Diskantinnehåll i musiken?

[darkg]

Infra- och lågbas är väl diskuterat. Av nyfikenhet undrar jag hur mycket information i de högsta frekvenserna som finns på inspelningarna! Inte nödvändigtvis ultraljud. Brukar det finnas grejer kring 20 kHz eller är det ovanligt? Är det vanligt att knappt något finns över, säg, 15 kHz? Utmärker sig vissa medier? Osv

[Svante]

Frågan måste besvaras med "ja", eftersom det är fysikaliskt omöjligt att göra et signal som är begränsad i tiden (=tex "en låt lång") och samtidigt strikt bandbegränsad (=inte innehåller NÅGOT över x kHz).

Men det var inte det du menade. Jag tror att frågan du avser är "hur mycket brukar det finnas mellan 15 och 20 kHz?"? Kanske är det också intressant att relatera det till hörtröskeln däruppe, men den är ju väldigt ålders- och personberoende.

Svaret på den frågan finns att hitta i spektrum, man kan börja i MasVis och titta på spektrumgrafen. Påfallande ofta om man har en inspelning gjord utan eq, men med ordentliga mikrofoner, och på ska vi kalla det "normal" musik, så lutar spektrum med -6 dB/oktav ända upp till 20 kHz.

Ovanpå det är det vanligt att mikrofoner faller över 15 kHz och på äldre inspelningar kunde inspelningsutrustningen vara ganska dålig där. Idag är det å andra sidan vanligt att man i masteringen höjer diskanten med 5-10 dB. Möjligen har de två en historisk koppling, men det finns andra orsaker till diskanthöjningseländet som man kanske ska ta (och har tagit) i en annan tråd.

Spektrumgrafen i MasVis visar medelspektrum, det kan också vara intressant att titta mer kortvarigt eftersom det finns en ganska stor variation i diskantnivån över tid. Basinstrument tenderar i större grad att låta länge, instrument som är diskantrika markerar ofta rytm och kan därför ha rätt hög toppfaktor. En demo av det som jag har gjort flera gånger är att filtrera signalen i ett delningsfilter och titta på signalerna; det behövs typiskt mycket mindre medeleffekt vid höga frekvenser än vid låga, men toppeffekterna i diskanten är ofta lika höga som vid låga frekvenser. Exemplen jag har gjort gäller om man delar vid 2 kHz, här handlade det om "över 15 kHz" och då är det förstås mindre effekt. Fast kanske inte toppeffekt. Hmm.

[RogerGustavsson]

Är det vanligt att knappt något finns över, säg, 15 kHz? Utmärker sig vissa medier?

Som Svante redan nämnt, det faller av en del och nivån är ofta förvånansvärt låg på "vanliga" instrument. Detta brukar lyssnare som är ovana vid musik framförd "i natura", utan PA-system, bli varse, att det låter diskantfattigt. Många är vana vid närtagna panorerade multimono inspelningar med en hel del manupulation för att ge närhet och lyster. Begreppet diskant är säkert lite olika från person till person. I allmänhet är det nog inte frekvenser över 15 kHz, snarare runt 5-10 kHz många uppfattar som diskant. Vissa media sätter stopp vid högre frekvenser, CD vid 22 kHz, FM-radio klarar max 15 kHz, enkla kassettdäck inte ens det (och definitivt inte om bandet var inspelat på ett annat däck). Vinylmediat kan också vara beskuret, inte minst ger flera kombinationer av MM-pickuper och RIAA-steg begränsning, ofta i kombination med en höjning runt 8-10 kHz. Sedan har det gått mode i att diskanthöja, det gäller även akustisk musik typ symfoniorkester. Svenska HiFi-Institutet gav ut en testskiva på 70-talet och där fanns några spår där man kunde skaffa sig en uppfattning om hur det låter med/utan de högsta frekvenserna. Fanns även ett spår med bara allt över 10 kHz eller så. Nu var inte avskärningarna superskarpa, 36 dB/oktav vill jag minnas. Själv har jag nått en ålder där den övre gränsen flyttats ner ca 12 kHz men i övrigt är hörseln i behåll. Dagens ungdom har ofta en förhöjd hörtröskel så de när jag testade hörseln för ett år sedan.

