Matrix67 |
2008-3-04 17:48 | 
去年的一篇日志里给大家推荐了几段非常神奇的音频，这里也有一个很不可思议的声音错觉。今天看到了另一些有趣的声音错觉，和大家分享一下。
准备好一副高质量的耳机哦。
语音幻象：http://philomel.com/phantom_words/example_phantom_words.php
你的大脑会自动地尝试把一些无意义的声音转换为有意义的语音。在这段音频中你可能会觉得你听到了一些单词，事实上这些单词都是不存在的，这段声音没有任何意义。
不同的人所感觉到的单词是不同的。大多数人认为自己听到了下面这些单词中的某一个：
window, welcome, love me, run away, no brain, rainbow, raincoat, bueno, nombre, when oh when, mango, window pane, Broadway, Reno, melting, Rogaine
低音在哪一边：http://philomel.com/musical_illusions/example_scale_illusion.php
戴上耳机听。猜猜看低音是在左声道还是右声道？取下其中一边的耳机，只听另一个声道，你会发现实际上的声音和你预想的完全不一样。这段音频也有类似的效果。
语流的短时诱导：http://www4.uwm.edu/APL/audioBook/11Phon_Rest_Single.mp3
我们的大脑会自动填上语音间的空隙。Richard Warren发现，把一段连贯的语音中的个别音节（准确地说是音位）替换成咳嗽声，被试者仍然能够准确地复述刚才听到的句子，而且说不出究竟是哪个音节被替换了。但如果用一段空白音来代替咳嗽声，则多数人都能够分辨出消失的是哪一个音节。
三全音悖论：http://philomel.com/musical_illusions/play.php?fname=Tritone_paradox
对于同一组音调，一些人认为后一个音比前一个音高，另一些人则认为后一个音比前一个音更低。这里有一些详细的解释。为什么我怎么听都觉得后一个音总是比前一个音高？
混乱的旋律：http://philomel.com/musical_illusions/play.php?fname=Mysterious_melody_scrambled
这段声音向我们展示了，八度音的变化将对我们的听觉造成怎样的影响。这是一段你保证听过的旋律，所有的音都是对的，只是它们随机地分布在了三个八度音里。你能听出这是什么音乐吗？
点击这里下载
推荐大家都下载来听听，非常强大，不强我不发
我暂时先不说音频的内容，你一定要亲自听一听，这个“剧透”了就没意思了
另外，我用的是自己的空间，麻烦大家转载时不要盗链
那些火星得不能再火星的错觉图片已经告诉大家，不要相信你所看到的东西，你的眼睛会欺骗你的大脑。而事实上，你将会发现你的所有感官都不可信，甚至连你的记忆能力和文字阅读能力都将受到严峻的挑战。试试看，你的五官感觉准吗？
有一些题目已经很火星了，但也有一些东西是我第一次见到（比如那个和音高有关的题）；即使是那些经典的错觉也会以一个独特的方式出现。刚刚看到，觉得很有趣，和大家分享一下。
http://www.bbc.co.uk/science/humanbody/body/interactives/senseschallenge
你可以在这个Blog里看到很多地方用Mathematica代替了复杂的计算。Mathematica是一个强大的数学软件，很多网友看到了这个Blog上的一些演示后都迫不及待地装上了它。Mathematica的功能比你想象的多得多，今天我们来看一个有趣的Mathematica函数——Play函数。我们将用Mathematica做一些有关函数和声音的简单试验。
声音的实质是波函数。定义一个波函数和定义域的范围，Mathematica可以播放出它表示的声音。试在Mathematica中运行这条语句：Play[Sin[4000 t], {t, 0, 2}]
