Как работает музыка

Пурвес с коллегами из Университета Дьюка обнаружили, что звуковой диапазон, который имеет значение и вызывает у нас максимальный эмоциональный отклик, идентичен диапазону звуков, которые производим мы сами. Наши уши и наш мозг эволюционировали, чтобы улавливать тонкие нюансы в этом диапазоне, и за его пределами мы слышим намного меньше, а часто вообще ничего. Мы не можем слышать то, что слышат летучие мыши, или тот субгармонический звук, который издают киты. Музыка за редким исключением также попадает в слышимый диапазон. Хотя некоторые обертоны, ответственные за характерное звучание голосов и инструментов, находятся за пределами диапазона нашего слуха, мы все равно воспринимаем производимый ими эффект. Та часть нашего мозга, которая анализирует звуки в тех же частотах, в которых мы сами их издаем, отличается размерами и сложностью – так же, как, к примеру, другая высокоразвитая часть нашего мозга, которая ответственна за визуальный анализ лиц.

Группа Пурвеса высказала предположение, что периодические звуки – звуки, которые повторяются регулярно, – обычно указывают на наличие живых существ и поэтому более интересны для нас. Звук, который повторяется снова и снова, может предупреждать нас об опасности, или он может привести к другу, источнику пищи или воды. Мы можем видеть, как эти параметры и области интереса сужаются к зоне звуков, которые мы называем музыкой. Так что вполне естественно, как предположил Пурвес, что человеческая речь влияет на эволюцию слуховой системы человека, а также на ту часть мозга, которая обрабатывает эти звуковые сигналы. Наша способность говорить, а также способность воспринимать нюансы речи развивались совместно. Далее он предполагает, что параллельно эволюционировали и наши музыкальные предпочтения. Изложив таким образом то, что могло бы показаться очевидным, группа приступила к изучению вопроса, действительно ли существует какое-либо биологическое обоснование музыкальных гамм.

Исследователи записали около 600 носителей английского и других языков (в частности, китайского, то есть мандаринского), каждый из которых проговаривал предложение длиной от десяти до двадцати секунд, а затем разбили их на 100 000 звуковых сегментов. Затем они с помощью компьютера исключили из этих записей все элементы речи, являющиеся уникальными для различных культур. Они в некотором роде отсеивали из речи язык и культуру, оставляя только звуки, которые являются общими для всех людей. Выяснилось, что при этом нерелевантными с фонетической точки зрения оказываются по большей части согласные, те звуки, которые мы издаем губами, языком и зубами. Таким образом, остались лишь гласные звуки, за которые ответственны наши голосовые связки – тональные вокальные звуки, распространенные среди человечества (к формированию согласных голосовые связки не имеют отношения).

Ученые исключили все звуки [c], взрывные звуки [п] и щелчки [к]. Затем они предложили оставить только универсальные тоны и ноты, отбросив дополнительную информацию так, чтобы слова каждого стали своего рода протопением – вокальными мелодиями, присущими человеческой речи. Эти ноты, которые мы поем, когда говорим, затем были нанесены на график, представляющий частоту использования каждой ноты, и, конечно же, пики – самые громкие и самые заметные ноты – почти все легли на двенадцать нот хроматической шкалы.

В речи (и при обычном пении) эти ноты или тона дополнительно модифицируются нашими языками и нёбом, в результате чего возникает множество обертонов. Сдавленный звук, открытый звук. Складки в голосовых связках также производят характерные обертоны; все эти обертоны помогают идентифицировать звуки, которые мы издаем, как человеческую речь и окрашивают голос каждого человека. Когда ученые из Университета Дьюка исследовали, что это за обертоны, они обнаружили, что эти дополнительные тоны соответствовали тому, что мы считаем приятными «музыкальными» гармониями. «70 %… точно попадали на музыкальные интервалы», – продолжал Пурвес. Были представлены все основные гармонические интервалы: октавы, квинты, кварты, большие терции и большие сексты. «Существует биологическая основа для музыки, и эта биологическая основа и есть сходство между музыкой и речью, – подытожил Пурвес. – Вот почему мы любим музыку. Музыка гораздо сложнее, чем [пропорции] Пифагора. Причина не в математике, а в биологии»[132].

Я бы немного смягчил это заявление, сказав, что обертоны, создаваемые нашим нёбом и голосовыми связками, могут стать заметными, потому что, подобно вибрирующей струне Архимеда, любой производящий звук предмет работает с иерархией тонов. Эта математика применима к нашим телам и голосовым связкам, а также к струнам, хотя Пурвес все же близок к истине, когда говорит, что мы настроили наши ментальные радиостанции на тона и обертоны, которые сами производим как в речи, так и в музыке.

Музыка и эмоции