Акустическая иллюзия что это
Акустическая иллюзия
Остаточные и комбинированные тона не являются акустическими иллюзиями.
Оглавление
Сокрытие
Эффект усиливается по мере увеличения уровня громкого звука. Выше частоты более громкого тона более тихий тон более затемнен, чем ниже. В крайних случаях эффект может распространяться на несколько октав.
Шкала Шепарда
Тритоновый парадокс
Загадочная мелодия
Эта акустическая иллюзия также была обнаружена и опубликована Дайаной Дойч в 1972 году. Он показывает, как знание мелодии может повлиять на восприятие мелодии. Для этого воспроизводится известная мелодия с правильными тонами, хотя эти тона случайным образом распределяются по нескольким октавам. Если слушатель не знает, что это за мелодия, ему будет сложно ее распознать. Как только они узнают, что это за мелодия, им будет легче следовать мелодии.
Мелодия с октавными прыжками
Оба примера одновременно
стереофония
Эффект Франссена
Эффект Франссена утверждает, что человек в реверберируемых помещениях может определять направление источника звука только при значительном изменении громкости или звука. Если громкость и звук остаются постоянными, невозможно определить направление, и первоначально воспринимаемое направление сохраняется.
Это может привести к акустическим иллюзиям. Если звук начинается в громкоговорителе в комнате с некоторой реверберацией, слушатель, находящийся дальше в этой комнате (за пределами радиуса реверберации ), может правильно определить направление звука. Если этот тон теперь очень мягко затухает до второго громкоговорителя, воспринимаемое направление остается с первым громкоговорителем для этого слушателя, хотя другой громкоговоритель теперь активен. К изумлению слушателя, вы даже можете отсоединить кабели от динамика, воспринимаемое направление остается с этим динамиком.
Объяснение этому состоит в том, что при использовании звука прямое звучание звука на короткое время перевешивает слушателя, так что можно определить направление. Спустя короткое время отражения от стен достигают слушателя со всех возможных сторон, что перевешивает прямой звук. С этого момента невозможно определить направление. Медленное изменение направления прямого звука на второй громкоговоритель больше не может быть воспринято, и слуховое событие остается в месте расположения первого громкоговорителя. Только при более значительном изменении громкости или звука снова появляется короткий период времени, в течение которого (по крайней мере, в некоторых частотных диапазонах ) прямой звук сильнее отражений, так что направление звука может быть определено.
Синестезия
Синестеты сочетают в себе разные чувственные впечатления. Например, эти люди воспринимают звуки как цветные изображения.
Визуальное влияние
Тиннитус
«Слуховые иллюзии»: самые странные звуки в мире
Она шутит только отчасти. Микинс практически ничего не слышит, и, чтобы разобрать разговоры, которые ведутся вокруг нее, ей нужно приложить очень много усилий. Тема её выступления — слух и странные шутки, которые могут сыграть с нами наши уши.
Чтобы проиллюстрировать свою тему, она воспроизвела несколько слуховых иллюзий, и это были самые странные звуки, которые я когда-либо слышал. Меня поразило, как легко эти жуткие футуристические звуки разделили мнение аудитории. Так же, как известная фотография #TheDress заставила весь мир спорить о цвете изображенного на ней платья, эти аудиозаписи бросили вызов нашим предположениям о том, как каждый из нас воспринимает мир.
Нам часто говорят, что видеть не значит верить, но я никогда не понимал, насколько хрупким и обманчивым может быть наш слух. Как только я вышел из подвала паба и оказался в давке и суматохе вокзала Кингс-Кросс, я задался вопросом, сколько из того, что я слышу, создано моим мозгом. Мое восприятие звуков никогда не будет прежним.
Желая узнать больше, две недели спустя я встретился с Микинс в ее лаборатории в Лондонском университетском колледже, и она немного больше рассказала о своей карьере.
Несмотря на поддержку со стороны преподавателей, сначала она отказывалась изучать нейробиологию слуха. Однако в итоге одному сотруднику колледжа удалось убедить её, объяснив, почему это может стать для неё весьма плодотворной работой. «Он польстил мне, сказав, что я могла бы открыть что-то новое о том, как слышат люди, — говорит она. — И я подумала: да, я могу».
