비트(음향)

음향학에서 비트는 주파수가 약간 다른 두 소리 사이의 간섭 패턴으로, 음량의 주기적인 변화로 인식되며, 그 속도는 두 주파수의 차이입니다.

지속적인 음색을 낼 수 있는 튜닝 악기로 박자를 쉽게 인식할 수 있습니다.두 개의 톤을 동시에 조정하면 독특한 효과가 나타납니다. 두 톤의 피치가 비슷하지만 동일하지 않을 경우 주파수의 차이가 비트를 발생시킵니다.음량은 트레몰로처럼 소리가 건설적이고 파괴적으로 교대로 간섭하기 때문에 변화합니다.두 음색이 점차 일치함에 따라, 박동은 느려지고 감지되지 않을 정도로 느려질 수 있습니다.두 음이 멀어질수록 그 박자 주파수가 사람의 음높이 ^[1]지각 범위에 가까워지기 시작하고, 박자가 음표처럼 울리기 시작하여 조합음을 발생시킨다.이 조합 톤은 두 톤의 비트 주파수가 암시된 기본 주파수의 주파수와 같기 때문에 기본 음이 누락되었다고도 할 수 있습니다.

비트톤의 수학과 물리학

이 현상은 음향학이나 음악에서 가장 잘 알려져 있지만, 어떤 선형 시스템에서도 찾아볼 수 있습니다: "중첩의 법칙에 따르면, 두 개의 음색은 동시에 매우 간단한 방식으로 중첩됩니다: 하나는 그들의 진폭을 더합니다."^[2]두 현의 전체 음에 대응하는 함수를 그래프로 그리면 최대와 최소는 순수한 음이 연주될 때와 같이 일정하지 않고 시간에 따라 변화함을 알 수 있다: 두 파가 거의 180도 위상을 벗어났을 때 최대는 다른 파의 최소를 취소하는 반면, 파에 가까울 때.그들의 최대치를 요약하여 인지된 볼륨을 높입니다.

최대값과 최소값의 포락선이 두 원래 파형의 주파수 차이의 절반인 파동을 형성한다는 것은 총계 삼각함수 항등식(삼각함수 항등식 목록 참조)의 도움을 받아 입증할 수 있다.단위 ^[3]진폭의 두 사인파를 고려합니다.

${\displaystyle\cos(2\pi f_{1}t)+\cos(2\pi f_{2}t)={2\cos \left(2\pi {f_1}+f_{2}}}{2}t\오른쪽)\cos \left(2\pi {f_{1}-f_{2}}{2}}{2}t\오른쪽)}}$

두 개의 원래 주파수가 매우 가까운 경우(예를 들어 약 12헤르츠의 ^[4]차이), 위의 식 오른쪽 코사인 주파수는 다음과 같습니다.f₁ - f₂/2는 종종 너무 낮아서 가청 톤이나 음조로 인식되지 않습니다.대신 위의 식에서 첫 번째 항의 진폭에서 주기적인 변화로 인식됩니다.낮은 주파수 코사인 항은 높은 주파수 코사인 항에 대한 엔벨로프, 즉 진폭을 변조한다고 할 수 있습니다.변조 주파수는 f + f₂/2 즉, 두 주파수의 평균입니다₁.변조 패턴의 매초 버스트가 반전됨을 알 수 있습니다.각 피크는 트로프로 대체되며 그 반대도 마찬가지입니다.그러나 인간의 귀는 소리의 위상에 민감하지 않고 진폭이나 강도에만 민감하기 때문에 외피의 크기만 들립니다.따라서 주관적으로 엔벨로프의 주파수는 변조 코사인 주파수의 2배로 보입니다.즉, 가청 비트 주파수는 다음과 같습니다.^[5]

${\displaystyle f_{\text{beat}}=f_{1}-f_{2},}$

이는 인접한 다이어그램에서 확인할 수 있습니다.

물리적인 해석은 다음과 같다.

${\displaystyle \cos \left(2\pi {f_{1}-f_{2}}{2}}t\right)=1}$

두 파장은 위상이고 건설적으로 간섭한다.0일 때는 위상이 어긋나 파괴적으로 간섭합니다.비트는 수학적으로 계산하는 것이 쉽지는 않지만 더 복잡한 소리나 다른 음량의 ^{[original research?]}소리에서도 발생합니다.

$사람$의 귀가 박동 현상을 듣기 위해서는 주파수의 비율이 7$.$이어야 하며 그렇지 않으면 뇌는 두 개의 다른^{[citation needed]} 주파수로 인식합니다$.$

첫 번째 음의 일부 고조파와 두 번째 음의 고조파로 인해, 정확히는 아니지만 고조파 간격에 가까운 음 사이에서도 비트가 들릴 수 있습니다.예를 들어, 완전 5번째의 경우, 베이스 음의 제3 고조파(즉, 제2 고조파)는 다른 음의 제2 고조파(제1 고조파)와 박자를 맞춘다.음정이 맞지 않는 음표와 마찬가지로, 음정이 맞지 않는 ^{[citation needed]}음표와 대응하는 억양간격의 차이로 인해 올바르게 조정된 동일한 음질간격에서도 이러한 현상이 발생할 수 있습니다: "하모닉 시리즈(음악)" 참조#하모닉과 튜닝.

