Краткая история музыки: почему нам нравятся эти звуки
Поиск оптимального музыкального звукоряда в чем-то схож с историей поиска идеального календаря. В обоих случаях человечеству приходилось искать компромисс между данностью природы и удобством использования. И ни одного шага на этом пути не было сделано напрасно.
В самом наглядном виде привычный нам звукоряд представлен в клавиатуре фортепиано. В каждой октаве семь белых клавиш и пять черных — всего 12 нот. А почему их именно 12, а не 13 или 6? И почему, если прислушаться, можно заметить, что квинты и кварты, взятые на рояле, звучат с явными биениями (пульсацией громкости), а терции и сексты — вообще диссонансно, неблагозвучно?
Для того чтобы найти ответ на эти вопросы, придется обратиться для начала к самым азам восприятия звуков человеческим ухом. Человек слышит звуки от 30 Гц до 15−20 кГц. Музыкальные звуки, которые можно напеть, находятся в диапазоне 30 Гц — 5кГц. Вот этот-то непрерывный диапазон частот мы разбиваем, дробим на дискретные интервалы, создаем ноты. А может быть, и вообще не нужно никак разбивать, просто брать любые звуки в диапазоне 30−5000 Гц — вот тебе и музыка? И такой подход очень даже правомочен, он применяется музыкантами и композиторами, особенно современными.
Однако уже тысячи лет назад выяснили, что есть благозвучные (консонансные) и неблагозвучные (диссонансные) сочетания звуков: это является свойством нашей слуховой системы. Если нам нравятся какие-то сочетания двух звуков, интервалы, то мы можем придумать и зафиксировать много звуков, сочетания которых будет нам нравиться, то есть создать звукоряд, музыкальный строй. Забегая вперед, можно сказать, что музыкальных строев было создано немало, но древним первопроходцам теории музыки, не знавшим еще ни физики, ни математики, для построения первого звукоряда потребовалась самая что ни на есть зримая, природная основа.
Голоса струны
Такую природную основу дали первые музыкальные инструменты: примитивные флейты, сделанные из тростника, и натянутая струна, которая, возможно, была изначально тетивой лука. Каждый, кто хоть немного знаком с физикой, знает, что колеблющаяся струна совершает также так называемые гармонические колебания — самостоятельные колебания равных долей струны. При этом она издает не только свой основной тон, но и так называемые обертоны. Половина струны колеблется с вдвое более высокой частотой (и, значит, издает звук в два раза выше основного тона). Колебания одной трети струны имеют частоту в три раза больше основной, одной четвертой — в четыре и т. д.
Звуки всех устойчивых обертонов, гармоник свободно звучащей струны — в прямом и переносном смысле — гармонично сочетаются. Гармоники струны образуют самые совершенные консонансы, самые благозвучно сочетающиеся пары звуков, музыкальные интервалы. Вторая и первая гармоника (колебания целой струны и ее половины) относятся друг к другу по частоте как 2/1, что соответствует музыкальному интервалу «октава». Эти звуки настолько хорошо сочетаются друг с другом, что в европейской практике им дали даже одинаковые названия, например «До первой октавы» — «До второй октавы». Но мы помним: это разные звуки с разной частотой. Следующим консонансным интервалом будет тот, что образуется между третьей и второй гармониками, которые имеют отношение частот 3/2. Это квинта, основа основ музыки — в современном европейском звукоряде это интервал, скажем, между «до» и «соль». Следующий интервал — кварта, сочетание четвертой и третьей гармоник, отношение частот 4/3. Это соответствует примерно интервалу «до-фа». И т. д.