonans do wytworzenia napięcia lub innych pożądanych cech.

Instrumenty

W przypadku instrumentów klasycznych częstotliwość podstawowa jest dużo głośniejsza niż inne częstotliwości. Kolejne najgłośniejsze częstotliwości to pobliskie harmoniczne, które brzmią zgodnie z częstotliwością podstawową, przy czym wyższe harmoniczne są mniej lub bardziej ciszej. Wiesz, że B i C są dysonansowe, ale ponieważ głośność każdego następnego alikwotu jest mniejsza niż poprzednia, klasyczny instrument grający C nie jest dysonansowy z jednym grającym E, mimo że B jest słyszalne jako harmoniczna E ... B jest cichszy.

Instrumenty perkusyjne, takie jak talerze, wytwarzają tak wiele różnych częstotliwości, że człowiek nie odbiera częstotliwości podstawowej. Instrumenty te mogą przekazywać dowolną ideę muzyczną, która nie zależy od tonu (np. Melodia lub harmonia).

Dalsze czytanie na temat alikwotów

W zależności od tego, jaką literę wypowiada dana osoba, głos może być słodki lub kwaśny. Na przykład krótkie samogłoski A i O (jak w „ a wesome” i „ o fish”) są bardzo słodkie. Ale same spółgłoski (B, C, D, F itd.) Nie mają częstotliwości podstawowej i gdyby były podtrzymywane, wydawałyby kwaśny dźwięk. To dlatego trzymanie brzmienia R nigdy nie jest zalecane śpiewakom.

Co ciekawe, U jak w u mbrella (nazywana przez językoznawców / ɜː /) silnym wydźwiękiem o oktawę wyższą niż silny wydźwięk E jak we fr ee (/ iː /).

Dalsze czytanie na głos

Co to jest muzyka?

Bez wątpienia zajęto się tym gdzie indziej. Sformułowałbym to jednak w ten sposób: Muzyka jest wtedy, gdy osoba używa dźwięku do przekazywania idei innych niż język.

Porządek i symetria

Porządek i symetria działają jak fale nośne, dzięki czemu słuchacze dostrzegą idee, które muzyk próbuje przekazać.

Czysta symetria i doskonały porządek są nudne , ale natychmiast rozpoznawalny po dźwięku. Muzyk inicjuje rozpoznanie słuchacza poprzez porządek i symetrię; wtedy cokolwiek muzyk chce przekazać, jest umieszczane na szczycie porządku i symetrii, aby zostać natychmiast zauważone .

Oprócz odpowiedzi Todda Wilcoxa i Elliota Svenssona obejrzyj ten film. Wyjaśnia związek między nutami triady. To dobra informacja, o której wiele osób studiujących i grających muzykę przez długi czas nawet nie wie.

Pokazuje, że fale dźwiękowe naturalnej głównej triady spotykają się w regularnych odstępach czasu ( aka spółgłoska), jak widać na tym obrazku (wyodrębnionym z wideo):

Triada na obrazie to D naturalna dur (D₄, F♯₄, A₄) i widać, że w czasie, gdy fala D₄ przechodzi przez dwa pełne okresy, F♯₄ przechodzi przez 2,5 okresu, a A₄ przez 3 okresy. Po tym samym czasie będą się znowu spotykać.

Losowo odtwarzane nuty / dźwięki będą prawdopodobnie miały dużo dysonansów, co oznacza, że ​​ich częstotliwości nie będą się spotykać w regularnych odstępach zakłócają się w taki sposób, że powstały dźwięk (fala złożona) nie „brzmi dobrze” dla uszu i nie jest identyfikowany jako „muzyka”.

Fizykę stojącą za muzyką można wytłumaczyć pojęciem „Seria Fouriera”:

https://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_series

Każdy dźwięk można rozłożyć jako sumę prostych fal sinusoidalnych o różnych częstotliwościach. Główne częstotliwości znalezione w tej dekompozycji są głównymi harmonicznymi tego dźwięku.

Następnie, grając razem dwa dźwięki w kontekście harmonicznym (tj. Klucz podstawowy), jeśli ich harmoniczne fizycznie „pasują” do siebie, uszy, te dwa dźwięki wydają się muzycznie „właściwe”.

Istnieje więc fizyczne wyjaśnienie tego, co postrzegamy jako „muzyczne”. Teoria harmonii muzycznej wyjaśnia zasady tego, co dla nas brzmi dobrze, i wykorzystuje pojęcia takie jak tonacja, tonacja dominująca, krąg piątych itp.