Barwa dźwięku muzycznego i metody jej skalowania. II rok reżyserii dźwięku AM_2_2016

Transkrypt

1 Barwa dźwięku muzycznego i metody jej skalowania II rok reżyserii dźwięku AM_2_2016

2 MIT wykłady Plan wykładu Natura dźwięku muzycznego Dwie definicje barwy dźwięku Widmo i przebieg czasowy Trzy metody badania barwy dźwięku Barwa jako wielowymiarowa cecha wrażenia dźwiękowego

3 Attributes of sounds Loudness (intensity) Pitch (dominant periodicity) Timbre (spectrum) Duration Location (bearing, range) m1/web/ The auditory scene: basic dimensions Temporal organization Events Notes Temporal patterns of events Organization of sounds Voices, instruments Streams Objects Sources Wykłady z MIT

4 Wykłady z MIT Auditory qualities in music perception & cognition Pitch Timbre Loudness Organization Rhythm Longer pattern Mnemonics Hedonics Affect Semantics Melody, harmony, consonance Instrument voices Dynamics Fusions, objects. How many voices? Temporal organization of events Repetition, sequence Familiarity, novelty Pleasant/unpleasant Emotional associations, meanings Cognitive associations/expectations

5 Co to jest akustyka muzyczna? Dział akustyki zajmujący się: -wytwarzaniem i strukturą dźwięków stosowanych w muzyce -muzycznymi systemami dźwiękowymi -percepcją elementarnych struktur dźwiękowych muzyki

6 Inne spojrzenie na a.m A.M. dotyczy dźwięków generowanych przez instrumenty muzyczne: zasady generacji dźwięku muzycznego zasady propagacji dźwięku muzycznego zasady percepcji dźwięku muzycznego

7 Zasady generacji dźwięku muzycznego Źródło dźwięku w instrumencie muzycznym: -struny (skrzypce, gitara, pianino itp.) -sztaby lub pręty (ksylofon, dzwonki, stroiki) -membrany (bębny, banjo) -talerze lub dzwony (cymbały, gongi) -powietrze w tubie (piszczałki organowe, dęte) -powietrze w zamkniętej objętości (w pudle skrzypiec lub gitary)

8 cd Generalnie, drgająca struna lub słup powietrza przekazuje swoją energię do rezonatora (pełniącego rolę filtra akustycznego) danego instrumentu który wzmacnia te drgania i wypromieniowuje do ośrodka.

9 Zasady propagacji dźwięku muzycznego Ośrodek, w którym propaguje się dźwięk muzyczny nakłada swoje właściwości na ten dźwięk na skutek takich zjawisk elementarnych jak: odbicie, pochłanianie, dyfrakcja, lokalizacja, efekt Dopplera itp.

10 Najważniejsze zagadnienia a.m. Badanie mechanizmu powstawania i promieniowania dźwięków przez Instrumenty muzyczne i głos śpiewaka Badanie obiektywnych właściwości dźwięków muzycznych Moc, skład widmowy, procesy przejściowe itp.

11 Najważniejsze zagadnienia a. m. Percepcja muzyki: Barwa Wysokość Głośność Czas w muzyce

12 Natura dźwięku muzycznego

13 podstawowa f 2/1 oktawa 2 harmoniczna 2f 3/2 kwinta 3 harmoniczna 3f 4/3 kwarta 4 harmoniczna 4f 5/4 duża tercja 5 harmoniczna 5f 6/5 mała tercja 6 harmoniczna 6f 7/6 3- półtony 7 harmoniczna 7f 8/7 2+ półtony 8 harmoniczna 8f 9/8 sekunda duża 9 harmoniczna 9f 10/9 sekunda mała 10 harmoniczna 10f

14

15

16 Przykłady dźwiękowe Widma o różnych obwiedniach 19 spektralnych Holy widma 20 Skrzypce bez i z pudłem rezonansowym 21 Dźwięki z Cook a

17

18

19

20 Dźwięki nieperiodyczne Analiza Fouriera zastosowana do dźwięków nieperiodycznych daje częstotliwościowe widmo ciągłe

21

22 Analiza Fouriera sygnału zmiennego w czasie

23 Reprezentacja zmian częstotliwości i amplitudy przy zastosowaniu spektrogramu

24 1 2 3 Barwa dźwięku Dwie definicje barwy dźwięku: jeśli dwa dźwięki mają tę samą głośność, wysokość i czas trwania ale brzmią różnie to ta różnica jest różnicą w ich barwie jest to cecha wrażenia słuchowego dzięki której można rozpoznać różne instrumenty muzyczne

25 Instrumenty 1 puzon 2 saksofon 3 trąbka

26 Dodawanie tonów- dźwięk harmoniczny Widmo częstotliwościowe

27 Barwa dźwięku złożonego: widmo

28 Dodawanie tonów- dźwięk harmoniczny F0=251 Hz 5 i 6F0 251 Hz 1506 Hz 2F0 502 Hz 7 i 8 F0 501 Hz 2083 Hz 3F0 9, 10 i 11 F0 603, 750 Hz 2421, 2721 Hz 4F0 pozostałe 1005 Hz pozostałe Widmo dźwięku gitary Widmo dźwięku dzwonu

29 Barwa dźwięku złożonego: Transjenty przebieg czasowy początkowy końcowy Trudno rozpoznać instrumenty, które są pozbawione transjentu początkowego bądź końcowego Jeśli zamienić transjent początkowy z końcowym to zmienia się barwa

30

31 Trzy typy eksperymentów identyfikacyjnych Skalowanie ocen na skalach przymiotnikowych: szybki wolny, twardymiękki (używana metoda do identyfikacji jakości głosu) Bezpośrednie porównanie na podstawie podobieństwa pomiędzy dźwiękami (używana do opisu barwy instrumentów) Manipulacje w porównywanych sygnałach, coś zmieniamy i pytamy się o identyfikację

32 Skalowanie ostrości 26, 27, 28 14, 16, 21 13, 19, 20

33 Wyznaczniki barwy dźwięku Ocena semantyczna - niezależne skale, niezależne parametry akustyczne decydują o skalowaniu dźwięku na tych skalach (przykład pracy Bismarcka) Ocena podobieństwa i wielowymiarowe skalowanie

34 Muzyczna barwa Interpretacja trzech wymiarów uzyskanych dla badań Grey a instrumentów 16 dźwięków I wymiar zakres częstotliwości, energia II wymiar - synchroniczność składowych III wymiar transjent łagodny, gwałtowny. Oznaczenia: 01,02 obój, C1,C2-klarnet, X1,X2,X3 saksofon, EH- angielski róg, FHfrancuski, FL-flet, TM-wytlum. puzon, TPtrąbka, BN-fagot, S1,S2,S3-wiolonczela

35

36

37

38

39 I- TM, FH II- X3, FL III- TP, C2

40

41

42 Identyfikacja instrumentu na podstawie manipulacji na pojedynczym dźwięku W różnych eksperymentach procent poprawnej identyfikacji był różny dla różnych instrumentów Nie można budować dźwięków o jednakowej barwie powielając charakterystyki częstotliwościowe i czasowe jednego dźwięku

43 Identyfikacja: mówcy, instrumentu, środowiskowego wydarzenia Rozpoznawanie mówcy kryminalne podłoże od 1940 roku Rozpoznawanie instrumentów od 1960 rokusynteza nowych barw i tworzenie nowych instrumentów Rozpoznawanie dźwięków środowiskowychlata XX w.

44 Dźwięk g

45

46