消失的基频
编辑当谐波的泛音暗示基频但声音本身缺少基频分量时,据说谐波具有缺失基音、抑制基音或幻像基音。大脑不仅通过基频来感知音高 ,也由高次谐波之间的关系所隐含的周期性; 即使音调中缺少基频,我们也可能会感知到相同的音调(可能具有不同的音色)。
例如,当一个音符(不是纯音)的音高为 100 Hz 时,它将包含该值的整数倍的频率分量(例如 100、200、300、400、500 .... Hz ). 但是,较小的扬声器可能不会产生低频,因此在我们的示例中,100 Hz 分量可能会丢失。 然而,仍然可以听到对应于基音的音高。
说明
编辑当没有该频率的明显来源或分量时,有时会听到低音调(也称为缺失基音或虚拟音调的音调)。 这种看法是由于大脑解释存在的重复模式。
曾经有人认为,这种效应是因为缺失的基频被耳朵的物理特性引入的失真所取代。 然而,随后的实验表明,如 J. C. R. Licklider 在 1954 年所报告的那样,当添加了一种本可以掩盖这些失真的噪声时,听众仍然听到了与缺失的基音相对应的音调。 泛音中存在的信息来计算基频。 它这样做的确切方式仍然是一个有争议的问题,但处理似乎是基于涉及听觉神经中神经冲动时间的自相关。 然而,长期以来人们一直注意到,尚未发现任何可能实现延迟(真正自相关的必要操作)的神经机制。 至少一个模型显示时间延迟对于产生音调感知的自相关模型是不必要的,吸引耳蜗滤波器之间的相移; 然而,早期的研究表明,某些在自相关函数中具有突出峰值的声音不会引发相应的音调感知,而某些在其自相关函数中没有峰值的声音仍然会引发音调。 因此,自相关充其量可以被认为是一个不完整的模型。
然而,缺失基频的音高通常在当前频率的xxx公约数处,并不总是被感知到。 海德堡大学进行的研究表明,在具有少量谐波的狭窄刺激条件下,一般人群可以分为感知缺失基本音的人和主要听到泛音的人。 这是通过要求受试者连续判断两个复合体的运动方向(向上或向下)来完成的。 作者使用结构 MRI 和 MEG 表明,对基本听觉缺失的偏好与音调感知的左半球侧化相关,而对频谱听觉的偏好与右半球侧化相关,表现出后者偏好的人往往是音乐家 .
例子
编辑定音鼓会产生不和谐的泛音,但其构造和调谐可产生接近泛音的隐含缺失基音。 以通常的方式敲击(从中心到边缘的距离的一半到四分之三),定音鼓的基音相对于它的二次到五次和声泛音来说非常微弱。 例如,定音鼓可能会在 200、302、398 和 488 Hz 处产生xxx烈的声音,这意味着在 100 Hz 处缺少基频(尽管实际衰减的基频为 170 Hz)。
小提琴的最低空气和身体共振通常在 250 赫兹和 300 赫兹之间。
在现代调音和大多数历史调音中,开放 G3 弦的基频低于 200 赫兹,因此小提琴的最低音符具有衰减的基频,尽管听众很少注意到这一点。
大多数普通电话无法再现低于 300 赫兹的声音,但男性声音的基本频率约为 150 赫兹。 由于缺少基本效应,男性声音的基本频率仍然被认为是他们在电话中的音高。
一些专业音频制造商以电子方式使用缺失的基本现象,让音响系统发出的音调似乎低于它们能够再现的音调。 在硬件效果器或软件插件中,交叉滤波器设置在低频,高于该低频声音系统能够安全地再现音调。
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