Les Illusions sonores
Beaucoup moins connues que les illusions d'optique, car beaucoup plus tardivement découvertes, elles ne sont pas moins complexes et inteéressantes. Elles sont aussi dues à des erreurs du cerveau mais nous allons espliquer en détail leurs origines.
Les paradoxes auditifs : La gamme de Shepard
Nous avons donc vu que l'ouïe, mêlée à d'autres sens, peut entraîner des erreurs dans notre cerveau. Mais nous allons voir que l'ouïe seule est aussi capable de nous faire percevoir des choses impossibles.
Voici la gamme de Shepard:
Ecoutez les notes une par une et comparez-les entre elles.
A présent posez-vous la question: avez-vous l'impression que les notes montent en permanence, c'est à dire qu'elles vont toujours du grave vers l'aigu? En écoutant le son trouvez-vous un instant où une note est plus grave que la précédente? Normalement non. Cette série de notes présente des sons qui vont du grave à l'aigu avec de notes montant en permanence. Mais si les notes montent en permanence, comment se fait-il qu'à la fin de l'enregistrement les notes ne soient pas plus aigues que ça? Pour rendre tout celà plus clair, écoutez à présent ce second exemple de la gamme de Shepard:
Y a-t-il quelque chose de dérangeant dans cette gamme? Le son descend...et continue à descendre...et pourtant il n'est jamais très grave. On dirait qu'il n'arrive jamais en bas. Comme si la descente était infinie. Et cette descente pourrait être continuée à l'infini. Mais comment celà est-il possible?
La gamme de Shepard est constituée de sons de Shepard (celà paraît logique...). Qu'est-ce qu'un son exactement? Le son est une onde, dont la représentation correspond à une fonction sinusoïdale. Plus cette onde présente un grand nombre de sinusoïtés en un temps donné, plus ce son sera aigu.
Son Aigu
Son Grave.
Le nombre de sinuosité en fonction du temps se nomme fréquence. Un son aigu a donc une fréquence plus élevée qu'un son grave.
Deux sons séparés d'une octave sont deux sons dont le plus aigu a une fréquence deux fois plus élevée que le plus grave.
La même note sur plusieurs octaves :
Une note de shepard est en fait composée de différentes octaves de la même note. Par exemple un do, puis le do plus aigu de l'octave supérieure, et ainsi de suite. Toutes ces notes sont superposées et lorsque nous entendons un do de Shepard, par exemple, notre cerveau n'est pas capable de différencier les différentes octaves de do superposées et nous n'entendons ainsi qu'un simple do.
La gamme de Shepard est donc une suite de notes de Shepard, commençant par le do, puis ré, puis mi... lorsque la gamme est terminée et que l'on arrive au do, l'octave la plus aigue de la note de Shepard est remplacée par l'octave la plus grave. La gamme peut donc ensuite continuer à monter en permanence car lorsqu'une octave devient trop aigüe elle est remplacée par une octave plus grave. Notre cerveau ne se rend pas compte de ce changement car il ne différencie pas les notes composant les notes de Shepard, nous avons donc l'impression d'une montée infinie. Vous pouvez le voir sur le schéma ci-dessous:
Le phénomène s'approche visuellement du "barber's pole" : lorsqu'un trait de couleur disparaît en haut, un autre apparaît en bas ce qui nous donne l'impression d'une montée infinie.
La gamme de Shepard a été crée pour la première fois en 1964 par Roger Shepard. Elle est aujourd'hui beaucoup utilisée dans la musique. En effet la superposition de plusieurs notes peut créer des effets étonnants.