Täiusliku vibrato saladus

Teadlased analüüsivad vibreerivaid toone kvantfüüsika abil

Kuulsa vibrato-ooperi abil annavad lauljad muusikasse palju emotsionaalsust ja erksust. © Comstock / mõttekoda
ettelugemist

Elav vibratsioon: Vibrato on klassikaline stiililine seade ooperimuusikas, mis muudab helid erksamaks. Nüüd on teadlased ebatavalist meetodit kasutades lähemalt uurinud nende vibreerivate toonide olemust. Nad kasutasid algoritmi, mida tavaliselt kasutavad kvantfüüsikud. Selgus, et selle meetodi abil saab Vibratose omadusi väga täpselt analüüsida - ja see võib tulevikus paljastada täiusliku vibrato saladused.

Kui ooperilauljad täidavad saali oma häälega, on publik tavaliselt sisse löödud. Publikut ei ravita mitte ainult täielik heli ja täiuslik intonatsioon. Palju emotsionaalsust muusikas toob ka nn vibrato. Regulaarsete intervallide järel muudab laulja püsiva tooni sagedust ja paneb teda sõna otseses mõttes vibreerima. Sarnaseid efekte saab teatud keelte kasutamisel saada ka keelpillidel ja mõnel puhkpillil.

Muusika kohtub kvantfüüsikaga

Tänapäeval teavad teadlased, et enamiku inimeste meelest on õige vibratoga heli elavam. Mis aga teeb vibreerivate toonide tegelaskuju? Selle analüüsimine pole tavaliste standardmeetodite abil nii lihtne. Kuna Vibratos toimub väga kiiresti: periood kestab tavaliselt ainult 125–250 millisekundit.

Londoni ülikoolist pärit Luwei Yangi juhitud muusikateadlased on seetõttu otsinud uut meetodit vibrato analüüsimiseks - ja need on leitud füüsikute metoodika tööriistakastist. Täpselt: kvantfüüsikud. Nn filtridiagonaliseerimismeetod uurib tavaliselt aatomite ja molekulide keerulist kvantdünaamikat. Kas see algoritm sobiks ka muusikasignaalide töötlemiseks?

Vibratoanalüüs kvantfüüsikute algoritmiga © Elaine Chew

Täpne helianalüüs

"Ehkki kvantid erinevad muusikasignaalidest väga, on neil matemaatiliselt väga palju sarnasusi - sealhulgas nende resonantsi tunnused, " ütleb Yangi kolleeg Khalid Rajab. Seetõttu alustas meeskond testi ja rakendas algoritmi esmakordselt muusikale. kuva

Tegelikult selgus, et see meetod sobib ideaalselt Vibratose omaduste hindamiseks. Nagu teadlased teatasid, oli meetod pidevalt täpsem kui standardmeetod. Sel viisil saaks muu hulgas täpsemalt mõõta vibratsiooni kiirust ja vibrato kõrgust.

Mis teeb täiusliku vibrato?

Tulevikus võiks uus tehnika aidata muusikutel kindlaks teha, milline on ideaalne vibrato. Helikunstnikud võiksid kasutada neid leide loomulikumalt kõlavate vibratoefektide kaasamiseks oma heliproduktsioonidesse - teadlased võiksid neid kasutada peent stiililiste erinevuste uurimiseks, näiteks erineva kultuuritaustaga lauljate seas.

"Oleme nüüd sammu võrra lähemale muusikalise suhtluse mehhanismide mõistmisele, " lõpetab Yangi kolleeg Elain Chew. "Ennekõike suudame tulevikus paremini dekodeerida nüansse, mis võimaldavad lauljatel ja instrumentalistidel oma muusikasse sulanduda - ja vaadata, mis loogika nende aluseks on." ( Journal of Mathematics and Music, 2017; doi: 10.1080 / 17459737.2016.1263897)

(Londoni Kuninganna Mary ülikool, 15.03.2017 - DAL)