En del MasVis: http://user.faktiskt.io/RogerGustavsson/MasVis/

[Perfector]

En lista med frekvensomfång för några instrument som kan ge svar på hur mycket som finns i höga frekvensregistret.

[RogerGustavsson]

Fast grafen säger inget om hur "styrkefördelningen" ser ut över frekvensregistret. Misstänker att många av instrumenten har förhållandevis låg nivå på sina övertoner t.ex. flertalet av basinstrumenten som visas. Sedan är nog de högre frekvenserna ganska avstånds- och riktningsberoende.

[JM]

Grundtonerna för de flesta instrument är relativt låga, i frekvens, men det är mixen av övertoner som ger varje instrument speciella avtryck o karaktär. Vuxna manliga hörseln är mest känslig runt 3500 Hz medans barn o kvinnor har känsligheter lite högre upp. Så över ca 4000 hz minskar relativa känsligheten för ljudstyrkan o fasen. Spatiala positioneringen är till stor del beroende av diskanten.
Så diskanten är viktig för totalupplevelsen av enskilda instruments speciella karaktär även om det upplevda ljudtrycket är lågt. Märks speciellt på gles musik där maskeringen inte stör så mycket.

JM

[Svante]

Man kan lägga till att karaktären för olika instrument i väldigt hög grad bestäms av attacken. Spektrum spelar in, men kanske mindre än man tror och i hög grad med hur spektrum varierar över tid.

[Svante]

Fast grafen säger inget om hur "styrkefördelningen" ser ut över frekvensregistret. Misstänker att många av instrumenten har förhållandevis låg nivå på sina övertoner t.ex. flertalet av basinstrumenten som visas. Sedan är nog de högre frekvenserna ganska avstånds- och riktningsberoende.

Nej, just det, i strikt mening är den fel eftersom det inte existerar några strikt bandbegränsade signaler som pågår en ändlig tid. Att bestämma den övre gränsen handlar därför om att sätta en tröskel för hur starka övertonerna måste vara för att räknas. Den tröskeln redovisas ytterst sällan vid sådana grafer. Ofta är nog inte heller den som har gjort grafen medveten om att det finns en sådan tröskel, utan det handlar bara om att man har kunnat se övertonerna i det analysprogram som man har råkat använda.

[darkg]

Frågan måste besvaras med "ja", eftersom det är fysikaliskt omöjligt att göra et signal som är begränsad i tiden (=tex "en låt lång") och samtidigt strikt bandbegränsad (=inte innehåller NÅGOT över x kHz).

Det beror på hur man tolkar det väl valda ordet grejer. Det kan tolkas som du genast inser är oriktigt i sammanhanget, men ändå beredvilligt ägnar lite tid, ("någonting över huvud taget") eller bättre, kanske ungefär "signal av betydelse i det stora hela". I själva verket är jag ute efter en mer vidlyftig diskussion kring innehållet, och det verkar ju på det hela taget ha gått fram.

Men det var inte det du menade. Jag tror att frågan du avser är "hur mycket brukar det finnas mellan 15 och 20 kHz?"? Kanske är det också intressant att relatera det till hörtröskeln däruppe, men den är ju väldigt ålders- och personberoende.

Svaret på den frågan finns att hitta i spektrum, man kan börja i MasVis och titta på spektrumgrafen. Påfallande ofta om man har en inspelning gjord utan eq, men med ordentliga mikrofoner, och på ska vi kalla det "normal" musik, så lutar spektrum med -6 dB/oktav ända upp till 20 kHz.

Ovanpå det är det vanligt att mikrofoner faller över 15 kHz och på äldre inspelningar kunde inspelningsutrustningen vara ganska dålig där. Idag är det å andra sidan vanligt att man i masteringen höjer diskanten med 5-10 dB. Möjligen har de två en historisk koppling, men det finns andra orsaker till diskanthöjningseländet som man kanske ska ta (och har tagit) i en annan tråd.

