Sie fragen nach der Wahrnehmung. Auch wenn Sie nach "Was passiert auf physischer Ebene?" fragen, scheint Ihre Frage letztendlich zu sein, was in unseren Köpfen passiert, nicht was physisch passiert.

Zu diesem Zweck verweise ich Sie auf Bregmans Auditory Scene Analysis (siehe auch die Seite Wikipedia), die führende Theorie darüber, wie Hörsysteme trennen verschiedene Komponenten.

Als sehr kurze Zusammenfassung erörtert er einige Arten von Hörprozessen:

• Ein Hörprozess besteht darin, gelernte Schemata unfreiwillig zu erkennen. So können Sie beispielsweise Ihren Namen in einem überfüllten Raum hören.
• Ein anderer Prozess besteht darin, gelernte Schemata freiwillig zu erkennen. Ein Beispiel hierfür wäre das Abhören Ihres Namens in einer Liste.

Er nimmt sich auch einige Zeit, um sich andere Forschungsergebnisse anzusehen. In einem Experiment (von jemand anderem) wurde ein Ton gehalten und für einige Zeit während dieses Tons lauter gespielt. Wenn diese lautere Dauer kurz war, klang es wie ein zweiter Ton, der zusätzlich zum ersten gespielt wurde. Wenn die lautere Dauer jedoch länger war, wurde sie als ein einziger angepasster Ton wahrgenommen.

Vor diesem Hintergrund verwendet Bregman eine Reihe von Gestalt -Prinzipien, um zu modellieren, wie wir wahrnehmen Musik. Einige Beispiele für diese "Präferenzregeln":

• Nicht verwandte Sounds werden selten genau zur gleichen Zeit gestartet oder gestoppt.
• Ein Sound (oder eine Folge von Sounds) ändert seine Eigenschaften langsam . (Dadurch werden Sounds mit ähnlichen Eigenschaften miteinander verknüpft.)
• Änderungen wirken sich auf alle Komponenten des Sounds gleichzeitig auf dieselbe Weise aus.

Mit diesen Prinzipien arbeiten wir kann anfangen, Behauptungen darüber aufzustellen, warum wir einige Geräusche als Musik und andere Geräusche als Geräusche hören. Kurz gesagt, wenn diese Präferenzregeln uns nicht dabei helfen können, die Hörströme klar zu trennen, hören wir sie eher als "Rauschen".

Was passiert auf physischer Ebene, wenn viele Noten / Schallwellen gleichzeitig miteinander interagieren?

Dies hängt davon ab, wo Sie sich befinden frage nach. Was beim Klavier passiert, ist, dass ein Bündel von Saiten in Bewegung gesetzt wird, die dann ein großes Stück Holz zum Schwingen bringen, wodurch die Luft um das Holz herum vibriert und sich dann wie eine Welle zu Ihren Ohren ausbreitet, wodurch Ihr Trommelfell vibriert bewirkt, dass Ihre Cochlea vibriert, was winzige Haare stimuliert, die Nervenimpulse an Ihr Gehirn senden, die die Impulse entschlüsseln und das Gefühl von Musik erzeugen.

Wie kann es irgendeine Art von Ordnung in so großer Komplexität geben?

Alle von normalen Klavierakkorden erzeugten Frequenzen sind auf relativ einfache mathematische Weise miteinander verbunden. Jede Note besteht aus Frequenzen, die ganzzahlige Vielfache der niedrigsten Frequenz sind. Dann werden die anderen Noten des Akkords durch allgemein einfache Frequenzverhältnisse wie 3/2 und 5/4 in Beziehung gesetzt. Die meisten einzelnen Frequenzen in einem großen, komplizierten Akkord überlappen sich. Selbst wenn ein riesiges Sinfonieorchester einen Dur-Akkord spielt, werden im Allgemeinen nur 20 bis 30 verschiedene Frequenzen gespielt, die hörbar sind, und auch hier sind alle eng miteinander verbunden andere.

Unsere Ohren und unser Gehirn können diese Frequenzen erstaunlich gut erkennen und dekodieren.

Welche Physik steckt hinter Schallwellen, die sich zu Musik verbinden?

Schallwellen verbinden sich wie Meereswellen, aber wenn sie wie in der Musik miteinander verwandt sind, erzeugen sie immer noch ein periodisches Hörsignal. Alle periodischen Signale können wieder in ihre reinen Frequenzen zerlegt werden, genau das tun Cochlea und Gehirn mit musikalischem Klang.

