Музыкальный инстинкт. Почему мы любим музыку

Рис. 6.1 Сенсорный диссонанс, вызванный «биениями» – подъемами и спадами громкости двух тонов, частоты которых различаются незначительно (а). Если скорость биений превышает 20 в секунду, они создают воспринимаемую на слух шероховатость; но как только разница частот становится достаточно большой, мы можем воспринимать два отдельных тона (б). Ширина и позиция пика в сенсорном диссонансе зависит от абсолютной частоты тонов – пик становится тем шире, чем ниже тоны (с). Эти графики были составлены в 1965 году в Нидерландах Райниером Пломпом и В. Дж. М. Левельтом, когда они попросили испытуемых оценить воспринимаемую степень диссонанса двух чистых, одночастотных (синусоидных) тонов с обозначенным средним значением частоты.

Рис. 6.2 Средний диапазон басовых аккордов в музыке Гайдна и Баха повышается по мере того, как понижаются ноты, чтобы избежать сенсорного диссонанса. Здесь представлены средние интервалы, которые сами по себе не обладают музыкальными особенностями.

Итак, сенсорный диссонанс возникает из двух нот, которые находятся в пределах особого критического диапазона различий частот. Когда они расположены слишком близко, то звучат идентично, но с биениями, а когда слишком далеко, то звучат как два разных тона. В среднем положении же они создают шероховатость (Рис. 6.1б).

Этот эффект обладает одной удивительной, даже тревожной характеристикой: ширина диссонантной области зависит от абсолютных частот двух нот (Рис. 6.1в), то есть интервал, который может быть созвучным в высоком регистре, на клавиатуре фортепиано, будет диссонантным в низком регистре. Другими словами, не существует такого понятия, как тонально диссонансный интервал, – все зависит от того, где его сыграть, – высокими нотами или низкими. В середине фортепиано интервалы малая терция (три полутона) обычно лежат за пределами диапазона шероховатости и отводят от себя сенсорный диссонанс, а у более высоких нот даже полутон (малая секунда) не создает шероховатости. Но в случае с басом довольно большие интервалы могут звучать шероховато, и даже чистая квинта, считающаяся в высшей степени музыкально созвучной, становится диссонантной с точки зрения сенсорики. Это объясняет «грубость» аккордов, исполняемых левой рукой в левой части клавиатуры фортепиано, и указывает на причину, по которой в западной музыке практически всегда комбинации нот отстоят друг от друга тем дальше, чем ниже они звучат. Левая рука пианиста обычно играет комбинации нот, отстоящие почти на октаву или дальше, если самая низкая нота почти на октаву ниже до первой октавы, но они могут включать кварты и квинты, если эта нота располагается выше ми, но ниже до первой октавы. Дэвид Хьюрон выяснил, что средние дистанции между двумя нижними тонами аккордов в струнных квартетах Гайдна и фортепианных произведениях Баха становятся шире, когда самая низкая нота понижается (Рис. 6.2). Эти композиторы четко определили необходимость соблюдения данного условия во избежани сенсорного диссонанса в басах.

Низшие и высшие точки Гельмгольца

Сам по себе сенсорный диссонанс не говорит ничего о том, будут ли определенные комбинации нот звучать созвучно или нет, он лишь подчеркивает появление шероховатости, которая возникает при близком расположении нот. Все интервалы за пределами этого критического разделения тонов должны звучать одинаково хорошо. Но – нет.

Отчасти это происходит потому, что исполненные на музыкальных инструментах тоны очень сложны: это комбинации нескольких гармоний. Поэтому любые две ноты, звучащие вместе, дают множество различных возможностей для столкновения обертонов, что может привести к сенсорному диссонансу, если их частоты не слишком отличаются. В девятнадцатом веке это выяснил немецкий физик и физиолог Герман фон Гельмгольц: он произвел расчеты, которые легли в основу первого убедительного научного доклада о возникновении диссонанса.

Гельмгольц был человеком с широкими интересами. Отчасти виной тому были обстоятельства: в то время германское правительство субсидировало студентов-медиков, что побудило молодого и нуждавшегося в средствах Гельмгольца перенаправить свою страсть к физике на медицину. Такой «брак по расчету» привел к интересным результатам: Гельмгольц изучил электрическую природу движения мышц и объединил оптическую физику с физиологией в теории зрения. Акустика также предоставила возможность междисциплинарного союза, и Гельмгольц объединил свои прекрасные знания физиологии уха с математическим пониманием вибрации, из чего родилось понимание восприятия тона. В 1863 году он написал книгу «Учение о слуховых ощущениях как физиологическая основа для теории музыки» – одно из первых профессиональных научных исследований музыкальной когниции.