2008 m. gruodžio 20 d., šeštadienis

Šepardo tonas 2: Teorija


Jau pristačiau jums kaip skamba Šepardo tonas, dabar pabandysiu jį paaiškinti. Pabandysiu, nes viskas gana painu. Praėjusiame įraše buvo keletas nuorodų į tai, kaip skamba minėtas tonas ir minimaliai, bet paaiškinantys jį, filmukas su fortepionu.

Tai kaip gi viskas veikia? Paprastai garsai kuriuos girdime nėra vienalyčiai. Paspaustas fortepijono klavišas suvirpina stygą, kuri siunčia daugybę signalų turinčių įvairius dažnius. Jums dainuojant, pvz. "do" natą, garsas išėjęs iš Jūsų gerklės generuoja ne tik standartinę "do" natą (maždaug 260Hz), bet taip pat jos harmoninius dažnius - 520, 780, 1040 ir taip toliau, kurie sklinda kaip energija.

Mūsų klausa supranta tiek šiuos dažnius, tiek tarpus tarp jų. Įdomiausia tai, kad net jeigu iš balso ištrintumėm pagrindinį "do" dažnį - 260Hz, mes vistiek suvoktumėm, kad tai "do" nata. Šitoje vietoje neatsistebiu mūsų smegenų galimybėm.. Na, bet nenukrypkime nuo temos.

Šepardo tonas ir naudojasi tuo, kad garsas nėra vienalytis. Jie pagrindinės natos (pvz. Do) neturi, jie egzistuoja tik oktavose, kuriose natos turi dvigubai trumpesnius tarpus nei jau aptartam pavyzdy. Girdint visus šiuos dažnius, mes suvokiam, kad tai "Do", bet dėl kitokio dažnių tarpo, nesuvokiame kokios oktavos.

Čia nedidelė pauzė - ne muzikantai gali ir nežinoti, kas tos oktavos - paprastai kalbant, egzistuoja 7 pagrinės natos (do, re, mi, fa, sol, la, si), kurios gali būti įvairaus tembro - ta pati "Do" gali būti ir aukšta, kurią išdainuos tik moterys, ir itin žema, pasiekiama tik bosu dainuojančiam vyrui. Tie tebrai, grubiai ir vadinami oktavomis.

Dabar, škias, ramybės, tiktai ramybės (Kalrsonas). Čia viskas gana painu. Šepardo tono garsumas tam tikrame dažnyje yra aukštesnis, lyginant su išgaunama nata, tačiau jis yra kito dažnio - jei nata 260Hz, Šepardo tono atveju užgarsinamas 380Hz dažnis. Taip smegenys apsigauna - nors dainuojama "Do" nata, jos geriau girdi kitą dažnį.

Grojant, naudojami harmoniniai akordai, tarp kurių tarpas lygus vienai oktavai. Vienam pasibaigus, iškart prasideda kitas, todėl neįmanoma suvokti, kad natos aukščiui kylant keičiasi grojami akordai.

Tarkime groja trys instrumentai: tūba, trimitas ir valtorna. Jie kartu pradeda nuo "Do" ir kyla iki "Si". Nors groja tas pačias natas, kiekvieno instrumento tembras skiriasi. Jiem pasiekus natą "Sol", trimitas nukrenta viena oktava žemyn, o tūba ir valtorna kyla toliau. Instrumentai groja tas pačias natas, bet tonacijos jau skiriasi. Pasiekus natą "Si", oktava žemiau nusileidžia valtorna, o tūba ir trimitas kyla. Ties aukštesnės "Re", žemesne tonacija pradeda groti ir tūba. Nė vienas instrumentas neišgroja pilnos natų skalės, o kadangi du instrumentai maskuoja žemesne tonacija pradėjusį grot, atrodo kad natų skalė niekada nesibaigs. Šitas pavyzdys manau turėtų sudėlioti taškus ant i. 

Jei perskaitėt iki čia, bėkit pasidaryti sumuštinio - nusipelnėte :)

2 komentarai:

Anonimiškas rašė...

Pirma karta išgirdęs žinojau, kad tai kažkoks smegenų pudrinimas, kaip ir optinės iliuzijos: aprepiant visumą vaizdas vienas, koncentruojantis į taškus - kitas (pvz., "besisukantys" ratai popieriaus lape: žiūrėk į visą piešinį - vaizdas stovės, pradėk stebėti detales, akis susifokusuos į vieną ir dėl to atsiras "judesys", kadangi akis labiau linkusi fiksuoti judesį (t.y. nukreipti dėmesį link jo), dėmesio taškas pasislenka ir vėl dainelė nuo pradžių - judesys atsiranda visai šalia).

O dabar, tamstos dėka, netgi žinau, kodėl taip yra, nors anksčiau spėjau, kad bus kažkas panašaus, bet negalėjau to paaiškinti.

P.S. Gal teko girdėti ar domėtis "liekamuoju vaizdu" arba išankstinėmis skaičiavimais grįstomis interpretacijomis, kaip turi kisti matomas vaizdas? Arba smegenų sukuriamomis vaizdo korekcijomis? Informacijos mažai, tačiau dalykų yra stulbinančių, pvz.: http://www.youtube.com/watch?v=QbKw0_v2clo

ispanaz rašė...

Visada labai smagu sulaukti išsamaus komentaro. Asmeniškai man pačios įdomiausios iliuzijos yra tos, kurios yra pagrįstos vienokiu ar kitokiu bet keistu smegenų veikimu. Džiaugiuosi, kad pavyko bent bendrais bruožais paaiškinti vieną iš jų.

Dėl liekamojo vaizdo - iki šiol domėtis plačiai neteko, bet tema labai įdomi. Keisčiausia, kad pirmą kartą peržiūrėdamas filmuką nieko nepamačiau - įdubusi kaukė ir tiek, tačiau vėliau smegenim "užkabinus" vaizdą, įdubusio vaizdo nebesugebėdavau įžvelgti, įsitempus pavykdavo išlaikyti jį porą sekundžių, bet ne ilgiau:)