Le Paradoxe de Shepard et la Gamme de Risset

Cliquez pour écouter la gamme de Risset :


note : ce morceau est répété en boucle

 

Cette illusion est très intriguante : en l'écoutant, nous avons l'impression que la gamme montante (ou descendante) est infinie. Pourtant, si c'était réèllement le cas, on atteindrait vite les ultrasons (ou les infrasons), c'est-à-dire le domaine inaudible des ondes sonores.

 

Ce paradoxe est l'équivalent sonore de l'escalier de Penrose, ou de la chute d'eau d'Escher, deux célèbres illusions d'optique.


   escalier_de_penrose.jpg            chute-d-eau-1.jpg

 

Comment est-elle réalisée ?


           shepard-tone1-2.jpg

 

Il est plus facile d'expliquer cette illusion avec un schéma.


Dans le cas présent, l'illusion est réalisée sur trois octaves, et par conséquent, on entend toujours trois notes jouées simultanément. Au départ, la même note est jouée, séparée à chaque fois par une octave. On monte ensuite chaque gamme, note par note, jusqu'à ce qu'on arrive à la limite de l'octave la plus aigüe. On reprend donc par la note la plus grave de l'octave la plus grave, et on continue à monter les gammes.


Le volume sonore avec lequel sont jouées les notes est très important : les notes graves et aigües ont une amplitude faible (en violet) alors que les notes medium ont une amplitude élevée (en jaune), on n'entend donc pas la transition entre les gammes. De plus, le cerveau se concentre naturellement sur les notes de fréquence moyenne, puisque l’oreille a besoin de grandes amplitudes pour entendre correctement les sons de fréquences élevées ou basses.

 

Cette illusion ne fonctionne que si un léger temps mort est laissé entre chaque note.

Dans l'illusion de Risset, ce temps mort est très court, ce qui nous donne l'impression d'un son continu.

 

Le paradoxe de Shepard, comme la gamme de Risset sont impossibles à jouer avec de réels instruments, et sont donc uniquement réalisables par ordinateur. En effet, il serait trop difficile de jouer sur trois octaves avec un même instrument, tout en gérant le volume sonore, les temps morts, la régularité et la justesse nécessaires au fonctionnement de l'illusion.

 

Il semble que le succès du fonctionnement de cette illusion soit dû au traitement sélectif des informations : le cerveau interprète l’illusion comme une suite continue qui monte indéfiniment, car il fait la synthèse logique des trois gammes montantes superposées. Ce faisant, il « oublie » une partie des informations, celle qu’il juge la moins utile et la moins pertinente.

 

Oui mais voilà : ce que nous dit notre cortex auditif, notre raison le réfute. En cela, cette illusion est bien un paradoxe.


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