Войти
На нижнем графике отсутствует основная частота 100 герц и вторая гармоника 200 Гц. Тем не менее, периодичность очевидна по сравнению с полным спектром сигнала сверху. A гармоника звук, как говорят, имеет отсутствующую основную частоту, подавленную основную частоту или фантомная основная частота, когда ее обертоны предполагают основную частоту, но в звуке отсутствует компонент на самой основной частоте. Мозг воспринимает высоту тона не только по его основной частоте, но и по периодичности, подразумеваемой соотношением между высшими гармониками ; мы можем воспринимать ту же высоту звука (возможно, с другим тембром ), даже если основная частота отсутствует в тоне.
Например, если нота (не чистый тон ) имеет высоту 100 Гц, она будет состоять из частоты компоненты, кратные этому значению (например, 100, 200, 300, 400, 500.... Гц). Однако громкоговорители меньшего размера могут не воспроизводить низкие частоты, поэтому в нашем примере компонент 100 Гц может отсутствовать. Тем не менее, высоту звука, соответствующую основному тону, все же можно услышать.
НОД частоты всех гармоник - основная (пунктирная). Низкая высота (также известная как высота отсутствующей основной или виртуальной высоты звука) иногда может быть услышана, когда нет видимого источника или компонента этой частота. Это восприятие происходит из-за того, что мозг интерпретирует присутствующие паттерны повторения.
Когда-то считалось, что этот эффект был вызван тем, что отсутствующая основа была заменена искажениями, внесенными физикой уха. Однако впоследствии эксперименты показали, что, когда был добавлен шум, который замаскировал бы эти искажения, если бы они присутствовали, слушатели все еще слышали высоту звука, соответствующую отсутствующей основной гармонике, как сообщил Дж. К. Р. Ликлайдер в 1954 году. В настоящее время широко признано, что мозг обрабатывает информацию, представленную в обертонах, для вычисления основной частоты. Точный способ, которым это делается, до сих пор остается предметом споров, но обработка, похоже, основана на автокорреляции, включающей синхронизацию нервных импульсов в слуховом нерве. Однако уже давно замечено, что какие-либо нейронные механизмы, которые могут выполнять задержку (необходимая операция истинной автокорреляции), не обнаружены. По меньшей мере, одна модель показывает, что временная задержка не является необходимой для создания модели автокорреляции восприятия основного тона, обращаясь к фазовым сдвигам между кохлеарными фильтрами ; однако более ранние работы показали, что определенные звуки с заметным пиком в их функции автокорреляции не вызывают соответствующего восприятия высоты тона, и что некоторые звуки без пика в их функции автокорреляции, тем не менее, вызывают высоту звука. Таким образом, автокорреляцию можно рассматривать в лучшем случае как неполную модель.
Высота отсутствующей основной гармоники, обычно равная наибольшему общему делителю присутствующих частот, однако, не всегда воспринимается. Исследования, проведенные в Гейдельбергском университете, показывают, что в условиях узкого стимула с небольшим количеством гармоник население в целом можно разделить на тех, кто воспринимает отсутствующие основы, и тех, кто в первую очередь слышит вместо них обертоны. Для этого испытуемых просили оценить направление движения (вверх или вниз) двух комплексов в последовательности. Авторы использовали структурную MRI и MEG, чтобы показать, что предпочтение отсутствующего основного слуха коррелирует с латерализацией восприятия высоты тона левым полушарием, а предпочтение спектрального слуха коррелирует с латерализацией правого полушария., а те, кто демонстрировал последнее предпочтение, как правило, были музыкантами.
Тела литавр изменяют режимы вибрации, чтобы соответствовать гармоникам. Красный: гармоники воспринимаемой высоты тона. Темно-синий: заметные виды вибрации. 
Играть C0 harp-timpano-harp Онлайн-примеры звука, сравнивающие чистые и сложные тоны и комплексы с отсутствующими основами , можно найти здесь.
