Физика и музыка

Стоит нам устроить радиотехническую систему так, чтобы генерировались не волнообразные, а более сложные импульсы. желаемой формы, и цель достигнута. Так и пробуют поступать изобретатели электромузыкальных инструментов. Беда только, что современная радиотехника не знает еще способов легкой и неограниченно сложной «лепки» колебаний разной формы. Поэтому тембры получаются бедноватые и довольно однообразные. Затруднения эти, конечно, временные. С развитием радиоэлектроники они исчезнут.

А пока есть и другой путь: раздельно генерировать электрические колебания различных частот с тем, чтобы потом просто смешивать их вместе в нужной пропорции. Это неплохой способ. Если возбуждать и складывать колебания натурального звукоряда, синтез их дал бы превосходные звучания. Однако и на этом пути изобретателей подстерегают подводные камни, особенно если инструмент достаточно сложный — многоголосный.

Дело в том, что настройка инструмента должна быть выполнена по ступеням традиционного темперированного звукоряда, а каждый отдельный голос его обязан складываться из натуральных обертонов. Первые же не совпадают со вторыми. Представляете себе, как усложняется радиотехническая система, сколько требуется генераторов! Зато малютки-полупроводники и микромодули обещают тут свершение самых смелых проектов.

ШТУРМ „МЕЛОЧЕЙ"

Строго говоря, тембр — не только акустический спектр. Есть еще такие важные элементы тембра, как начало и конец звука. Лишите звучание рояля начального звонкого удара — и вы не узнаете его.

Один немецкий профессор проделал любопытный опыт. Он давал слушать музыкантам «обезглавленные», лишенные начал звучания разных обычных музыкальных инструментов. И опытнейшие музыканты терялись, путались, стараясь отгадать, какой именно инструмент они слышат. Отсюда еще одна задача—красота «атаки» (так называют начало звука).

Музыкальный звук нежелательно включать щелчком — так, как мы включаем квартирный звонок. Это некрасиво. В одних случаях атака должна быть «мягкой» (сравнительно долгой, как у баяна), в других, наоборот, «жесткой» (быстрой, как у рояля). Поэтому клавиши электроинструмента нелишне связать с какими-нибудь плавными и регулируемыми включателями звука — магнитными, индуктивными и т. д.

Следующая задача — развитие и окончание звука. Об этом тоже приходится заботиться (в том же рояле за ударом следует характерное изменение и громкости и спектра звука). Хорошо, если в электроинструменте можно усиливать звук, нажимая пальцем клавишу. Такого удобства нет и в рояле.

И еще — маленький неконтролируемый шумок, который всегда сопровождает звучание обычных инструментов: шелест пальцев по клавишам, почти незаметное шуршание смычка, и т, д. Вы думаете, это грязь? Нет. Неконтролируемый шумок придает звукам теплоту и жизненность. «Чистота» же электрических голосов воспринимается как нечто абстрактное, холодное. Разумеется, электрический голос можно слегка «загрязнить». Можно, но это не так просто. Опять усложнение схем, десятки новых деталей.

Сколько проблем — маленьких и больших, простых и труднейших! И все требуют пристального изучения. И бывает, что какая-нибудь незначительная задача вдруг вырастает в серьезную, важную, перспективную.

Так было, например, с шумофоном — любопытным электромузыкальным инструментом, созданным в Институте звукозаписи кандидатом искусствоведения Игорем Дмитриевичем Симоновым.

ГЕНЕРАТОР ПТИЧЬЕГО ПЕНИЯ

Началось с того, что Симонов задумал слегка «загрязнить» звук одного из своих инструментов, казавшийся ему «дистиллированным», слишком выхолощенным. Попробовал несколько способов и остановился на давно известном в радиотехнике генераторе «белого шума» — источнике совершенно случайных, лишенных определенной частоты электрических всплесков. Вместе со звуком включался шум, и выходило неплохо — к чересчур чистому тембру добавлялись живость и теплота.

Шум звучал так приятно, что у изобретателя мелькнула мысль: а что, если вовсе выкинуть генератор звука и вести мелодию только шумом? На первый взгляд идея по меньшей мере странная, верно? Но содержание ее вполне разумно: надо как бы «процеживать» беззвучный электрический шум, пропускать его через радиофильтры, отбирая в усилитель те случайные колебания, которые лежат в пределах определенных частот. Так можно добыть звук хоть и не вполне музыкальный, но близкий к нему. Другими словами, Симонов решил применить метод, называемый «выбором из шума».

Представьте, что всю человеческую музыку, все звуки нашего мира вы ухитрились собрать, смешать, а потом выуживать из этой несусветной какофонии то, что захочется: грохот взрывов и плеск прибоя, фабричные гудки и скрежет машин, симфонические концерты и оперные арии, — такова в несколько утрированном виде суть симоновской идеи.

Аппарат был построен. И первая же модель его получила практическое применение, ибо шумофон прекрасно имитировал завывание ветра.