Welcher physikalische Prozess findet statt, wenn zwei Geräusche gleichzeitig auftreten?

Wenn zwei oder mehr Geräusche gleichzeitig auftreten, treten ihre Schallwellen auf (üblicherweise als Grafik dargestellt) durch "Wellenaddition" in eine zusammengesetzte Wellenform überlagern. Für jeden winzigen Moment ist der Luftdruck die Summe dessen, was er von jedem Instrument allein gewesen wäre.

Durch Wellenaddition kann der Lautsprecher in Ihrem Kopfhörer gleichzeitig Bass und Gitarre spielen ( und Schlagzeug, Stimme usw.). Wenn die hinzugefügten Wellen identisch sind, ändert sich das Signal nicht, sondern wird nur lauter. Noch ungewöhnlicher ist, dass die Signale, wenn sie sich zu Null addieren, Stille verursachen können. Dies ist bei echten Instrumenten äußerst ungewöhnlich, verursacht jedoch "Beats", wenn zwei Instrumente dieselbe Note nur leicht verstimmt spielen.

Warum werden einige Kombinationen zu Musik, aber nicht andere?

Nun, wenn die Kombination die Fähigkeit hat, dem Hörer eine musikalische Idee zu vermitteln, dann ist es Musik. Wenn der Hörer zu laut ist, um zu unterscheiden, was gerade gespielt wird, oder wenn keine Ideen gesendet werden, hören Sie keine Musik.

Einige gängige musikalische Ideen sind Melodie, Harmonie, und Rhythmus sowie "Farbe", Nachahmung und Stimmung.

Was ist mit Harmonischen und Obertönen?

Wenn zwei Frequenzen zusammen gut klingen, sagen wir Sie sind "Konsonanten" im Gegensatz zu "Dissonanten". Echte Instrumente erzeugen keinen einzigen Frequenzklang, sondern eine Reihe von Frequenzen ("Obertönen"), die alle physikalisch addiert werden und die mehr oder weniger mathematisch mit der Tonhöhe (oder Grundfrequenz) zusammenhängen, die das Instrument spielt.

Mathematik und Physik haben eine Folge von Frequenzen identifiziert, die als "Harmonische" (oder "Schwingungsmodi") bezeichnet werden und im Allgemeinen gut zusammen klingen. Diese sind allen Blechbläsern (dh Trompeten, Posaunen) als die Folge von Noten bekannt, die mit demselben Fingersatz von niedrig nach hoch gespielt werden.

Wenn ein Instrument oder ein Krachmacher einen zusammengesetzten Klang hat, der hauptsächlich aus besteht Aufgrund der frühen Harmonischen in der Sequenz sagen wir, dass es einen "süßen" Klang (oder ein süßes Timbre) hat, wie eine Glocke. Es ist einfach, musikalische Ideen wie Melodie und Harmonie mit süßen Klängen zu kommunizieren.

Wenn überlagerte Töne (wie ein verstimmtes Ensemble oder Modi der Vibration eines Objekts) enthalten sind Starke Frequenzen, die dissonant sind, können wir den Klang "sauer" nennen. Säure verdunkelt Melodie und Harmonie , indem sie die beabsichtigte Grundfrequenz für den Hörer und die Vergiftungskonsonanz mehrdeutig macht.

Akkorde bestehen hauptsächlich aus Noten in der harmonischen Sequenz von einer Grundfrequenz und vielen Komplexe Akkorde weichen immer noch nicht von dieser Regel ab, obwohl sie möglicherweise höhere Harmonische enthalten. Wenn ein Akkord über die harmonische Reihe nicht gut genug mit einer Grundfrequenz (oder "Tonika") in Beziehung steht, klingt er sauer oder dissonant. Dies ist jedoch nicht unbedingt schlecht: Komplexe Musik verwendet häufig Dissonanzen, um Spannung oder andere gewünschte Eigenschaften zu erzeugen.

