«гармония») и современной наукой психоакустикой.
Консонанс – согласный, гармоничный звук, а диссонанс, напротив, – несогласный или беспокойный.
Прежде всего, необходимо различать чистые тоны, представляющие собой обычные синусоидальные волны, и настоящие тоны, которые издают музыкальные инструменты.
Реальные тоны по существу состоят из гармонических обертонов различной амплитуды.
Таким образом, каждая нота, сыгранная на любом инструменте, представляет собой сложный звук, состоящий из основного тона и большого количества обертонов.
Обертоном называется любая собственная частота выше основной частоты, а те обертоны, частоты которых связаны с частотой основной тональности как целые числа, называются гармониками.
В этом случае основным тоном считается первая гармоника.
Оказывается, значения частот каждой гармоники связаны с основным тоном следующим образом: ф, 2ф, 3ф, 4ф,….
Гармонические частоты также соотносятся друг с другом как целые числа и образуют основные музыкальные интервалы: 2:1 — октава, 3:2 — квинта, 4:3 — кварта и т. д. В разных музыкальных культурах и в разные периоды времени отношения в сторону согласных и диссонансных интервалов различались.
Во времена Пифагора согласными интервалами считались октава, пятая и четвертая, но в 13 веке к ним добавилась третья.
Все это связано с изменением музыкальных вкусов.
Ян Джонстон написал книга «Мерные тона», в которых он изложил теорию созвучий (музыкальных созвучий).
В ней он сравнивает диссонанс с приправами, отмечая тот факт, что все мы относимся к ним по-разному.
Строение наших ушей и мозга разное, поэтому и понятия о «хорошем звуке» у нас разные.
Лукас Бивальд, основатель CrowdFlower, согласен при том, что «хорошее звучание» — понятие очень субъективное.
Он говорит, что то, какие песни нам нравятся, зависит от нашей культуры, характера и даже настроения.
Отойдем от личных предпочтений и углубимся немного глубже в физику происходящих процессов.
«Наиболее согласными будут те ноты, которые имеют одинаковую высоту.
Другими словами, минорная октава соль на фортепиано созвучна ноте соль на гитаре, отмечает Бивальд. «Вот график звуковой волны, производимой гитарной струной»: 
Звуковая волна — это серия колебаний воздуха, которые заставляют маленькие волосковые клетки, расположенные во внутреннем ухе человека, вибрировать на разных частотах.
Звук, который мы слышим, представляет собой сумму этих вибраций.
Чтобы выделить частоты, скрытые в этом звуке, обратимся за помощью к математике и воспользуемся преобразованием Фурье.
На графике мы видим, что нота соль содержит несколько частот. Самая низкая частота вибрации струны – 196 Гц.
Эта частота называется фундаментальной.
Но мы видим, что есть частоты, превышающие его в два и более раз – это обертоны или гармоники.
Когда Лукас Биевальд спел ноту G, одновременно ударяя по струне G на гитаре, в результате получился такой график: 
Внешний вид кривой разный, но если сравнить графики частот, то они совпадут. 
Красные точки обозначают частоты гармоник.
Между ними ровно 196 Гц, как и в предыдущем случае.
Бивальд говорит: «Когда я пою ноту соль и играю ее на гитаре, воздушные вибрации, исходящие от голосовых связок и струн инструмента, воздействуют на одни и те же волосковые клетки моего уха».
Давайте посмотрим на график, который получится, если сыграть на гитаре ноту соль, но на октаву выше.
Он отличается от двух предыдущих.
Если мы посмотрим на частоты гармоник, то заметим, что положения некоторых из них совпадают. В результате в обоих случаях будут вибрировать практически одни и те же волосковые клетки уха.
Поэтому у нас возникает ощущение, что это две одинаковые ноты, хотя они и отличаются на одну октаву.
«Помимо понятия октавы, у нас есть еще понятие квинты.
Две ноты, отличающиеся на одну квинту, наиболее гармоничны», — говорит Бивальд. Соотношение нот C и G составляет квинту.
Поэтому в западной музыкальной традиции большинство аккордов, построенных из ноты «до», содержат ноту «соль».
Но почему они так подходят друг другу? Вот частоты ноты «до», сыгранной на гитаре Бивальда.
Здесь частоты ноты соль отмечены красным, а ноты до – желтым.
Видно, что они не всегда перекрываются, но поскольку основная частота ноты «До» связана с основной частотой ноты «Соль» как 3/2, то каждая третья гармоника «Соль» и каждая вторая гармоника «До» совпадают. Ноты, наиболее созвучные ноте C, называются F и G, поскольку они находятся на расстоянии идеальной кварты и идеальной квинты соответственно.
Давайте посмотрим на их гармоники.
Гармоники G и F часто перекрывают гармоники C. Однако гармоники G и F совпадают на порядок реже.
Вот почему, когда мы слышим ноты G+C и F+C, они кажутся нам созвучными, а когда мы слышим F+G, у нас возникает ощущение диссонанса.
По этой причине эти три ноты почти никогда не исполняются одновременно.
Теперь посмотрим на более подробный график: 
Видно, что C и E имеют много совпадающих гармоник, поэтому ноты C, G и E образуют аккорд до мажор.
До и ре-диез (ми-бемоль) имеют одинаковое количество совпадающих гармоник, поэтому ноты до, ми-бемоль и соль образуют аккорд до минор.
Если гармоники нот никак не коррелируют друг с другом, то при их одновременном исполнении мы слышим диссонанс.
Например, до и фа-диез – у них нет перекрывающихся гармоник.
Подробнее об этом можно прочитать в другом отвечать Лукас Бивальд. Существуют и другие психоакустические эффекты, влияющие на наше восприятие звука.
Диссонанс возникает в тот момент, когда мы слышим два звука практически одинаковой, но все же разной частоты.
Со временем фазовый сдвиг увеличивается: 
Слышим сумму синих и оранжевых сигналов: 
Если растянуть временную шкалу, то получим: 
Когда сигналы находятся в фазе, они усиливают друг друга и возникают усиливающиеся помехи.
По мере возникновения сдвига происходит затухание помех, и сигналы начинают гасить друг друга, пока не окажутся в строгой противофазе.
Это создает пульсирующий звук, который вы, вероятно, слышали (играйте на расстроенной гитаре или фортепиано).
Западному слушателю это покажется диссонансом, но этот прием используется в музыке некоторых культур.
P.S. Не стесняйтесь оставлять комментарии с аккаунтов, доступных только для чтения, мы постараемся модерировать как можно быстрее, друзья :) Теги: #Популярная наука #Звук #физика #мозг #музыка #теория музыки #теория музыки
-
Ядер Деление
19 Oct, 24