Spektrumgrafen i MasVis visar medelspektrum, det kan också vara intressant att titta mer kortvarigt eftersom det finns en ganska stor variation i diskantnivån över tid. Basinstrument tenderar i större grad att låta länge, instrument som är diskantrika markerar ofta rytm och kan därför ha rätt hög toppfaktor. En demo av det som jag har gjort flera gånger är att filtrera signalen i ett delningsfilter och titta på signalerna; det behövs typiskt mycket mindre medeleffekt vid höga frekvenser än vid låga, men toppeffekterna i diskanten är ofta lika höga som vid låga frekvenser. Exemplen jag har gjort gäller om man delar vid 2 kHz, här handlade det om "över 15 kHz" och då är det förstås mindre effekt. Fast kanske inte toppeffekt. Hmm.

Jo, jag förstår att frågorna inte så lätt kan besvaras med mindre än att man problematiserar den. Intresset, eller nyfikenheten, kommer sig alltså av parallellen med bas-jakt, där spår och sekvenser med infrabas eftersöks. Dessa är alltså inte supervanliga, så jag kom att fundera över hur det ser ut i andra änden av spektret och jag vet ju att många här brukar kika på sådant.

15 och 20 kHz var rätt godtyckligt valda siffror. Hur är läget över 20 kHz tro?

[Svante]

Ja, frågan måste som sagt förtydligas, och gå från om det finns något, till hur mycket det finns. Och hur mycket det finns får man veta om man tittar på ett spektrum. Möjligen kan man intressera sig för hur spektrum varierar över tid.

...och där nånstans är frågan besvarad.

I någon grad är frågan annorlunda än frågan om bas, eftersom instrument inte har "undertoner" (för det mesta). De har grundtoner (=den delton som har lägst frekvens) och övertoner. Detta är dock inte sant för alla instrument, alla instrument har inte toner, en baskagge, eller golvstamp tex har inte uthållna toner och då är situationen lite lik den i diskanten i det att det är svårt att sätta en undre gräns.

[darkg]

Ja, frågan måste som sagt förtydligas, och gå från om det finns något, till hur mycket det finns. Och hur mycket det finns får man veta om man tittar på ett spektrum. Möjligen kan man intressera sig för hur spektrum varierar över tid.

...och där nånstans är frågan besvarad.

I någon grad är frågan annorlunda än frågan om bas, eftersom instrument inte har "undertoner" (för det mesta). De har grundtoner (=den delton som har lägst frekvens) och övertoner. Detta är dock inte sant för alla instrument, alla instrument har inte toner, en baskagge, eller golvstamp tex har inte uthållna toner och då är situationen lite lik den i diskanten i det att det är svårt att sätta en undre gräns.

Det ingick i uppgiften att självständigt förstå frågan det är klart att jag kunde titta på spektrum själv - nu vet jag som sagt att flera här har gjort det så mycket att de (ni) kan uttala er med viss abstraktion, och dessutom rentav är villiga att göra det. Så frågan om hur det ser ut är inte riktigt besvarad med "det ser man på spektrum". Det är en hänvisning. Dock svarade du ju precis som jag hoppades att någon vänlig själ skulle, i väsentliga delar.

Ja just, det där med under- och övertoner... Om vi tittar på ultraljud, här definierat som av ett givet subjekt med öronen odetekterbart ljud i det högre registret, alltså det som inte hörs för att det är för högt. En högtalare utstrålar detta, tänker vi. Kan då fenomen i tex kroppen eller rummet skapa hörbarhet, i kvasinormala fall? Jag vet att det går att ordna så att interferensen mellan två ultraljud hörs, så att säga, jag tänker mig här spontana effekter i normala (inklusive ovanliga) hifi-fall.

[Svante]

Ja just, det där med under- och övertoner... Om vi tittar på ultraljud, här definierat som av ett givet subjekt med öronen odetekterbart ljud i det högre registret, alltså det som inte hörs för att det är för högt. En högtalare utstrålar detta, tänker vi. Kan då fenomen i tex kroppen eller rummet skapa hörbarhet, i kvasinormala fall? Jag vet att det går att ordna så att interferensen mellan två ultraljud hörs, så att säga, jag tänker mig här spontana effekter i normala (inklusive ovanliga) hifi-fall.