Instrumente

Bei klassischen Instrumenten ist die Die Grundfrequenz ist viel lauter als die anderen Frequenzen. Die nächst lautesten Frequenzen sind nahe Harmonische, die mit der Grundfrequenz übereinstimmen, wobei die höheren Harmonischen mehr oder weniger leiser sind. Sie wissen, dass B und C dissonant sind, aber da die Lautstärke jedes nächsten Obertons geringer ist als die des vorherigen, ist ein klassisches Instrument, das C spielt, nicht dissonant mit einem, das E spielt, obwohl B als Harmonische von E ... the hörbar ist B ist weniger laut.

Schlaginstrumente wie Becken erzeugen so viele verschiedene Frequenzen, dass eine Person keine Grundfrequenz wahrnimmt. Diese Instrumente können jede musikalische Idee kommunizieren, die nicht vom Ton abhängt (dh Melodie oder Harmonie).

Weitere Informationen zu Obertönen

Stimme

Je nachdem, welchen Buchstaben eine Person ausspricht, kann die Stimme einer Person süß oder sauer sein. Zum Beispiel sind die kurzen Vokale A und O (wie in " a wesome" und " o afish") sehr süß. Aber die Konsonanten selbst (B, C, D, F usw.) haben keine Grundfrequenz und würden einen sauren Klang erzeugen, wenn sie aufrechterhalten würden. Aus diesem Grund wird das Halten des R-Klangs für Sänger niemals empfohlen.

Interessanterweise hat U wie in u mbrella (von Linguisten / ɜː / genannt) einen starken Oberton, der eine Oktave höher ist als der starke Oberton von E wie in fr ee (/ iː /).

Weitere Informationen zur Stimme

Was ist Musik?

Zweifellos wurde dies an anderer Stelle angesprochen. Aber ich würde es so formulieren: Musik ist, wenn eine Person Ton verwendet, um andere Ideen als die Sprache zu kommunizieren.

Ordnung und Symmetrie

Ordnung und Symmetrie funktionieren wie Trägerwellen, sodass die Hörer die Ideen wahrnehmen, die der Musiker zu kommunizieren versucht.

Reine Symmetrie und perfekte Ordnung sind langweilig aber sofort im Klang erkennbar. Der Musiker initiiert die Erkennung des Hörers durch Ordnung und Symmetrie; Dann wird alles, was der Musiker kommunizieren möchte, über die Reihenfolge und Symmetrie gelegt, um sofort bemerkt zu werden .

Schauen Sie sich dieses Video an, um die Antworten von Todd Wilcox und Elliot Svensson zu ergänzen. Es erklärt die Beziehung zwischen den Noten einer Triade. Dies ist eine gute Information, von der viele Leute, die lange Zeit Musik studieren und spielen, nicht einmal wissen.

Es zeigt, dass sich die Schallwellen einer natürlichen großen Triade in regelmäßigen Abständen treffen ( aka Konsonanz), wie in diesem Bild zu sehen (aus dem Video extrahiert):

Die Triade im Bild ist das natürliche D-Dur (D₄, F♯₄, A₄), und Sie können sehen, dass in der Zeit, in der die D₄-Welle zwei vollständige Perioden durchläuft, F♯₄ 2,5 Perioden und A₄ 3 Perioden durchläuft. Nach der gleichen Zeit treffen sie sich immer wieder.

Zufällige Noten / Sounds haben wahrscheinlich eine große Dissonanz, was bedeutet, dass sich ihre Frequenzen nicht in regelmäßigen Abständen treffen stören sich gegenseitig so, dass der resultierende Klang (zusammengesetzte Welle) für die Ohren nicht "gut" klingt und nicht als "Musik" identifiziert wird.

Die Physik hinter Musik kann durch das Konzept "Fourier Series" erklärt werden:

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

Jeder Schall kann als Summe einfacher Sinuswellen unterschiedlicher Frequenzen zerlegt werden. Die Hauptfrequenzen, die in dieser Zerlegung gefunden werden, sind die Hauptharmonischen dieses Klangs.

Dann spielen wir zwei Klänge zusammen in einem harmonischen Kontext (dh einer Grundtaste), wenn ihre Harmonischen physikalisch "zusammenpassen" In den Ohren fühlen sich die beiden Klänge musikalisch "richtig" an.

Es gibt also eine physikalische Erklärung für das, was wir als "musikalisch" wahrnehmen. Die Theorie der musikalischen Harmonie erklärt die Regeln für das, was für uns gut klingt, und verwendet Konzepte wie Tonic Key, Dominant Key, Kreis der Zehnten usw.