Головна Звук та Музика Тон Шепарда — ілюзія нескінченного глісандо

🔄 Тон Шепарда — ілюзія нескінченного глісандо

Тон Шепарда складає синусоїди через октаву під гаусовою обгорткою, що зміщується: сприйнятна висота нескінченно зростає, ніколи не досягаючи верху — звуковий рівень Пенроуза.

Звук та Музика2DЛегкий60 FPS
shepard-tone ↗ Відкрити окремо
DRAG · SCROLL · CLICK — керуйте прямо у вікні симуляції.

Схожі симуляції

Про цю симуляцію

Ця симуляція відтворює тон Шепарда: стек синусоїдальних осциляторів, кожен з яких рознесений точно на октаву, гучність яких формується гаусовою дзвоноподібною кривою, побудованою у просторі log₂-частоти. Коли базова частота плавно піднімається і «загортається» по модулю однієї октави, парціали згасають угорі кривої так само, як нові з'являються знизу — тому вухо завжди чує ту саму середню теситуру, хоча висотний клас (хрома) невпинно росте. Web Audio API керує кожним парціалом через власний OscillatorNode і GainNode, які підсумовуються наживо на виході.

🔬 Що це демонструє

Парціали-синусоїди, рознесені через октаву (f₀·2ᵏ), відображаються у вигляді обертового кола висот, прокручуваної спектрограми та живої стовпчикової діаграми амплітуд. Крива гаусової обгортки ковзає по панелі стовпчиків, завжди утримуючи найгучніший парціал біля того самого логарифмічного частотного центру — це і є механізм ілюзії нескінченного підйому.

🎮 Як користуватися

Натисніть ▶ Play, щоб запустити осцилятори. Speed (0,1×–4,0×) задає швидкість підйому базової частоти; Partials N (3–12) додає або прибирає октавні шари; Gaussian σ (0,5–3,0) розширює або звужує обгортку; Base freq (55–440 Гц) задає найнижчий парціал; ↑/↓ Dir перемикає підйом/спуск; ⟲ Reset вимикає звук повністю.

💡 Чи знали ви?

Психолог Роджер Шепард винайшов цю ілюзію 1964 року, щоб показати, що хрому висоти (назву ноти) і висотний регістр можна сприймати незалежно одне від одного. Ганс Циммер використав висхідний тон Шепарда, щоб озвучити невблаганну погоню на Бетподі у фільмі «Темний лицар».

Поширені запитання

Скільки осциляторів використовує ця симуляція?

За замовчуванням вісім (N = 8), кожен налаштований рівно на октаву вище за попередній: f₀, 2f₀, 4f₀ … аж до 2⁷f₀. Перетягування повзунка Partials N змінює кількість шарів від 3 до 12 у реальному часі, миттєво перебудовуючи банк осциляторів.

Що насправді контролює повзунок гаусового σ?

σ задає ширину дзвоноподібної обгортки у просторі log₂-частоти, яка зважує гучність кожного парціала. Мале σ (0,5) робить чутними лише один-два парціали одночасно; велике σ (3,0) розподіляє гучність майже на всі парціали, послаблюючи ілюзію.

Чому базова частота «загортається», а не росте нескінченно?

Кожен кадр анімації множить базову частоту на невеликий залежний від швидкості коефіцієнт; щойно вона досягає подвоєного початкового значення, її знову ділять навпіл (і навпаки під час спуску). Саме це загортання по модулю однієї октави, приховане під гаусовим згасанням, і створює враження нескінченного підйому висоти.

У чому різниця між Speed і кнопкою Direction?

Speed (0,1×–4,0×) задає, скільки октав за секунду проходить базова частота, тоді як кнопка ↑/↓ Dir просто змінює знак цього руху, перемикаючи між нескінченно висхідним і нескінченно низхідним глісандо без зміни його швидкості.

Чи можна побачити, які парціали найбільше впливають на те, що я чую?

Так. Стовпчикова діаграма амплітуд парціалів показує поточну гучність і частоту в герцах кожного осцилятора, а коло висот відображає хрому кожного чутного парціала кольоровою точкою — це дозволяє легко відстежувати, які частоти домінують у будь-який момент.