Hehe, nu måste jag ju invända mot frågan igen. Först definierar du ultraljud som något som vi inte kan höra, och sedan frågar du om det kan höras . Med den frågeställningen blir det rimligen så att om man undersöker gränsen för hörbarhet och märker att lyssnaren kan detektera ljudet (det är ytterligt svårt att avgöra med VAD (öron eller "kropp") en person varseblir ett ljud) så borde man sortera ljudet till de hörbara ljuden. Inte anta att man kan höra ohörbara ljud.

Menmen, om jag igen då försöker förstå vad du egentligen menar; kan man höra ljud som man normalt anser ohörbara om man går i någon extrem i lyssningssituationen? Och svaret på den frågan är ja, man kan tex höra frekvenser över 20 kHz om man pressar en ljudkälla mot skallbenet, och eftersom örat är olinjärt (och även luften är olinjär) kan två källor i ultraljudsområdet via distorsion generera hörbara ljud. Detta utnyttjas i en del speciella högtalare (det finns trådar om det här på Faktiskt), men då talar man om ljudnivåer på 130-140 dB runt 40 kHz. Så höga nivåer finn inte i vanlig musik, och därför är fenomenet ointressant för hifi.

Känner man sig ändå orolig föreslår jag att man har en signal tex samplad med 192 kHz (dvs potentiellt med signalinnehåll upp till 96 kHz) och samplar ner den till 48 kHz så upp igen till 192 kHz och gör ett lyssningstest. Om omsamplaren är bra och man hör en statistiskt signifikant skillnad så har man visat att ultraljudsfrekvenser är hörbara.

Jag har gjort liknande tester ganska många gånger och såvitt jag minns alltid kommit fram till att eventuella skillnader kan förklaras med filtrens påverkan i området under 20 kHz.

Så min bestämda uppfattning är att högre samplingsfrekvenser än 44100 Hz inte behövs för att örat kräver det, däremot finns det tekniska/praktiska skäl för det ibland i musikproduktion. Och hifihögtalare behöver inte kunna återge frekvenser högre än 20 kHz, däremot behöver de kunna återge upp till 20 kHz på ett bra sätt.

Typ.

[celef]

Dom som säljer sådana där superdiskanter som köps och läggs ovanpå befintliga högtalare, är det bortkastade pengar?

[Perfector]

Dom som säljer sådana där superdiskanter som köps och läggs ovanpå befintliga högtalare, är det bortkastade pengar?

Tuta och kör

[darkg]

Ja just, det där med under- och övertoner... Om vi tittar på ultraljud, här definierat som av ett givet subjekt med öronen odetekterbart ljud i det högre registret, alltså det som inte hörs för att det är för högt. En högtalare utstrålar detta, tänker vi. Kan då fenomen i tex kroppen eller rummet skapa hörbarhet, i kvasinormala fall? Jag vet att det går att ordna så att interferensen mellan två ultraljud hörs, så att säga, jag tänker mig här spontana effekter i normala (inklusive ovanliga) hifi-fall.

Hehe, nu måste jag ju invända mot frågan igen. Först definierar du ultraljud som något som vi inte kan höra, och sedan frågar du om det kan höras . Med den frågeställningen blir det rimligen så att om man undersöker gränsen för hörbarhet och märker att lyssnaren kan detektera ljudet (det är ytterligt svårt att avgöra med VAD (öron eller "kropp") en person varseblir ett ljud) så borde man sortera ljudet till de hörbara ljuden. Inte anta att man kan höra ohörbara ljud.

Vi gör som vi brukar tycker jag, så jag ifrågasätter din invändning, fniss. Nej, jag menade att ultraljudet skulle kunna tänkas ge vad jag vill kalla undertoner i rummet och i organismen eller på annat sätt ge upphov till hörbarhet genom ljudlighet i hörbart register trots ursprunglig ohörbarhet pga hög frekvens. Tänk ett isolerat öra och en högtalare i ett perfekt dämpat rum - inget ultraljud hörs, helt enligt definitionen - men med resten av kroppen och rummet kunde det tänkas hända "något". Men det verkar inte vara aktuellt - bara en tanke!

