Timbre: Acoustics, Perception, and Cognition

تقریباً به عنوان هر خاصیتی غیر از زیر و بمی، مدت زمان و بلندی که به دو صدا امکان تشخیص می دهد، تعریف می شود، تایم یکی از جنبه های اساسی شنوایی است. توانایی قابل توجه انسان در تشخیص منابع و رویدادهای صوتی (به عنوان مثال، شکستن شیشه، صدای دوست، آهنگ پیانو) در درجه اول از توانایی درک و پردازش تفاوت در صدای صداها ناشی می شود. تیمبر مسائل مهم بسیاری را در روانشناسی و علوم شناختی، آکوستیک موسیقی، پردازش گفتار، مهندسی پزشکی و هوش مصنوعی مطرح می کند. تحقیقات کنونی در مورد ادراک تار در سه جبهه اصلی آشکار می‌شود: از یک سو، محققان فرآیندهای ادراکی اصلی را که پردازش تامبر را هماهنگ می‌کنند، مانند ساختار بازنمایی ادراکی، طبقه‌بندی و تشخیص صدا، حافظه برای تار، و توانایی آن برای استخراج بررسی می‌کنند. انجمن های معنایی غنی، و همچنین مکانیسم های عصبی اساسی. از سوی دیگر، تایم به عنوان بخشی از سناریوهای خاص، از جمله درک صدای انسان، به عنوان یک نیروی ساختاری در موسیقی، آن گونه که با کاشت حلزون درک می شود، و از طریق نقش آن در تأثیر بر کیفیت صدا و طراحی صدا مورد مطالعه قرار می گیرد. در نهایت، مدل‌های آکوستیک محاسباتی از طریق پیش‌بینی داده‌های روان‌فیزیکی، بازنمایی‌های الهام‌گرفته از فیزیولوژیک، و تکنیک‌های تجزیه و تحلیل-سنتز صوتی جستجو می‌شوند. در طول این سه جبهه علمی، پیشرفت های چشمگیری در طول دهه اخیر حاصل شده است.
این جلد اولین کتابی خواهد بود که به ارائه جامع و معتبر تحقیقات ادراک و شناخت تایم و مدل‌سازی آکوستیک تایم اختصاص داده شده است. این حجم به عنوان مکمل طبیعی برای احکام SHAR در پارامترهای اساسی شنوایی Pitch که توسط Plack، Oxenham، Popper و Fay ویرایش شده است، و Loudness توسط Florentine، Popper عمل خواهد کرد. ، و فی. علاوه بر این، از طریق ادغام روش‌های علمی تکمیلی، از پردازش سیگنال گرفته تا تصویربرداری مغز، این کتاب پتانسیل استفاده از هم‌افزایی بین‌رشته‌ای جدید در علم شنیدن را دارد. به این دلایل، حجم برای زیرشاخه های مختلف علوم شنوایی، از جمله علوم اعصاب شناختی شنوایی، روان آکوستیک، ادراک و شناخت موسیقی بسیار ارزشمند خواهد بود، اما حتی ممکن است تأثیر قابل توجهی در زمینه هایی مانند آکوستیک موسیقی، بازیابی اطلاعات موسیقی، و پردازش سیگنال صوتی داشته باشد. .

انتظار می‌رود که این جلد برای روان‌شناسان، عصب‌شناسان و آکوستیک‌هایی که در تحقیقات در مورد ادراک و شناخت شنوایی درگیر هستند، جذاب باشد. به طور خاص، این کتاب تأثیر قوی بر شنوایی محققان علاقه‌مند به تن صدا خواهد داشت و به عنوان انتشارات کلیدی و مرجع به‌روز در مورد تن صدا برای دانشجویان فارغ‌التحصیل، پژوهشگران پسا دکترا، و همچنین محققین شناخته شده عمل می‌کند.

Roughly defined as any property other than pitch, duration, and loudness that allows two sounds to be distinguished, timbre is a foundational aspect of hearing. The remarkable ability of humans to recognize sound sources and events (e.g., glass breaking, a friend’s voice, a tone from a piano) stems primarily from a capacity to perceive and process differences in the timbre of sounds. Timbre raises many important issues in psychology and the cognitive sciences, musical acoustics, speech processing, medical engineering, and artificial intelligence. Current research on timbre perception unfolds along three main fronts: On the one hand, researchers explore the principal perceptual processes that orchestrate timbre processing, such as the structure of its perceptual representation, sound categorization and recognition, memory for timbre, and its ability to elicit rich semantic associations, as well as the underlying neural mechanisms. On the other hand, timbre is studied as part of specific scenarios, including the perception of the human voice, as a structuring force in music, as perceived with cochlear implants, and through its role in affecting sound quality and sound design. Finally, computational acoustic models are sought through prediction of psychophysical data, physiologically inspired representations, and audio analysis-synthesis techniques. Along these three scientific fronts, significant breakthroughs have been achieved during the last decade.
This volume will be the first book dedicated to a comprehensive and authoritative presentation of timbre perception and cognition research and the acoustic modeling of timbre. The volume will serve as a natural complement to the SHAR volumes on the basic auditory parameters of Pitch edited by Plack, Oxenham, Popper, and Fay, and Loudness by Florentine, Popper, and Fay. Moreover, through the integration of complementary scientific methods ranging from signal processing to brain imaging, the book has the potential to leverage new interdisciplinary synergies in hearing science. For these reasons, the volume will be exceptionally valuable to various subfields of hearing science, including cognitive auditory neuroscience, psychoacoustics, music perception and cognition, but may even exert significant influence on fields such as musical acoustics, music information retrieval, and acoustic signal processing.

It is expected that the volume will have broad appeal to psychologists, neuroscientists, and acousticians involved in research on auditory perception and cognition. Specifically, this book will have a strong impact on hearing researchers with interest in timbre and will serve as the key publication and up-to-date reference on timbre for graduate students, postdoctoral researchers, as well as established scholars.