Tono de Shepard

Un tono de Shepard , llamado así por Roger Shepard , es un sonido que consiste en una superposición de ondas sinusoidales separadas por octavas . Cuando se toca con el tono de bajo del tono moviéndose hacia arriba o hacia abajo, se conoce como la escala de Shepard . Esto crea la ilusión auditiva de un tono que parece ascender o descender continuamente en el tono, pero que finalmente no sube ni baja. [1]

Una vista de espectro de tonos Shepard ascendentes en una escala de frecuencia lineal.

Figura 1: Tonos de Shepard que forman una escala de Shepard, ilustrada en un secuenciador .

Cada cuadrado en la figura indica un tono, con cualquier conjunto de cuadrados en alineación vertical juntos formando un tono Shepard. El color de cada cuadrado indica el volumen de la nota, siendo el púrpura el más bajo y el verde el más fuerte. Las notas superpuestas que se reproducen al mismo tiempo tienen exactamente una octava de separación, y cada escala se desvanece y se desvanece, por lo que es imposible escuchar el principio o el final de una escala determinada.

Tono de Shepard a partir de la nota fundamental A (A 4 = 440 Hz).
Escala de Shepard, diatónica en Do mayor , repetida 5 veces.

Como ejemplo conceptual de una escala Shepard ascendente, el primer tono podría ser un C 4 casi inaudible ( C medio ) y un C 5 fuerte (una octava más alta). El siguiente sería un C ♯ 4 un poco más fuerte y un C ♯ 5 un poco más silencioso ; el siguiente sería un D 4 aún más fuerte y un D 5 aún más silencioso . Las dos frecuencias serían igualmente fuertes en el medio de la octava (F ♯ 4 y F ♯ 5 ), y el duodécimo tono sería un B 4 fuerte y un B 5 casi inaudible con la adición de un B 3 casi inaudible . El decimotercer tono sería entonces el mismo que el primero y el ciclo podría continuar indefinidamente. (En otras palabras, cada tono consta de dos ondas sinusoidales con frecuencias separadas por octavas; la intensidad de cada una es, por ejemplo, una función de coseno elevado de su separación en semitonos de una frecuencia pico, que en el ejemplo anterior sería B 4. Según Shepard, "(...) casi cualquier distribución uniforme que se reduzca a niveles subumbrales en frecuencias bajas y altas habría funcionado tan bien como la curva de coseno realmente empleada". [1]

La teoría detrás de la ilusión se demostró durante un episodio del programa de la BBC Bang Goes the Theory , donde el efecto se describió como "un palo de barbero musical ". [2]

La escala descrita, con pasos discretos entre cada tono, se conoce como escala discreta de Shepard . La ilusión es más convincente si hay poco tiempo entre notas sucesivas ( staccato o marcato en lugar de legato o portamento ). [ cita requerida ]

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Visualización de audio y video en movimiento de un glissando de Shepard-Risset en ascenso. Vea y escuche los tonos más altos a medida que se desvanecen.

Shepard-Risset glissando

Jean-Claude Risset posteriormente creó una versión de la escala en la que los tonos se deslizan continuamente, y se la llama apropiadamente escala continua de Risset o Shepard-Risset glissando . [3] Cuando se hace correctamente, el tono parece subir (o bajar) continuamente en el tono, pero volver a su nota inicial. Risset también ha creado un efecto similar con un ritmo en el que el tempo parece aumentar o disminuir sin cesar. [4]

Un ejemplo del efecto de ritmo acelerado de Risset usando un loop de breakbeat .

Paradoja del tritono

Un par de tonos Shepard tocados secuencialmente separados por un intervalo de un tritono (media octava) produce la paradoja del tritono . Shepard había predicho que los dos tonos constituirían una figura biestable, el equivalente auditivo del cubo de Necker , que podría escucharse ascendente o descendente, pero nunca ambos al mismo tiempo. [1]

Secuencia de tonos de Shepard que producen la paradoja del tritono.

En 1986, Diana Deutsch descubrió que la percepción de qué tono era más alto dependía de las frecuencias absolutas involucradas, y que un individuo generalmente escucharía el mismo tono que el más alto (esto está determinado por el tono absoluto de las notas). [5] Curiosamente, diferentes oyentes pueden percibir el mismo patrón como ascendente o descendente, dependiendo del idioma o dialecto del oyente (Deutsch, Henthorn y Dolson encontraron que los hablantes nativos de vietnamita , un idioma tonal , escucharon la paradoja del tritono de manera diferente de californianos que eran hablantes nativos de inglés). [6] [7]

Melodía perpetua

Pedro Praticio observó en 2012 que al usar un tono de Shepard como fuente de sonido y aplicarlo a una melodía, podía reproducir la ilusión de un movimiento continuo ascendente o descendente característico de la escala Shepard. Independientemente del tempo y la envolvente de las notas, la ilusión auditiva se mantiene efectivamente. La incertidumbre de la escala a la que pertenecen los tonos de Shepard permite a los compositores experimentar con melodías engañosas y desconcertantes. [8]