[Kaha]

FM-radio klarar max 15 kHz,

Nja. En bra FM-tuner kan återge upp till 18 KHz. (t ex Yamaha CT-7000 och Yamaha T-2).
De flesta FM utsändningarna är begränsade till 15 kHz (brickwall)

[RogerGustavsson]

FM-radio klarar max 15 kHz,

Nja. En bra FM-tuner kan återge upp till 18 KHz. (t ex Yamaha CT-7000 och Yamaha T-2).
De flesta FM utsändningarna är begränsade till 15 kHz (brickwall)

Nja, inte ens i Yamaha's egna data går den upp till 18 kHz. Pilottonfiltreringen är dramatisk vid 19 kHz.



Filterkurvan har sin knäck vid ca 15 kHz (FM är diskanthöjt vid utsändning och diskantsänkt vid mottagning, därav kurvans utseende).

[Nagrania]

En utsändning på FM-bandet rullar av ganska snabbt efter 16,5 KHz och TV-ljudet från SVT går något högre men inte upp till 17 KHz. En CD skiva når i bästa fall upp till 21,6 KHz. Anledningen till att det sitter ett pilottonsfilter på varje kassettbandspelare av bättre slag.
Det är att om man inte gjorde så, då skulle Dolby:n inte längre fungera som en brusreducering.

[Perfector]

En utsändning på FM-bandet rullar av ganska snabbt efter 16,5 KHz och TV-ljudet från SVT går något högre men inte upp till 17 KHz. En CD skiva når i bästa fall upp till 21,6 KHz. Anledningen till att det sitter ett pilottonsfilter på varje kassettbandspelare av bättre slag.
Det är att om man inte gjorde så, då skulle Dolby:n inte längre fungera som en brusreducering.

Filtret är till för att man ska slippa piloten's 19 kHz.
Om filtret är dåligt gjort kan man i värsta fall få en restton på 1000 Hz vilket drabbade Philips 2507.
Problemet löstes genom att bygga om filtret

[Nagrania]

Det är så att pilottonen är så pass stark att det omöjliggör användantet av Dolby brusreducering när man spelar in från FM. Dolby är ju nivåberoende av program innehållet vilket innebär att ju starkare musiken är så kommer behovet av brusreducering att bli mindre.

[Kaha]

FM-radio klarar max 15 kHz,

Nja. En bra FM-tuner kan återge upp till 18 KHz. (t ex Yamaha CT-7000 och Yamaha T-2).
De flesta FM utsändningarna är begränsade till 15 kHz (brickwall)

Nja, inte ens i Yamaha's egna data går den upp till 18 kHz. Pilottonfiltreringen är dramatisk vid 19 kHz.

[ Bild ]

Filterkurvan har sin knäck vid ca 15 kHz (FM är diskanthöjt vid utsändning och diskantsänkt vid mottagning, därav kurvans utseende).

Ajdå, fel av mig , efterföljaren, Yamaha T-2, var specad till 10Hz-18kHz +0,3dB till -3dB

[JM]

Man kan lägga till att karaktären för olika instrument i väldigt hög grad bestäms av attacken. Spektrum spelar in, men kanske mindre än man tror och i hög grad med hur spektrum varierar över tid.

Kan du utveckla vad du menar med attacken? Hänger inte riktigt med vad du menar.

JM

[AndreasArvidsson]

Man kan lägga till att karaktären för olika instrument i väldigt hög grad bestäms av attacken. Spektrum spelar in, men kanske mindre än man tror och i hög grad med hur spektrum varierar över tid.

Kan du utveckla vad du menar med attacken? Hänger inte riktigt med vad du menar.

JM

Här har du några vanliga termer när man pratar om ljud. I detta fall så beskrivs ett piano.
Attack time is the time taken for initial run-up of level from nil to peak, beginning when the key is first pressed.
Decay time is the time taken for the subsequent run down from the attack level to the designated sustain level.
Sustain level is the level during the main sequence of the sound's duration, until the key is released.
Release time is the time taken for the level to decay from the sustain level to zero after the key is released.

[Perfector]

Man kan lägga till att karaktären för olika instrument i väldigt hög grad bestäms av attacken. Spektrum spelar in, men kanske mindre än man tror och i hög grad med hur spektrum varierar över tid.