Сегодня её исследования в основном заключаются в понимании, как мы ведём себя при высоком уровне шума, — например, во время оживленной вечеринки. Оказывается, что, даже когда мы поглощены беседой, наш мозг одновременно контролирует фон разговора, чтобы в определенные моменты делать нашу речь тише. Сейчас она проводит сцинтиграфию головного мозга, чтобы выяснить, каким образом осуществляется эта дополнительная работа, не делая нашу речь запутанной и косноязычной.
В конце беседы Софи рассказала о слуховых иллюзиях. «Люди действительно не знают, что звук, который я слышу, может не совпадать со звуком, который слышат другие», — говорит она.
Первый пример Микинс, который она приводила во время своего выступления, — «Парадокс тритона» — может показаться обманчиво простым, но он превосходно демонстрирует этот принцип. Ниже вы можете прослушать его.
Парадокс тритона
Вы можете услышать четыре пары нот. Вторая нота в каждой паре выше или ниже? Включив эту запись в темном подвале лондонского паба, Микинс попросила, чтобы мы поднимали руки, если слышим повышение или понижение нот. Аудитория разделилась — 50:50. В частности, музыканты настаивали на том, что они знали, куда идет звук.
И так же, как разное восприятие цвета платья, это вводило в замешательство, особенно когда я понимал, что стоявший рядом человек слышал не то же самое. «Это потому вызывает беспокойство, что мы хотим чувствовать, что мы все одинаково воспринимаем мир», — говорит Микинс.
На самом деле никакого правильного ответа нет. Каждая нота представляет собой совокупность различных сгенерированных компьютером тонов, разделенных октавой. Таким образом, невозможно сказать, находится ли следующий тон выше или ниже по звукоряду.
Как ни странно, согласно исследованию Дианы Дойч из Калифорнийского университета Сан-Диего, наш ответ, вероятно, зависит от нашего акцента или языка: например, калифорнийцы, как правило, приходят к выводам, совершенно противоположным выводам людей из Англии. По этой причине она считает, что манера речи, заложенная в детстве, может так или иначе формировать способ, которым наш мозг сопоставляет музыкальные ноты. (По этому принципу Дойч обнаружила и то, что повторяющиеся слова могут звучать как пение, возможно напоминая древнюю связь между музыкой и языком.)
Такие же машинно-генерируемые, неоднозначные тона помогают создать следующий оглушительный звук:
Иллюзия повышения звука
Что вы слышите? Многие люди слышат постоянно повышающийся звук. Фактически это цикл — новое повышение тона начинается, когда заканчивается предыдущее.
Это создает звуковой и визуальный эквивалент вечного движения. Кристофер Нолан использовал этот же трюк в «Тёмном рыцаре», создавая ощущение постоянного ускорения оборотов двигателя Бэтпода. И, как замечает Микинс, с помощью этой уловки с использованием звукового ряда была создана головокружительная «бесконечная лестница» в видеоигре «Марио 64»:
Во время нашего разговора Микинс показала мне сайт Дианы Дойч, который является кладезью других галлюциногенных звуков. Рассмотрим, например, этот:
Иллюзия призрачного слова
Что вы слышали? Мне кажется очевидным, что женский голос бесконечно повторяет фразу: «No way». Но другие слушатели расходятся во мнениях, утверждая, что слышат одно из этих слов: window, welcome, love me, run away, no brain, rainbow, raincoat, bueno, nombre, when oh when, mango, windowpane, Broadway, Reno, melting, Rogaine.
Это иллюстрирует то, как наши ожидания формируют наше восприятие, говорит Дойч. Мы ожидаем услышать слова, и наш мозг превращает нечеткие данные во что-то более определенное. Сила ожидания также может лежать в основе тех неловких ситуаций, когда вы неправильно расслышали нечетко произнесенную фразу.
Аналогичным образом рассмотрим этот спорный звук:
Шкала иллюзии
Дойч обнаружила, что правши обычно слышат высокие тона правым ухом, а левши — левым или двумя ушами одновременно. Это яркий пример того, как небольшие индивидуальные различия в структуре мозга могут радикально изменить наше восприятие. Но мы совершенно забываем, что наши ощущения сильно отличаются от ощущений человека рядом с нами.