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上面的例子中，4000表示函数的周期大小，也就是声音的音调高低。把4000改成8000，你可以听到音调更高的声音：Play[Sin[8000 t], {t, 0, 2}]
函数的形状决定了音色。对于不同的周期函数，声音是不一样的。试试下面三个不同的函数：Play[Sin[5000 t], {t, 0, 2}]
Play[Tan[5000 t], {t, 0, 2}]
Play[Mod[5000 t, 50], {t, 0, 2}]
如果我们的函数不是周期函数呢？记得一次音乐课上，老师曾经告诉过我们音乐和噪声的区别。Play[Random[], {t, 0, 2}]
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音量的大小由振幅来控制，说穿了就是函数值的大小。运行下面三条语句，你会发现函数竟然可以用声音如此形象地表现出来。你甚至可以让别人根据音量变化来猜你放的是什么函数。Play[Sin[4000t] t, {t, 0, 2}]
Play[Sin[4000t] t^2, {t, 0, 2}]
Play[Sin[4000t] Log[t], {t, 0, 2}]
Play[Sin[4000t] Sin[8t], {t, 0, 2}]
Play[Sin[4000t] Mod[t,0.4], {t, 0, 2}]
当复合函数出现后，真正有趣的事情开始了。我们来想象一下Sin(x^2)的图象是什么样子。x的绝对值越大，x^2的值变化越快，反映在正弦波上就是波长越短，音调越高。也就是说，x^2的形状与音高有直接的关系。于是，你将听到的是一段可以让你立即联想起二次函数的声音：Play[Sin[5000 t^2], {t, -1, 1}]
在运行下面的语句前，你可以先自己想象一下每个函数对应的声音是什么样子的：Play[Sin[5000/t], {t, 0, 2}]
Play[Sin[5000 * Sqrt[t]], {t, 0, 2}]
Play[Sin[5000 * Sin[4t]], {t, 0, 2}]
Play[Sin[2000 t * Sin[8t]], {t, 0, 2}]
=================== 我是可爱的分割线 ===================
两个函数相加的结果是什么？下面两个例子分别是二次函数加正弦函数，与倒数函数加噪声。你可以立即观察到，函数的相加即声音的相加。Play[Sin[5000 (t-1)^2] + Sin[5000 * Sin[4t]], {t, 0, 2}]
Play[Sin[5000/t] + Random[], {t, 0, 2}]
我们还可以举一些其它的例子来说明这种现象。比如，Sin[5000t]和Cos[5000t]的声音肯定是一样的，那么函数Sin[5000t] + Cos[5000t]的周期一定与原来相同，只是振幅更大。
再看下面的这个例子。同样是函数的相加，为什么这次只能听见mod函数的声音，但听不见正弦函数的声音呢？Play[Sin[5000 t] + Mod[5000 t, 50], {t, 0, 2}]
原因很简单。上面两个函数中，mod函数的振幅更大，因此它的声音远远大于sin函数的声音，于是sin函数只能淹没在mod的嘈杂声中。如果把sin函数乘上一个系数50，两个函数的声音就一样大了：Play[50 * Sin[5000 t] + Mod[5000 t, 50], {t, 0, 2}]
把倒数函数与噪声的五分之一相加，得到的就是一个带有轻微噪声的“倒数函数声”。Play[Sin[5000/t] + Random[]/5, {t, 0, 2}]
=================== 我是可爱的分割线 ===================
当然，声音可以相加，也就可以相减。对于多种函数的混音，减去一个特定的函数可以从混音中踢去对应的声音。电影里经常会出现这样一些镜头，侦探们用电脑消去截获的音频中特定的背景声音。从函数的角度来看，这样的事情在理论上是可行的。比如，你偷偷摸摸录下了你的MM和她的前男友的谈话，但最关键的那段谈话声被一个突如其来的电话铃声盖住了。现在，你只需要获取一个电话铃声的样本，然后从原始声音中减去电话铃声即可。而电话铃声是非常简单的波函数，你完全可以自己生成一个。科幻电影中也经常见到一些类似的事情：某超级BOSS制造出的秘密武器可以放射有害波函数f(x)，然后天才科学家们争分夺秒地制作并发射出-f(x)函数，企图和有害波正负抵消，把它中和了。在五花八门的波函数中加入一个-f(x)，实际上就相当于从“混合波”中减去f(x)。