Kan du utveckla vad du menar med attacken? Hänger inte riktigt med vad du menar.

JM

Här har du några vanliga termer när man pratar om ljud. I detta fall så beskrivs ett piano.
Attack time is the time taken for initial run-up of level from nil to peak, beginning when the key is first pressed.
Decay time is the time taken for the subsequent run down from the attack level to the designated sustain level.
Sustain level is the level during the main sequence of the sound's duration, until the key is released.
Release time is the time taken for the level to decay from the sustain level to zero after the key is released.

Tror det heter kantvågssvar på svenska.

[Max_Headroom]

Frågan måste besvaras med "ja", eftersom det är fysikaliskt omöjligt att göra et signal som är begränsad i tiden (=tex "en låt lång") och samtidigt strikt bandbegränsad (=inte innehåller NÅGOT över x kHz).

Är det verkligen så? Kan man inte skriva ihop en vågform (sinus) som håller på X antal perioder manuellt och spela upp den i sin sampler eller annan manick för ändamålet?

[petersteindl]

Kan du utveckla vad du menar med attacken? Hänger inte riktigt med vad du menar.

JM

Här har du några vanliga termer när man pratar om ljud. I detta fall så beskrivs ett piano.
Attack time is the time taken for initial run-up of level from nil to peak, beginning when the key is first pressed.
Decay time is the time taken for the subsequent run down from the attack level to the designated sustain level.
Sustain level is the level during the main sequence of the sound's duration, until the key is released.
Release time is the time taken for the level to decay from the sustain level to zero after the key is released.

Tror det heter kantvågssvar på svenska.

Inte alls. Snarast insvängningsförlopp, hos ett akustiskt instrument.

ADSR envelope
Schematic of ADSR Attack Decay Sustain Release

Inverted ADSR envelopeWhen an acoustic musical instrument produces sound, the loudness and spectral content of the sound change over time in ways that vary from instrument to instrument. The "attack" and "decay" of a sound have a great effect on the instrument's sonic character. Sound synthesis techniques often employ an envelope generator that controls a sound's parameters at any point in its duration. Most often this is an "ADSR" (Attack Decay Sustain Release) envelope, which may be applied to overall amplitude control, filter frequency, etc. The envelope may be a discrete circuit or module, or implemented in software. The contour of an ADSR envelope is specified using four parameters:

Attack time is the time taken for initial run-up of level from nil to peak, beginning when the key is first pressed.
Decay time is the time taken for the subsequent run down from the attack level to the designated sustain level.
Sustain level is the level during the main sequence of the sound's duration, until the key is released.
Release time is the time taken for the level to decay from the sustain level to zero after the key is released.
An early implementation of ADSR can be found on the Hammond Novachord in 1938 (which predates the first Moog synthesizer by over 25 years). A seven-position rotary knob set preset ADS parameter for all 72 notes; a pedal controlled release time. The notion of ADSR was specified by Vladimir Ussachevsky (then head of the Columbia-Princeton Electronic Music Center) in 1965 while suggesting improvements for Bob Moog's pioneering work on synthesizers, although the earlier notations of parameter were (T1, T2, Esus, T3), then these were simplified to current form (Attack time, Decay time, Sustain level, Release time) by ARP.

https://en.wikipedia.org/wiki/Synthesizer

Mvh
Peter

[JM]

Man kan lägga till att karaktären för olika instrument i väldigt hög grad bestäms av attacken. Spektrum spelar in, men kanske mindre än man tror och i hög grad med hur spektrum varierar över tid.

Är nog lite trög i huvudet.
Du har självklart rätt Svante.
Olika instrument låter olika även om grundtonen är den samma. Perceptionsmässigt ger samma grundton hos olika instrument instrumentspecifika övertoner som "mixas" med grundtonen över tiden.
De inre hårcellernas stereocilia i innerörat stimulerar hörselnerven kemiskt, genom frigörelse av ffa Ca-joner och inte genom aktionspotentialer, bara när de böjs från rakt läge. Se den svarta kurvan som visar mekaniska böjningen av stereocilia på inre hårcellerna o den röda som visar aktionspotentialerna i hörselnerven. När de återgår till utgångsläget sker ingen stimulering överhuvudtaget. Dvs de inre hårcellerna har en diodliknade funktion.

