Наличие обертонов означает, что каждая нота, сыгранная на музыкальном инструменте или спетая и услышанная нами, на самом деле представляет собой аккорд, пусть мы и слышим его не таким, какой он есть; наши уши и мозг сговорились совмещать все гармонические призвуки в один слышимый тон.
Это объясняет, почему две ноты на расстоянии в октаву звучат почти «одинаково». Первый обертон на октаву выше основной частоты, так как интервал в октаву происходит из-за удвоения частоты. Наш мозг создает ощущение похожести, возможно, в качестве эволюционного ответа на гармоническую сложность всех естественных звуков (не только звуков музыкальных инструментов), при этом первый обертон – удвоенная частота – обычно самый сильный. Мозг классифицирует первый обертон как звук с таким же «привкусом», что и основная частота, поэтому они легко могут смешаться в один воспринимаемый сигнал: необходимо некоторое усилие и практика, чтобы услышать «октавный» обертон, хотя мы замечает разницу в качестве звука, если его переместили. Это помогает нам интерпретировать две частоты как порождения одного источника, а не стремиться напрасно искать два разных источника звука.
Я думаю, что существует «натуральная» основа построения музыкальной гаммы вокруг октавы: это единица континуума акустических частот, которая вложена в нейросенсорное восприятие. На самом деле почти все музыкальные системы мира созданы вокруг октав и их эквивалентов. Единственным тщательно изученным исключением является музыка некоторых групп австралийских аборигенов.
Второй обертон отстоит на октаву плюс квинту от основной частоты: например, для основной частоты до первой октавы второй обертон – соль второй октавы. Таким образом, интервал в квинту тоже должен звучать «подходящим» образом, если две ноты сыграть вместе, и в самом деле, квинты используются в большинстве музыкальных звукорядов. Но все же интервал не всегда «подходящий»: даже ко второму обертону след натурального звукоряда в структуре музыкальной гаммы начинает пропадать.
Третий обертон – это еще одна октава, и он, по всей видимости, должен усиливать тенденцию октавного тождества. Четвертый располагается на мажорное трезвучие выше – например, для до первой октавы это ми третьей октавы. Обратите внимание, что это не большая терция пифагорова строя; соотношение частот по отношению к ближайшей тонике составляет 5:4 в чистом строе. Затем идет еще одна квинта (в нашем случае соль третьей октавы). Получается, что первые шесть компонентов натурального звукоряда являются компонентами мажорного трезвучия (Рис. 3.19б).[14]
Мозг конвертирует «аккорд», состоящий из этих обертонов, не в несколько одновременно звучащих нот, а в тембр: смесь гармонических призвуков дает характерное звуковое качество тому, что воспринимается как один звук. И тем не менее, когда две разные ноты действительно играют одновременно, сразу две клавиши на фортепиано, мы на самом деле услышим два звука, даже если они являются нотами мажорного трезвучия. Судя по всему, мозгу достаточно отчетливой последовательности обертонов, присущей каждой из двух нот, чтобы определить их как звуки из разных источников: он умеет не допускать «слияния» двух основных нот в один голос, потому что способен различать два набора гармонических призвуков. Но позже мы также увидим, что это ментальное разделение источников является ненадежным, и что музыкантам нужно пользоваться более тщательно продуманными стратегиями, чтобы не допустить неосторожного слияния гармоничных нот.