Un ejemplo de melodía perpetua ascendente

  • En una película de 1967 de Shepard y EE Zajac, un tono de Shepard acompaña el ascenso de una escalera de Penrose análoga . [9]
  • El final de la composición de 1971 " Echoes " del álbum Meddle de Pink Floyd presenta un tono Shepard que se desvanece en un sonido de viento (en realidad, un ruido blanco procesado a través de una unidad de eco de cinta). [10]
  • El álbum de Queen , A Day at the Races, comienza y termina con un tono de Shepard producido por un armonio. (Notas del forro del álbum)
  • En su libro de 1980 Gödel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid , Douglas Hofstadter explicó cómo las escalas de Shepard podrían usarse en el Canon a 2, por tonos en la Ofrenda Musical de Bach (llamado el Canon en aumento sin fin de Hofstadter [11] : 10 ) para hacer que la modulación termine en el mismo tono en lugar de una octava más alta. [11] : 717–719
  • En 1995, Ira Braus argumentó que las últimas notas de la obra para piano de 1885 Bagatelle sans tonalité , compuesta por Franz Liszt, podrían continuar para producir una escala de Shepard utilizando la técnica de Hofstadter. [12]
  • En el videojuego Super Mario 64 para la consola Nintendo 64 (1996) hay una pieza musical que incorpora una escala de Shepard ligeramente modificada que se reproduce de fondo cuando el jugador intenta subir las interminables escaleras ubicadas en la penúltima habitación de Peach's Castle. . Esta ilusión auditiva complementa el efecto de bucle espacial que aparentemente da la impresión de que las escaleras nunca terminan. [13]
  • ¡En Godspeed You! El debut de Black Emperor en 1997, F♯ A♯ ∞ , la canción de apertura The Dead Flag Blues tiene una sección que consiste principalmente en sirenas tornado usando un tono Shephard para crear su atmósfera apocalíptica única.
  • En su álbum LP5 de 1998 , el dúo electrónico inglés Autechre empleó un ritmo Risset desacelerado para la pista "Fold4, Wrap5".
  • El compositor austríaco Georg Friedrich Haas incluye la escala Shepard (al final, entre otros momentos) en su pieza orquestal experimental en vano (2000/02). [14]
  • Christopher Nolan dijo en una entrevista que la banda sonora de su película The Prestige (compuesta por David Julyan) explora el potencial de los tonos de Shepard como base fundamental para las composiciones. [15]
  • En la canción de 2007 de Stephin Merritt "Man of a Million Faces", compuesta para "Project Song" de NPR , el tono de Shepard es un aspecto clave. [dieciséis]
  • En la película de 2008 The Dark Knight y su secuela de 2012 The Dark Knight Rises , se usó un tono Shepard para crear el sonido del Batpod, una motocicleta que los realizadores no querían cambiar de marcha y tono abruptamente, sino acelerar constantemente. [17]
  • En la película de 2017 Dunkerque , se usa un tono de Shepard para crear la ilusión de un momento de intensidad cada vez mayor a través de historias entrelazadas. [18]
  • En el largometraje de Lucrecia Martel Zama (2017) encontramos un uso extensivo del tono Shepard creando un "paisaje sonoro fuerte y chillón, para lograr la cercanía del espectador", según el director. [19]
  • La pista de 2018 " Always Ascending " de Franz Ferdinand del álbum del mismo nombre presenta un tono de Shepard ascendente a lo largo de la canción. El video de la canción se hace eco del efecto, con la cámara aparentemente subiendo continuamente en todo momento. [20]
  • Algunos trenes eléctricos (como los trenes bala Shinkansen ) reproducirían un tono Shepard ascendente audible al salir de su estación.

  • Efecto de coro
  • Nota profunda
  • Rebordear
  • Interferencia (propagación de ondas)
  • Phaser (efecto)
  • Circularidad de tono
  • Bucle extraño
  • Efectos de sonido