Så attacken av grundtonen + övertonerna över tiden är det som hjärnan registrerar. "Decay" delen av ljudet torde interpoleras i hjärnan.
Så eventuell distorsion i "decay" delen torde inte påverka perceptionen.

Hur blir det med perceptionen av lagrad energi i tex ofullkomliga diskanelement? Typ..



http://www.linkwitzlab.com/frontiers_2.htm

JM

[petersteindl]

Man kan lägga till att karaktären för olika instrument i väldigt hög grad bestäms av attacken. Spektrum spelar in, men kanske mindre än man tror och i hög grad med hur spektrum varierar över tid.

...
Olika instrument låter olika även om grundtonen är den samma. Perceptionsmässigt ger samma grundton hos olika instrument instrumentspecifika övertoner som "mixas" med grundtonen över tiden.
...
Så attacken av grundtonen + övertonerna över tiden är det som hjärnan registrerar. "Decay" delen av ljudet torde interpoleras i hjärnan.
Så eventuell distorsion i "decay" delen torde inte påverka perceptionen.
...
JM

Njae, akustiska instruments karaktär ges dels av insvängningsförloppet som är det transienta förloppet då toner alstras, dels av instrumentens riktningskarakteristik. Violin, piano, gitarr, trumpet eller flöjt har olika riktningskarakteristik och tillsammans ger insvängningsförloppet och riktningskarakteristiken instrumentets kännetecken.

Det är inte perceptionen som ger/alstrar instrumentspecifika övertoner från olika instrument. Det är instrumenten i sig som trakteras på visst sätt och därmed alstrar grundton + övertoner. Beroende på hur grundton + övertoner alstras vid spelandet d v s i bildandet av grundton + övertoner så sätts instrumentets karakteristiska karaktär. På t.ex. den akustiska gitarren, som är ett stränginstrument, kan man spela på olika sätt och antingen alstra övertoner på vanligt sätt men man kan också spela med flageolett som bygger på att man vid alstrandet av tonen sätter ett finger på en nod och därmed alstras enbart de övertoner som just denna nod innebär, t.ex. enbart jämna övertoner.

https://sv.wikipedia.org/wiki/Flageolett_(spelteknik)

Oavsett övertonsbildning så låter gitarren gitarr.



Gitarrens karaktär ändras något beroende på om man spelar med plektrum eller utan. Attacken ändras och spelstilen också.

Denna snutt är också intressant, även angående decay.



Här adderar han delay och reverb och då ändras decay och release och tillsammans med spelteknik kan det ändra instrumentkaraktären från gitarr till att likna harpan.

Om man spelar in instrument med mikrofoner och sedan filtrerar bort insvängningsförloppen då tonerna alstras och spelar upp resultatet i ekofritt rum så att inga reflexer finns med och därmed endast direktljud d v s man har även tagit bort riktningskarakteristiken, då finns det inte längre möjlighet att höra vilket instrument som är inspelat. Sådana försök har gjorts vid otal tillfällen bl a av Kjell Stensson. Det går alltså inte att höra om det är ett piano, violin, trumpet, flöjt eller saxofon! Grundton + övertoner spelar alltså ingen roll för instrumentets igenkännbarhet om man filtrerar bort dess insvängningsförlopp och dess riktningskarakteristik.

Man kan alltså spela in ett instrument, filtrera bort insvängningsförloppen och lägga på ett annat instruments insvängningsförlopp istället Då låter det som just det instrument vars insvängningsförlopp man lagt på. Då kan man ha färdiglagrade olika insvängningsförlopp och alternera dessa då man spelar på klaviaturet. Pliff, . . . trumpeter blev till stråkar. Detta fenomen med insvängningsförloppen utnytjas i synthesizers.

Jag citerar samma som Andreas och även jag gjorde tidigare plus lägger till en tillhörande bild.

