A Laboratory Study of Interactions Between Reverberation, Tempo and Musical Synchronization

This paper addresses the question of how room reverberation and musical tempo affect musicians' synchronization performance. Experiments were carried out in which musicians attempted to tap in synchrony with artificially generated tones. Variables were tempo, tone envelope shape (representing reverberation), and type of timing disturbances. Time differences between heard and played events formed the material for analysis. It was found that reverberation and tempo have no effect on the recovery from large disturbances, but do affect the ability to follow small local timing variations. The principal effect of both increased reverberation and faster tempo is to cause musicians to play further “behind” what they hear. This can be predicted on the basis of additional delay in the perceived moment of attack of the heard tones, caused by the smoothing effect of reverberation on envelopes and the increased overlapping of successive tones as tempo increases. Performance techniques to alleviate synchronization problems are discussed

Zusammenfassung

In dieser Arbeit wird die Frage behandelt, wie der Raumnachhall und das musikalische Zeitmaß das synchroneSpielen des Musikers beeinflussen. Es wurden Experimente durchgeführt, bei welchen Musiker versuchten, synchron mit künstlich erzeugten Tönen zu klopfen. Variiert wurden das Zeitmaß, die Einhüllende des Tones (welche den Nachhall darstellt) und Störungen des Zeitmaßes. Die Zeitunterschiede zwischen den gehörten und “gespielten” Signalen bilden das Material der Untersuchungen. Es stellte sich heraus, daß der Nachhall und das Tempo keine Auswirkung auf die Erholung von großen Störungen haben, daß sie dagegen die Fähigkeit, kleinen lokalen Zeitmaßänderungen zu folgen, sehr wohl beeinflussen. Die Hauptwirkung sowohl von verlängertem Nachhall und schnellerem Tempo ist die, daß Musiker hinter dem Gehörten mehr und mehr zurückbleiben. Dies kann durch eine zusätzliche Verzögerung des wahrgenommenen Toneinsatzes erklärt werden, verursacht durch den glättenden Effekt des Nachhalls auf den Verlauf der Einhüllenden und durch zunehmende Überlappung aufeinanderfolgender Töne bei wachsendem Tempo. Es werden Möglichkeiten zur Minderung der Synchronisationsprobleme diskutiert.

Sommaire

La question abordée ici est celle de l'influence de la réverbération et du tempo musical sur les performances de synchronisation des musiciens. Nous avons mené des expériences où l'on demandait à des musiciens de battre la mesure au rythme de signaux de synthése. Les variables testées étaient le tempo, la forme de l'enveloppe (représentant la réverbération) et des irrégularités de cadence. La mesure portait sur les différences temporelles entre les signaux émis et ceux reproduits par les musiciens. On a découvert que la réverbération et le tempo n'ont aucun effet sur la capacité à suivre de fortes irrégularités temporelles, mais qu'ils affectent cette capacité dans le cas de petites variations locales de cadence. Le principal effet, à la fois d'une réverbération plus forte et d'un tempo plus rapide, est d'inciter les musiciens à jouer «à la traîne». On peut interpréter cela comme résultant d'un retard supplémentaire dans la perception de l'instant d'attaque des sons entendus, qui serait causé par un lissage des enveloppes par la réverbération d'une part, et par le chevauchement des sons successifs dû à l'accélération du tempo d'autre part. On discute des techniques de jeu permettant d'atténuer les problémes de synchronisation.