Gamme de Shepard
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Dans l'article de Timbre Lingo sur l'analyse des scènes auditives, nous avons présenté certaines des façons dont les composantes sonores sont regroupées par le système auditif. Ce phénomène a de nombreuses applications musicales et pose également les bases de certaines illusions auditives intéressantes. L'une des plus célèbres est la Gamme de Shepard, du nom du chercheur en sciences cognitives Roger Shepard, qui crée une illusion sonore d'ascension ou de descente perpétuelle. Une recherche rapide sur YouTube permet de trouver de nombreux exemples ; en voici quelques-uns :
Les Gammes de Shepard peuvent prendre la forme de glissandi continus, comme dans l'exemple ci-dessus (on les appelle aussi Glissandi Shepard-Risset, du nom du compositeur Jean-Claude Risset qui les a inventés). D'autres types de Gammes de Shepard peuvent être utilisés dans des gammes ou des mélodies de notes distinctes, comme dans l'exemple ci-dessus, tiré du jeu vidéo classique Super Mario 64.
Les Gammes de Shepard sont des enseignes de barbier musicaux qui exploitent certains des signaux que notre système auditif utilise pour regrouper les composantes sonores. Plusieurs fréquences se déplaçant en parallèle ont tendance à se regrouper (selon le principe de comodulation de fréquence de l'analyse de scène auditive). Dans une Gamme de Shepard, les partiels liés à l'octave se déplacent ensemble dans un motif ascendant ou descendant, comme cela est facilement visible dans le spectrogramme suivant :
Lorsque les partiels atteignant l'extrémité supérieure du spectre disparaissent, ils sont furtivement remplacés par de nouveaux partiels entrant dans le bas du spectre (ou vice versa). Cet effet est renforcé par l'atténuation dynamique des partiels aux extrémités hautes et basses du spectre.
Tout comme les tons réguliers peuvent être combinés en différents types d'accords, plusieurs Gammes de Shepard peuvent être superposées pour créer des résultats harmoniques intéressants, tels que les triades augmentées et mineures que l'on peut entendre dans les deux premiers exemples ci-dessus. Les constructions musicales de type Gamme de Shepard apparaissent dans les œuvres de nombreux compositeurs du XXe et XXIe siècle, notamment Risset, Karlheinz Stockhausen, Witold Lutosławski, Georg-Friedrich Haas, Francis Dhomont et bien d'autres. Ils figurent également en bonne place dans la recherche sur la perception et la cognition du timbre, comme cette étude sur l'ambiguïté et la sensibilité au contexte de la perception de la brillance harmonique par Kai Seidenburg.
par Jason Noble
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