가상 피치
Virtual pitch |
가상 피치는 복잡한 톤(부분 또는 순수한 톤 구성 요소로 분해될 수 있는 물리적 진동)의 피칭이다.가상 피치는 청각 부분 중에서 인식되는 고조파 시리즈의 기본에 대략 해당한다.가상 피치는 인식된 패턴이 불완전하거나(특히 근본이 누락된 경우) 잘못 이해된 경우에도 인식될 수 있다.그런 점에서 가상 피치 인식은 다른 형태의 패턴 인식과 유사하다.신호의 일부가 다른 소리에 가려져도 뇌가 일상 신호(음성 포함)와 음악에서 음색을 추출하는 현상에 해당한다.가상 피치는 순수한 톤이나 스펙트럼 구성 요소의 피치인 스펙트럼 피치와 대비된다.가상 피치는 피치에 해당하는 주파수에서 음향상 상관관계가 없기 때문에 "가상"이라고 불리는데, 이는 가상 피치가 물리적으로 현존하는 기본음(또는 최초의 조화음)에 해당한다고 해도, 일상적인 고조파 복합음조에서 흔히 그렇듯이 정확한 가상 피치는 더 높은 고조파 및 더 높은 고조파의 주파수에 따라 달라진다.기초의 정확한 빈도와는 거의 무관하다.
이 용어는 1970년 뮌헨 공과대학의 에른스트 테르하르트 교수가 만들었다.[1]
이론
가상 피치는 인간에게 수학적으로 설명할 수 있는 실험적으로 확립된 현상이다.그 기본 형태에서, 주파수가 고조파 계열에 해당하는 일련의 순수 음조를 감안할 때, 그 주파수에는 순수 음조가 없더라도 기본 주파수 근처에 있는 가상 음조를 들을 것이다.가상 피치의 지각적 민감성(명확성, 인지 확률)은 청각적 부분들이 가상 피치 위의 낮은 고조파와 얼마나 밀접하게 일치하느냐에 따라 달라진다.Terhardt의 피치 알고리즘에서 가상 투구는 복잡한 톤으로 청각 부분 사이의 부조화적 우연을 찾음으로써 예측된다. 즉, 기초가 누락된 것을 찾음으로써 말이다.
가상 피치는 주어진 기본의 고조파에 해당하는 사인파를 합쳐서 기본을 삭제함으로써 시간영역에서 시각화할 수 있다.결과 파동은 위상 관계에 관계없이 기본 주파수에 해당하는 기간을 가진다.그러나 테르하르트의 이론에서 가상의 투구는 이 기간에 좌우되지 않는다.대신 스펙트럼 투구 사이의 관계에 따라 달라진다.
테르하르트는 피치 인식에 관한 경험적 데이터와 일관성이 없기 때문에, 예를 들어, 부분적인 피치가 점차 이동되었을 때 누락된 기초가 있는 복잡한 톤의 가상 피치의 점진적 변화를 측정하는 것과 같은 이유로 주기성 피치 사상을 거부했다.대신 테르하르트는 내이의 청각 주파수 분석과 뇌의 조화 피치 패턴 인식이라는 두 단계로 피치 인식을 깨뜨렸다.내부 귀는 들어오는 소리의 실행 주파수 분석을 효과적으로 수행한다. 그렇지 않으면 복잡한 톤 내에서 스펙트럼 피치를 들을 수 없을 것이다.생리학적으로 각 스펙트럼 피치는 시간적 측면과 스펙트럼 측면(즉, 파형의 주기성 및 기저세포막의 흥분 위치)에 따라 달라지지만, 테르하르트의 접근에서 스펙트럼 피치 자체는 물리적 매개변수가 아닌 순수한 경험적 매개변수다. 즉 정신 음향학적 실험의 결과물이다.의식 있는 청취자가 능동적인 역할을 한다.심리 음향 측정과 모델은 주어진 복잡한 톤에서 어떤 부분들이 "개념적으로 관련성이 있다"고 예측할 수 있다. 부분적인 부분의 주파수나 진폭이 바뀌었을 때 전체 소리의 차이를 들을 수 있다면, 그것들은 지각적으로 관련이 있다.)귀는 일상 환경의 반사 및 중첩으로 인해 스펙트럼 주파수는 스펙트럼 진폭보다 환경 정보의 더 신뢰성 있는 전달체로서, 이는 다시 부분군 사이의 위상 관계보다 환경 관련 정보의 신뢰성이 더 높은 전달체이기 때문에 스펙트럼 주파수를 분리하도록 진화했다.(단오적으로 인식되는 경우).이를 근거로 테르하르트는 (물리적 부분 자체에 반대되는) 부분만 들을 때 듣는 사람이 경험하는 스펙트럼 투구만이 가상 투구를 추출할 수 있는 유일한 정보라고 제안했다.그 후 "피치 추출" 과정은 불완전한 조화 패턴의 인식을 포함하며 신경망에서 일어난다.