  1. ↑ a b c Shepard, Roger N. (diciembre de 1964). "Circularidad en juicios de tono relativo". Revista de la Sociedad Americana de Acústica . 36 (12): 2346–53. doi : 10.1121 / 1.1919362 .
  2. ^ "Clip de la serie 4, episodio 6" . Bang va la teoría . 18 de abril de 2011. BBC. Es como el poste de sonido de un barbero.
  3. ^ "Jean-Claude Risset, que reinventó la síntesis digital, ha muerto - CDM Create Digital Music" . CDM crea música digital . 22 de noviembre de 2016 . Consultado el 30 de diciembre de 2019 . El sonido por el que Risset es más conocido es quizás el más emblemático de sus contribuciones. Creando una ilusión sonora muy parecida a las ópticas de MC Escher, la escala Shepherd-Risset glissando / Risset, en su forma actual inventada por el compositor francés, parece ascender para siempre.
  4. ^ Ritmo Risset
  5. ^ Deutsch, Diana (1986). "Una paradoja musical" (PDF) . Percepción musical . 3 (3): 275–280. doi : 10.2307 / 40285337 . JSTOR  40285337 .
  6. ^ Deutsch, D. (1992). "Algunas paradojas de tono nuevo y sus implicaciones". Transacciones filosóficas de la Royal Society B: Ciencias biológicas . 336 (1278): 391–397. doi : 10.1098 / rstb.1992.0073 . PMID  1354379 .
  7. ^ DEUTSCH, DIANA; HENTHORN, TREVOR; DOLSON, MARK (2004). "Los patrones de habla escuchados temprano en la vida influyen en la percepción posterior de la paradoja del tritono" . Percepción musical . 21 (3): 357–372. doi : 10.1525 / mp.2004.21.3.357 . ISSN  0730-7829 .
  8. ^ Patricio, Pedro. Desde el tono de Shepard hasta la ilusión auditiva de melodía perpetua . Actas de la Novena Conferencia de Computación de Sonido y Música, SMC 2012. 5-10, 2012.
  9. ^ Shepard, Roger N .; Zajac, Edward E. (1967). Un par de paradojas . Laboratorios AT&T Bell.
  10. ^ Hurskiy, S. (2018). "Ilusiones auditivas en la industria cinematográfica y la música modernas" (PDF) . Biblioteca de la Universidad Estatal de Zhytomyr . Consultado el 25 de septiembre de 2020 .
  11. ^ a b Hofstadter, Douglas (1980). Gödel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid (1ª ed.). Libros de pingüinos. ISBN 0-14-005579-7.
  12. ^ Braus, I. (1995). "Volviendo sobre los pasos de uno: una descripción general de la circularidad de tono y los tonos de Shepard en la música europea, 1550-1990" . Percepción musical . 12 : 323–351. doi : 10.2307 / 40286187 . JSTOR  40286187 .
  13. ^ Phillips, Winifred (14 de febrero de 2014). Una guía del compositor para la música de juegos . Prensa del MIT. ISBN 978-0-262-02664-2.
  14. ^ Hutchinson, Mark (abril de 2019). "Escaleras en la oscuridad: sonido, sintaxis y lo sublime en Haas en vano" . Tempo . 73 (288): 7–25. doi : 10.1017 / S0040298218000943 . ISSN  0040-2982 .
  15. ^ Guerrasio, Jason. "Christopher Nolan explica los mayores desafíos para convertir su última película 'Dunkerque' en una 'epopeya íntima ' " . Business Insider . Consultado el 14 de noviembre de 2020 .
  16. ^ Stephin Merritt: Dos días, 'Un millón de caras'. NPR (video). 4 de noviembre de 2007 . Consultado el 9 de octubre de 2015 . "Resulta que estaba pensando en un tono de Shepard, la ilusión de tonos siempre ascendentes".
  17. ^ King, Richard (4 de febrero de 2009). " Efectos de sonido de ' The Dark Knight'" . Los Angeles Times .
  18. ^ Haubursin, Christopher (26 de julio de 2017). "La ilusión sonora que hace que Dunkerque sea tan intenso" . Vox .
  19. ^ Gemünden, Gerd; Spitta, Silvia (1 de junio de 2018). " ' Nunca tuve miedo': una entrevista con Lucrecia Martel" . Film Quarterly . Vol. 71 no. 4. págs. 33–40. doi : 10.1525 / fq.2018.71.4.33 . ISSN  0015-1386 .
  20. ^ McCormick, Neil (9 de febrero de 2018). "Franz Ferdinand todavía están operando en una meseta elevada - Siempre ascendente, revisión" . El telégrafo .

  • Yadegari, Shahrokh D. (25 de agosto de 1992). "The Shepard Tone (Los parciales de un tono Shepard)" . Síntesis auto-similar: en la frontera entre el sonido y la música (tesis de maestría). Archivado desde el original el 8 de febrero de 2013.
  • El programa de ciencia de la BBC, Bang Goes the Theory, explica el tono Shepard
  • Demostración de un tono Shepard discreto (requiere Macromedia Shockwave)
  • Visualización del efecto Shepard usando Java
  • Una demostración de una escala Shepard ascendente cuando una pelota rebota sin cesar por una escalera de Penrose ( y hacia abajo )
  • Teclado de tono Shepard en CodePen
  • Ejemplo de la paradoja de Tritone (requiere Java)
  • Las composiciones de Pedro Patricio se formaron alrededor de la ilusión auditiva de la melodía perpetua ( Melodía perpetua - momentos contrastantes , 1-7)
  • Un tren bala E5 Shinkansen que sale de la estación de Tokio reproduce el sonido de un tono Shepard posiblemente debido a la cantidad de automóviles y sistemas que deben activarse