Способность мозга формировать и совершенствовать наши чувства обычно помогает нам ориентироваться в мире, поэтому, например, мы можем услышать крик «стоп» через шум потока едущих машин. Микинс сравнивает этот слуховой беспорядок с тарелкой спагетти, в которой, так или иначе, мозг может распутать каждую «нить» звука.
«Вы каждый день становитесь своего рода детективом, идущим по следу звуков, потому что получаете множество неоднозначной информации и расшифровываете её, делая это настолько хорошо, что даже не замечаете этого», — говорит она.
«Это исследование заставило меня испытать огромное чувство уважения к своим ушам, потому что все достигающие их звуки мой мозг удивительным образом превращает во что-то имеющее смысл», — добавляет Микинс. Иллюзии, думает она, могут заставить всех нас немного больше ценить это чудо: «Только услышав эти странные звуки, вы внезапно понимаете, что делаете что-то действительно сложное».
Звуковые иллюзии
Звуковые иллюзии могут возникать у абсолютно здоровых людей под влиянием стрессового состояния, волнения, необычных условий. В каждом конкретном случае, психологи находят соответствующее объяснение.
Это могут быть звуковые барьеры, или, как их называют учёные, звуковые «зеркала», искажение, связанное с различной длиной звуковой волны. Существует несколько известных звуковых иллюзий, которые каждый здоровый человек может самостоятельно испытать на себе.
Скрытые ступеньки
Звуковая иллюзия, названная «скрытыми ступеньками», была открыта Дианой Дойч (Diana Deutsch’s), профессором психологии, которая очевидно доказывает, что человеческий мозг может группировать вместе расположенные рядом ноты.
Возрастающая последовательность
Открытие «возрастающей последовательности» или парадокса Шепарда принадлежит французскому композитору Жан-Клоду Риссе (Jean-Claude Risset), и выражается в том, что пары нот, следуя подряд, создают возрастающую звуковую иллюзию (как при нажатии клавиш на пианино слева направо).
В реальности же, повышение тона отсутствует, и если запустить эту мелодию бесконечное количество раз подряд, то человек так и будет воспринимать постоянное повышение тона, хотя этого не может быть, это звуковая иллюзия, созданная мозгом «самостоятельно».
Падающие колокола
Звуковая иллюзия, получившая название «падающие» колокола, состоит в том, что прослушанные в записи звуки колоколов «падают» с понижением высоты тона.
Однако, вслушиваясь внимательно, человек понимает, что тон, наоборот, увеличивается. То есть, начальная высота тона ниже, чем в конце.
Ускоряющиеся барабаны
Смысл иллюзии «ускоряющихся» барабанов выражается в том, что на самом деле они звучат одинаково, хотя кажется что темп постоянно возрастает. Слушайте внимательно!
Виртуальная парикмахерская
Иллюзия, называемая специалистами «виртуальной парикмахерской», представляет собой явление бинаурального эффекта, и заключается в способности человека и животного определять, с какой стороны от них расположен источник звука за счёт наличия у них двух ушей, выполняющих функцию приёмников звука (источник, расположенный впереди или сзади, определяется плохо и неточно).
Благодаря тому, что звук проходит до уха, расположенного ближе к его источнику, более короткий путь, звуковые волны в ушных каналах имеют разные фазы (время прохождения этой фазы) и амплитуду (силу) звуковых колебаний. Поэтому и восприятие звука разной высоты будет разное. Направление на источник звука для низких звуков (до 1500 колебаний/секунду) определяется сознанием человека наиболее точно и практически полностью по разности времени прохождения данной фазы звуковых волн.
А для высоких звуков, в связи с тем, что основное значение имеет различие в силе звучания у правого и левого уха, определение направления будет менее точным. Возможность определить направление звука возникает, благодаря тому, что различие фаз и интенсивности звуков, воспринимаемых ухом, ведёт к различию импульсов, которые поступают в центральную нервную систему от правого и левого уха.
Спичечный коробок
Три ноты
Парадокс под названием «три ноты» исследовала также Диана Дойч (Diana Deutsch’s), в звуковой записи можно прослушать несколько сгруппированных нот, которые каждый из слушателей воспринимает по-разному.