Литавры (барабаны) производят негармонические обертоны, но сконструированы и настроены для создания обертонов, близких к гармоническим, с подразумеваемой отсутствующей основной гармоникой. При обычном ударе (от половины до трех четвертей расстояния от центра до обода) основная нота литавры очень слаба по отношению к ее «гармоническим» обертонам со второй по пятую. Литавры могут быть настроены так, чтобы наиболее сильно воспроизводить звук на частотах 200, 302, 398 и 488 Гц, например, подразумевая отсутствие основной гармоники на 100 Гц (хотя фактическая ослабленная основная частота составляет 170 Гц).
A скрипка ' Самый низкий резонанс воздуха и тела обычно находится в диапазоне от 250 Гц до 300 Гц. Основная частота открытой струны G3 ниже 200 Гц в современных строчках, а также в большинстве исторических строев, поэтому самые низкие ноты скрипки имеют ослабленную основную частоту, хотя слушатели редко замечают этот.
Наиболее распространенные телефоны не могут воспроизводить звуки ниже 300 Гц, но мужской голос имеет основную частоту примерно 150 Гц. Из-за отсутствия основного эффекта основные частоты мужских голосов по-прежнему воспринимаются по телефону как их высота звука.
Отсутствующий фундаментальный феномен используется в электронном виде некоторыми профессиональными производителями аудио, чтобы звуковые системы казались воспроизводящими ноты которые имеют более низкий тон, чем они способны воспроизвести. В аппаратном блоке эффектов или программном плагине кроссоверный фильтр установлен на низкую частоту, выше которой звуковая система способна безопасно воспроизводить тона. Музыкальный сигнал, находящийся над высокочастотной частью кроссовера, направляется на основной выход, который усиливается звуковой системой. Низкочастотная составляющая ниже низкочастотной части кроссовера передается в схему, где гармоники синтезируются над низкими нотами. Вновь созданные гармоники снова смешиваются с основным выходом, чтобы создать ощущение отфильтрованных низких нот. Использование устройства с этим синтетическим процессом может уменьшить количество жалоб на низкочастотный шум, проникающий сквозь стены, и его можно использовать для уменьшения низкочастотного содержания в громкой музыке, которая в противном случае могла бы вибрировать и повредить хрупкие ценности.
Некоторые трубы Органы используют это явление в качестве результирующего тона, который позволяет относительно небольшим басовым трубам воспроизводить очень низкие звуки.
Сама концепция «недостающей основной», воспроизводимая на основе обертонов в тоне, использовалась для создания иллюзии низких частот в звуковых системах, которые не способны на такие бас. В середине 1999 года Меир Шашоуа из Тель-Авив, соучредитель Waves Audio, запатентовал алгоритм, позволяющий создать ощущение отсутствующей основной гармоники путем синтеза высших гармоник. Waves Audio выпустила плагин MaxxBass , позволяющий пользователям компьютеров применять синтезированные гармоники к своим аудиофайлам. Позже Waves Audio выпустила небольшие сабвуферы, в которых использовалась отсутствующая фундаментальная концепция, чтобы создать иллюзию низкого баса. Оба продукта избирательно обрабатывали определенные обертоны, чтобы маленькие громкоговорители, которые не могли воспроизводить низкочастотные компоненты, звучали так, как если бы они были способны воспроизводить низкие басы. Оба продукта включают в себя фильтр верхних частот, который значительно ослабляет все низкочастотные тона, которые, как ожидалось, выходят за рамки возможностей целевой звуковой системы. Одним из примеров популярной песни, записанной с обработкой MaxxBass, является "Lady Marmalade ", версия, удостоенная премии Грэмми 2001 года, в исполнении Кристины Агилеры, Lil 'Kim, Mýa и Pink, произведенные Missy Elliott.
. Другие компании, занимающиеся программным и аппаратным обеспечением, разработали свои собственные версии отсутствующих продуктов для увеличения басов на фундаментальной основе. Плохое воспроизведение басов наушников было определено как возможная цель для такой обработки. Многие компьютерные звуковые системы не способны воспроизводить низкие частоты, и песни, предлагаемые потребителям через компьютер, были определены как те, которые могут выиграть от обработки усиленных басовых гармоник.