前几天给系里的MM找迎新晚会用的音乐伴奏时突然想到了一个有趣的问题：是否有可能在某个歌曲的原声和自己的清唱之间做差值运算？这在理论上提供了一个有趣的消音算法，和一个同样有趣的翻唱相似度评判标准（看差值里残留有多少人声）。
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不要以为函数声音都那么难听，掌握适当的理论知识和技巧可以做出动听的声音。Mathematica的官方网站上有一个简单而动听的声音函数，这里写出来供大家欣赏：Play[(2 + Cos[50 t])*Sin[2000*(1 + Round[2 t])*t], {t, 0, 3}]
Matrix67原创
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第一次涉及这方面的东西，很多东西都是自己的猜测，可能有理论错误，请大家指正！
同时，期待大家通过Mathematica试验发现更多有趣的推论。
火星文一则，若看过莫见怪，今天偶然看到后感觉真的很神奇。
播放时请务必戴上耳机，耳机音质越高越好。
虚拟理发店：超级真实的听觉体验。理发师会告诉你这背后的科学知识。
火柴盒：你会听到一个人在你周围各个地方摇动火柴盒，让你感到浑身不自在
Shepard悖论：你会感觉音调不断在上升，但事实上这段声音的开头和结尾音调是一样的。如果不断重复播放这段声音，音调似乎在永无止境地上升。非常神奇。
坠落的铃铛：你会感觉音调在不断下降，但事实上音调在不断上升（从开头重新播放来证实这一点）
加速击打：你会觉得打击声速度在加快，但事实上开头和结尾的速度是一样的（我咋没啥感觉呢）
后面三个声音错觉来自http://www.noah.org/science/audio_paradox，你也可以在那里找到下载的地方
看Lost两年来最忘不了的一个片段，简直令人心里发毛。
下面的视频取自Lost第三季第7集。这一片段是说的Kate和Sawyer帮Alex救她的BF。他们三人找到了BF被关的地方——Room 23，然后进去把他拖了出来。被关的那个人被强迫着看一段诡异的录像，很有一种洗脑的感觉。印象中类似的感觉还出现在午夜凶铃的录像带内容（我看的Scary Movie 3），以及小时候在电视台上看的译制版超人中有一集里电视机不断放的“您现在正在收看的是魔术频道”（催眠录像）。想来这些导演还真他妈的牛B，剧情涉及到了一个可以洗脑、或者可以催眠、或者能死人的录像，他居然还真能把录像内容给编出来。
你注意到了里面的嘈杂声中参杂着一种很怪的低语吗（第22、27、30和47秒的地方很明显）？那种低语声给人一种非常不自在的熟悉感。国外Lost的一群Fans注意到了这一点。他们利用一些软件去除了大量的背景声，企图听出那种怪里怪气的声音想表达什么（别觉得奇怪，Lost里经常隐藏有这种东西）。后来他们发现，怪不得那个声音如此熟悉，它其实并不是什么诡异的语言，就是平时正常谈话用的英语，只不过是倒着放的！他们把这段视频从后往前倒着放，惊讶地发现那种声音是不同的人说的同一句话：Only fools are enslaved by time and space。你可以在Youtube上看到相关的视频，也可以自己试试。
最近想象力非常丰富，比如我想到了很多有创意的手机铃声。例如，在收到短信时，我希望手机可以发出“M67”三个字符的Morse电码声音。在google里搜索morse sound generator，发现果然有类似的工具，而且是在线的。
下面这个网页可以把你输入的字符串转换成Midi格式的Morse电码声音，适合用于手机铃声。试着输入GF的代码，设定为当她来电时手机的铃声。
http://www.planetofnoise.com/midi/morse2mid.php