ADSR envelope
When an acoustic musical instrument produces sound, the loudness and spectral content of the sound change over time in ways that vary from instrument to instrument. The "attack" and "decay" of a sound have a great effect on the instrument's sonic character.[65] Sound synthesis techniques often employ an envelope generator that controls a sound's parameters at any point in its duration. Most often this is an "ADSR" (Attack Decay Sustain Release) envelope, which may be applied to overall amplitude control, filter frequency, etc. The envelope may be a discrete circuit or module, or implemented in software. The contour of an ADSR envelope is specified using four parameters:

Attack time is the time taken for initial run-up of level from nil to peak, beginning when the key is first pressed.
Decay time is the time taken for the subsequent run down from the attack level to the designated sustain level.
Sustain level is the level during the main sequence of the sound's duration, until the key is released.
Release time is the time taken for the level to decay from the sustain level to zero after the key is released.

Jag vill tillägga att Attack time A består av högfrekvens och brus med olika karaktär och är starka i nivå.

Mvh
Peter

[RogerJoensson]

Om man spelar in instrument med mikrofoner och sedan filtrerar bort insvängningsförloppen då tonerna alstras och spelar upp resultatet i ekofritt rum så att inga reflexer finns med och därmed endast direktljud d v s man har även tagit bort riktningskarakteristiken, då finns det inte längre möjlighet att höra vilket instrument som är inspelat. Sådana försök har gjorts vid otal tillfällen bl a av Kjell Stensson. Det går alltså inte att höra om det är ett piano, violin, trumpet, flöjt eller saxofon!

Jo, det går att göra dylika demonstrationer om man bestämt sig för vad man vill visa upp, men om musikern spelar sådan musik som han brukar spela på instrumentet, så går det lättare att urskilja vilka instrument det rör sig om (även med attacken borttagen). Pianots ton är av förklarliga skäl svårt att göra så mycket med efter att den triggats, men en ton från t ex en fiol skapas under hela tiden den stråkas och ljudet från den innehåller med än en ton, bla brus från harts och tagel, detta i kombination med intonation och eller vibrato drar igång resonanser och även de andra stängarna kan då svänga med och påverka. Detta ger tonen fiolkaraktär så länge den hålls igång. Det samma gäller även många blåsinstrument, såvida man inte bestämt sig för att spela på ett sätt som gör att endast attacken avslöjar vad för instrument det rör sig om.
Även en serie av ADADSADADSRADSR som hänger samman är möjligt...

[petersteindl]

Om man spelar in instrument med mikrofoner och sedan filtrerar bort insvängningsförloppen då tonerna alstras och spelar upp resultatet i ekofritt rum så att inga reflexer finns med och därmed endast direktljud d v s man har även tagit bort riktningskarakteristiken, då finns det inte längre möjlighet att höra vilket instrument som är inspelat. Sådana försök har gjorts vid otal tillfällen bl a av Kjell Stensson. Det går alltså inte att höra om det är ett piano, violin, trumpet, flöjt eller saxofon!

Jo, det går att göra dylika demonstrationer om man bestämt sig för vad man vill visa upp, men om musikern spelar sådan musik som han brukar spela på instrumentet, så går det lättare att urskilja vilka instrument det rör sig om (även med attacken borttagen). Pianots ton är av förklarliga skäl svårt att göra så mycket med efter att den triggats, men en ton från t ex en fiol skapas under hela tiden den stråkas och ljudet från den innehåller med än en ton, bla brus från harts och tagel, detta i kombination med intonation och eller vibrato drar igång resonanser och även de andra stängarna kan då svänga med och påverka. Detta ger tonen fiolkaraktär så länge den hålls igång. Det samma gäller även många blåsinstrument, såvida man inte bestämt sig för att spela på ett sätt som gör att endast attacken avslöjar vad för instrument det rör sig om...

Musikerna som spelat på instrumenten har varit med som försökspersoner i dessa försök och inte kunnat detektera instrumenten. Det har gjorts otaliga sådana försök med samma resultat. Oavsett om det är akustiker eller forskare inom psykoakustiken eller ljudingenjörer så har det alltid lett till samma resultat, detektion omöjlig. Jag har hittills inte hittat någon artikel där det står något annat. Jag har tagit upp detta med Bertil Alving och han instämmer med de observationer som gjorts.

Mvh
Peter