Фантомными мелодиями называется звуковая иллюзия, которую можно создать при помощи некоторых мелодий, состоящих из быстрых проигрышей, и очень незначительно отличающихся друг от друга. При быстром проигрыше мелодий мозг способен "выделить" на скорости некоторые отдельные ноты и "скомпоновать" их в собственную мелодию.
При медленном проигрыше этой же композиции, подобная звуковая иллюзия не возникает, что объясняется возможностью сознания успеть воспринять все правильные части проигрышей.
Иллюстрацией к этому феномену может служить композиция Rustle of Spring, исполняемая быстро, в этом случае в сознании возникнет ложная мелодия, при медленном исполнении звуковая иллюзия исчезает.