Немаловажную роль в процессе определения высоты тона играет психоакустический анализ фазовых отношений между различными гармониками музыкального сигнала. Таким образом, чрезмерная частотная коррекция, неизбежно искажающая фазу, может привести к размыванию четкой оценки
высоты тона.
Слуховая система человека способна определить высоту тона лишь в том случае, если периодические колебания имеют некоторую минимальную длительность. По указанной причине апериодические звуки таких инструментов как тарелки, гонги и других не имеют определенной высоты.
Оценка высоты тона созвучий
Поскольку реальная музыкальная картина далека от последовательности одиночных тонов с обертонами, присутствие других тонов со своими гармониками значительно осложняет анализ высоты основного тона созвучия. Слуховой аппарат вынужден производить спектральный анализ сложного звука, выделять и анализировать частотные соотношения между всеми его гармониками. Эти «процедуры» позволяют, в конечном итоге, выявить либо основной тон, либо негармоничный характер созвучия.
Частный случай — два тональных звука с обертонами
Два музыкальных звука, прослушиваемых одновременно, могут восприниматься на слух как благозвучные и слитные (консонансные), либо как неблагозвучные (диссонансные). Степень слитности двух тональных звуков определяется, главным образом, соотношением частот их обертонов: чем больше гармоник совпадает — тем более слитным кажется звучание.
Аналогичные рассуждения можно продолжить относительно трех, четыре тоновых и так далее созвучий, хотя проблема консонанса диссонанса на самом деле имеет много более сложный характер и частично будет рассмотрена в следующей главе.
Зонная теория
Некоторые особенности слухового восприятия высоты тона (но не все) можно объяснить так называемой «зонной теорией». Понятие зона (от греческого гоп — пояс) — введено Н. А. Гарбузовым. В ходе исследований он определил, что испытуемые воспринимают высоту одиночного звука не с абсолютной точностью, а в некоторой звук высотной зоне. Ширина зоны абсолютного слуха «есть величина переменная, зависящая от регистра, в котором воспроизведен 1вук, тембра и громкости воспроизводимого звука, индивидуальности испытуемого, его психического состояния; ее можно сузить путем упражнений». Последующие исследования показали, что зона абсолютного слуха равна 80 центов и расширяется в крайних регистрах до 200 центов. Человек в состоянии обнаружить отличие в высоте двух тонов, если их частоты отличаются на 0,2...0,3% ми средних частот, на 0,5% для верхних частот и более чем на 1% для частот ниже 500 Гц. Зона интервального относительного слуха (при сравнении двух гопов) — от 60 до 70 центов. Внутри зон музыканты различают большое количество интонаций и оттенков.