Фантомные мелодии
Фантомными мелодиями называется звуковая иллюзия, которую можно создать при помощи некоторых мелодий, состоящих из быстрых проигрышей, и очень незначительно отличающихся друг от друга. При быстром проигрыше мелодий мозг способен «выделить» на скорости некоторые отдельные ноты и «скомпоновать» их в собственную мелодию.
При медленном проигрыше этой же композиции, подобная звуковая иллюзия не возникает, что объясняется возможностью сознания успеть воспринять все правильные части проигрышей.
Иллюстрацией к этому феномену может служить композиция Rustle of Spring, исполняемая быстро, в этом случае в сознании возникнет ложная мелодия, при медленном исполнении звуковая иллюзия исчезает.
Фантомные слова
Эта иллюзия была впервые продемонстрирована Дианой Дойча из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Запись похожа на перекрывающиеся последовательности повторяющихся слов или фраз, расположенных в разных точках пространства.
Слушая их, вы начинаете различать определённые фразы. Хотя на самом деле никаких фраз нет. Ваш мозг составляет их сам, с целью придать значение бессмысленному шуму.
Как молоды мы были
Некоторые подростки устанавливают этот звук в качестве звонка мобильного телефона, так только они сами (и, конечно, их сверстники) могут услышать звонок. В некоторых странах этот звук очень громко включают в тех местах, в которых нежелательно появление молодёжи.
Стоунхендж
Люди, приглашённые исследователем для проведения эксперимента, с завязанными глазами становились в центре этого круга, и слушали игру двух трубачей. Попадая в «мёртвую» звуковую зону, они переставали слышать звуки, и потом рассказывали, что им мерещилось препятствие (в реальности оно отсутствовало) между ними и трубачами.
Звуковые иллюзии для психически больных людей
Совершенно другие истоки и объяснения имеют звуковые иллюзии для психически больных людей. Как правило, звуковые иллюзии принимают форму криков, голосов и брани, подозрительного (для больного) шёпота, выстрелов и целых канонад, пения, оркестровой музыки. Иногда больной в неясном постороннем шуме может «слышать» отдельные разговоры, в которых принимают участие различные люди, иногда он «узнаёт» эти голоса, иногда ему слышится речь чужих ему людей. Эти звуковые иллюзии «выдумывает» больное сознание, выдавая совершенно посторонние звуковые раздражители за отчётливую речь.
Редко, возникает явление, при котором звуковые иллюзии успокаивают больного и уговаривают его успокоиться. Обычно звуковые иллюзии усиливаются в шумной окружающей обстановке, когда большое количество звуко и шумов провоцирует сознание больного человека «слышать» разговоры. В случаях неправильного восприятия звуков возникает эффект звуковой иллюзии.
Как работают акустические иллюзии
Всем хорошо известны оптические иллюзии, взять, к примеру, вот эту:
Объяснение фокуса заключается в неоднозначном восприятии (bistable perception) визуальной информации мозгом. В результате наблюдатель видит вращающееся то в одном, то в другом направлении колесо, хотя никакого вращения на самом деле нет. Подобные визуальные эффекты уже достаточно хорошо изучены. Леопольд и Логотетис (Leopold and Logothetis) даже вывели три закона, которым подчиняются оптические иллюзии.
Сотрудники Французского Национального центра научных исследований (CNRS) выясняли, что тем же законам подчиняются и акустические иллюзии. Французские ученые выбрали в качестве модели известный акустический обман: чередование звуков разных частот может восприниматься как звук то одной, то другой частоты.
Морис Равель, прибегая к методам акустического обмана, написал фортепианный концерт, при проигрывании которого одной рукой создается впечатление, что пианист играет двумя руками. Произведение было специально написано для знаменитого пианиста Пауля Витгенштейна (Paul Wittgenstein), потерявшего правую руку на полях сражений первой мировой войны. Акустические обманы можно встретить и в ритмах центральноафриканских племен.
Подробнее про акустические иллюзии можно прочитать здесь (на англ. языке).
по материалам: Молекулярная биология (molbiol.ru)
Бесплатные почтовые рассылки по саморазвитию.
