Цветной слух и тембр

Музыканты обычно используют термин тональная окраска, когда говорят о качественной характеристике тона, которая дает возможность для существования различных музыкальных инструментов. Тональный окрас, или тембр – это набор характеристик обертонов уникальных для каждого инструмента, придающих ему особое звучание. Если вы сыграете ноту на тубе, а затем на гобое, их будет очень легко отличить благодаря тембровым различиям. Тембр делает звучание «металлическим», «гнусавым», «струнным», «глухим», «богатым» и т.д.

Обертоны, отвечающие за качество тембра намного слабее, чем фундаментальные тональные звуки, поэтому обычно они не замечаются музыкантами сознательно. Но если внимательно прислушаться, то можно услышать большинство из них.

Подойдите к пианино и нажмите C малой октавы. Струна вибрирует не только в виде одной большой волны, но и дополнительно преломляется на половины, трети, четверти и так до бесконечности, что и является причиной появления дополнительных обертонов, которые можно услышать. Умножая частоты основного тона на 2,3,4 и т.д. мы можем подсчитать частоты его обертонов. Вместе со специфическим звучанием ноты C, тоны, показанные на рис.1 также звучат, большинство из них можно заметить, если прислушаться.

Попробуйте следующий эксперимент: Нажмите клавишу C 1-й октавы, но медленно, чтобы звука не было. Затем нажмите C малой октавы, но извлеките краткий звук. Вы заметите, что C 1-й октавы теперь тоже звучит. Первый обертон C малой октавы идентичный по частоте с C 1-й октавы, что приводит к ответной вибрации струны C 1-й октавы. Попробуйте это с C малой октавы и с C# 1-й октавы. Ничего не получится, т.к. С# 1-й октавы не является обертоном C малой октавы. Вы можете повторить этот эксперимент с другими обертонами, но он не всегда будет получаться из-за математических различий в высоте звука среди натуральных гармонических обертонов в соответствии с Западным порядком 12-ти шагового звукоряда.

Это и есть присутствие, отсутствие, относительная сила обертонов и место их нахождения в гармонической структуре, определяющей «тональный окрас», или тембр инструмента. На Рис.2 изображен график звуковой волны демонстрирующей чистый тон камертона, который изначально не имеет обертонов и тембра. Модель звуковой волны камертона – это простая волна синусоида. Набор обертонов, уникальных для звукового инструмента, показан на графике звуковой волны в виде колебаний внутри основной синусоиды на Рис.3. Каждый музыкальный инструмент имеет различные волновые модели, создаваемые специфическим набором обертонов, которые наш слух воспринимает как тембр или уникальное звучание инструмента.

Хотя музыканты обычно понимают под качеством тембра тональный цвет, это ошибочное представление. Такие качества как «металичность», «гнусавость» и т.д. – это не цвет, правильнее будет назвать их структурой. Если что-то звучит гнусаво, например, это скорее структурная особенность, нежели звуковой цвет.

Поскольку музыканты по своей сути поэты в сердцах, то им приятно использовать такое слово как «окраска» в музыкальном жаргоне, а также в других отношениях. В дополнение к тональной окраске, мы также используем слово «окрас» в отношении гармонической структуры, характера мелодии, динамики, регистра, украшающих и интерпретирующих устройств, как основное свойство при их работе. Окрас подразумевает единицу мелодического повторения при использовании Французской Ars Nova формы музыки в 14-м веке. Все эти понятия являются на самом деле свободными интерпретациями слова, которое также имеет специфичное значение в физике: качества волновых частот, позволяющие узнавать их на основе восприятия. Т.к. тональный цвет означает уникальный звук частотной волны, то перед нами более точное и уместное использование слова цвет, чем в предыдущих случаях.

Как говорилось ранее, структурная форма, которую принимает тон (его тембр), может быть показана на индивидуальном графике, по типу показанного на Рис.3. С другой стороны, окрас тона (в отличие от тембра) определяет количество волновых колебаний в секунду, как при сравнении чувства слуха и зрения. Чем больше частота (Hz), тем выше будет высота, кроме того, каждая высота имеет отдельную звуковую окраску.

Графическая модель определенного инструмента – это «отпечаток пальца» тембра. В независимости от звучащей высоты звука, модель будет иметь одинаковую основную структуру, присущую данному инструменту. Цвета созвучных высот, однако, одинаковы для любого инструмента, если сравнивать одни и те же высоты (частоты), но эти цвета несут облик множества отдельных «тональных структур» в зависимости от звучащего инструмента. Когда вы разберетесь с этим, то вам станет намного проще разобраться с механикой определения тона: если Bb звучит на флейте, то музыкант знает, что это Bb, из-за восприятия им цвета, но он также слышит, что это именно флейта, воспринимая её мягкие, тонкие звуковые структуры (тембр).

Здесь важно четко разграничивать «тональный окрас» (что на самом деле есть тональной структурой) и другие значения слова окрас с цветовым слухом, что является свойством слухового восприятия. Можно согласиться с тем, что поздно вносить новые значения слова «окрас» к списку уже сложившихся его значений в музыке, но чувство абсолютного слуха должно обязательно ассоциироваться с этим словом, как наиболее подходящее.