바이노럴 비트

바이노럴 비트는 1500Hz 미만의 주파수와 40Hz 미만의 차이를 가진 두 개의 다른 순수 톤 사인파가 청취자에게 이분법적으로(각 귀를 통해 하나씩) 제시될 때 인지되는 청각 착시이다.

예를 들어, 피험자의 오른쪽 귀에 530Hz의 순수한 음색이 제시되고 피험자의 왼쪽 귀에 520Hz의 순수한 음색이 제시된다면, 청취자는 각 귀에 제시되는 두 개의 순수한 음색 외에 세 번째 음색의 청각 착각을 인지할 것이다.세 번째 소리는 바이노럴 비트라고 불리며, 이 예에서는 10Hz의 주파수와 관련이 있는 인식된 피치가 있으며, 이는 각 ^{[citation needed]}귀에 표시되는 530Hz와 520Hz의 순수 톤의 차이입니다.

Binaural-beat 인식 중뇌의 하구와 뇌간의 각 귀에서 청각 신호와 경솔한 신경 경로를 따라 중뇌는 시상, 청각 피질 그리고 다른 피질 지역까지 망상 형성을 통해 전기 자극 통합 우세한 달걀꼴의 단지,에서 유래됩니다.[6]

바이노럴 비트 요법의 이점에는 스트레스 감소, 불안 감소, 집중력 증가, 집중력 증가, 동기 부여 증가, 자신감 증가, 그리고 ^[7][8]명상 깊이가 포함될 수 있다.연구는 바이노럴 비트 요법의 임상적 이점에 대해 결론을 내리지 못했으며, 결정적인 증거가 ^[9]제시될 때까지 스트레스와 불안의 전통적인 치료법을 이런 종류의 개입으로 대체하지 않는 것이 최선이다.

85데시벨 이상의 소리에 장시간 노출되면 시간이 지남에 따라 청력을 잃을 수 있지만 바이노럴 비트를 듣는 데 알려진 부작용은 없습니다.이는 교통량이 많을 ^[10]때 발생하는 소음 수준과 거의 비슷합니다.

사용하다

음악가들은 보통 간섭 비트를 객관적으로 사용하여 조율을 체크합니다.완벽한 다섯 번째 또는 기타 단순한 고조파 ^[11]간격입니다.피아노나 오르간 튜너는 특정 간격을 두고 특정 수를 목표로 박자를 세는 방법도 사용합니다.

작곡가 Alvin Lucier는 간섭 비트를 주력으로 하는 많은 곡들을 작곡했다.이탈리아 작곡가 지아신토 스셀시는 유니슨의 미세조 진동에 바탕을 둔 스타일로 간섭 비트의 텍스쳐 효과를 광범위하게 연구했으며, 특히 바이올린 솔로스 크노비스(1964년)와 라메 아일레/라메 우베르테(1973년)와 같은 그의 후기 작품에서 간섭 비트의 텍스쳐 효과를 광범위하게 연구했다(각 스셀리케이트는 점에 주목하고 있지 않다).별도의 부분으로 악기의 링을 사용하여 바이올린 솔로는 효과적으로 1음계의 4중주이며, 바이올린의 다른 현이 동시에 마이크로톤 시프트와 함께 같은 음을 연주할 수 있으므로 간섭 패턴이 발생합니다.)작곡가 필립 니블락의 음악은 전적으로 마이크로톤 ^{[citation needed]}차이로 인한 비트에 기반을 두고 있다.컴퓨터 엔지니어 Toso Pankovski는 헤드폰과 이분법적 맥락에 대한 온라인 청각 ^[12]연구에서 참가자들을 선별하는 청각 간섭 비팅에 기초한 방법을 발명했다.

샘플

「 」를 참조해 주세요.

• 자율감각경락반응(ASMR)
• 자음과 불협화음
• 가믈란 튜닝
• 헤테로다인
• Moiré 패턴은 새로운 주파수를 생성하는 공간 간섭의 한 형태입니다.
• 음악과 수면
• Voix céleste

레퍼런스

추가 정보

• Thaut, Michael H. (2005). Rhythm, music, and the brain : scientific foundations and clinical applications (1st in paperback ed.). New York: Routledge. ISBN 978-0415973700.
• Berger, Jonathan; Turow, Gabe, eds. (2011). Music, science, and the rhythmic brain : cultural and clinical implications. Routledge. ISBN 978-0415890595.

외부 링크

• Wikdiversity의 비트(음향학) 관련 학습 자료
• Java 애플릿, MIT
• 펜실베이니아 주립대학교 D.A. 러셀, 음향 및 진동 애니메이션
• 주파수가 약간 다른 두 파형의 간섭에 의한 비트 형성을 나타내는 자바 애플릿
• 리사주 곡선:음정, 비트, 간섭, 진동 현의 그래픽 표현에 대한 대화형 시뮬레이션
• 물리학에 관한 파인만 강의 제1권.I채널 48: 비트