Уже подписалось более 17 тысяч человек.
lsvsx
lsvsxВсё совершенно иначе!
Истина где-то посередине. Так давайте подгребать к ней не теряя достоинства.
Американский исследователь Стивен Уоллер, довольно редкий специалист по археоакустике, обследовал знаменитый Стонхендж и установил очень любопытный акустический феномен. Схема акустических теней, отбрасываемых его каменными столбами, довольно точно отражает схему интерференции звуковых волн, порождаемых звучанием двух флейт в центре мегалитического комплекса.
Феномен звуковых «ям»
Если в центре этого знаменитого древнего каменного сооружения поставить двух музыкантов, которые будут играть на флейте, то, обходя Стонхендж, посторонний наблюдатель в отдельных местах почти перестанет слышать звуки музыкальных инструментов. Данный феномен можно объяснить тем, что звуковые волны отражаются от камней, взаимно подавляя друг друга, и игра флейтистов становится практически не слышна. Можно и предположить, что камни стоят именно в тех местах, где при игре двух музыкантов наблюдался загадочный для древних британцев акустический эффект.
Установив существование данного феномена, Уоллер предположил, что Стонхендж и был построен в связи с этим акустическим эффектом. В качестве дополнительного доказательства исследователь вспоминает о названии «камни волынщиков», которым древние британцы называли Стонхендж.
Также Стивен Уоллер напоминает еще и о древней легенде о девушках, также связанной с камнями Стонхенджа. В ней тоже фигурируют волынщики, которые заманивали девушек танцевать по кругу в поле, а затем превращали их в камни. Вот поэтому-то исследователь уверен: музыкальные инструменты и издаваемые ими звуки, несомненно, играли важную роль при строительстве этого мегалитического комплекса.
Акустическая иллюзия, воплощенная в камне
По мнению независимого исследователя, идею создания Стонхенджа древние британцы могли почерпнуть из своего восприятия звука в этом легендарном месте. Уоллер смог наглядно продемонстрировать, как звук двух флейт создает акустическую иллюзию, которая соответствует картине пространственного расположения каменных колонн.
Ученый приспособил к двум флейтам воздушный насос, обеспечив таким образом их непрерывную игру, и стал ходить вокруг них кругами. Звук флейт в одних местах затихал, а в других усиливался. Затем он привлек добровольцев, которые ходили с завязанными глазами. Они рассказали, что временами словно ощущали какие-то препятствия между ними и источником звука.
Уоллер считает, что древние британцы, танцуя под две волынки и двигаясь по кругу, слышали то затихание, то усиление звука, словно между музыкантами и танцующими на равном расстоянии друг от друга находились какие-то невидимые преграды. Данный эффект, по мнению ученого, конечно, показался им сверхъестественным, и именно его попытались воспроизвести создатели Стонхенджа.
«Моя теория состоит в том, что доисторические создатели этого памятника воспринимали звуки двух флейт, на которых играли в открытом поле, как рисунок интерференции звуковых волн, в котором в определенных точках громкость звука сильно колебалась. Схема интерференции звуковых волн показывает зоны акустической тени. Если рассматривать такой рисунок сверху, то он напоминает спицы колеса. Если вы передвигаетесь по такому колесу, каждый раз, когда вы приближаетесь к точке подавления звука, она вызывает ощущение, что перед вами невидимый массивный объект», — говорит Стивен Уоллер.
Надо отметить, предположение Уоллера о том, что строители Стонхенджа были знакомы с акустикой, не является первым. В 2009 году английский ученый Руперт Тилл из Хаддерсфилдского университета произвел компьютерный анализ акустических особенностей Стонхенджа и доказал, что удары барабанов и пение должны были резонировать от его камней.
Конечно, гипотеза Стивена Уоллера была воспринята в научной среде довольно прохладно. Стонхендж привыкли воспринимать как древнюю обсерваторию или своеобразный каменный календарь, его создание некоторые даже приписывают пришельцам, поэтому новая «акустическая» версия многим кажется несерьезной и не заслуживающей особого внимания. Однако, как и другие гипотезы, касающиеся Стонхенджа, она, несомненно, имеет право на существование.