Каким бывает звук: высота, громкость, тембр

Звуки вызывают у нас разные эмоции. Например, вы почему-то любите виолончель, но терпеть не можете флейту. Пение птицы кажется красивым, а скрип ржавых качелей — жутким.

Эти эмоции возникают, потому что мы бессознательно подмечаем разные свойства звука: высоту, тембр и так далее. Каждый звук обладает уникальными характеристиками, которые можно проанализировать и описать.

В этой статье вы узнаете:

• как звуки отличаются друг от друга по высоте;
• как определяется длина и громкость звука;
• что такое тембр и темп.

Высота

Звуки можно классифицировать как низкие, средние и высокие. Если сыграть подряд две ноты, в сравнении будет понятно, какая прозвучала выше, а какая ниже. Но если взять одну-единственную ноту в отрыве от остальных, не каждый сможет оценить, где она расположена в мире звука: там, где «низко», или там, где «высоко».

Как определить высоту? Когда в мире что-либо издаёт звук, это производит волну, которая проходит сквозь воздух и заставляет его молекулы колебаться. Наши уши улавливают эти колебания и конвертируют в звуковые сигналы. При этом молекулы колеблются с разной частотой: от одного звука «подпрыгивают» чаще, от другого — реже. Чем больше колебаний производит звук, тем выше он звучит в нашем восприятии.

Читайте также:

Как музыка воздействует на мозг

Высотой звука занимается наука акустика. Учёные смогли измерить и зафиксировать частоту звуковой волны только к концу XIX века. А сегодня даже самый простой тюнер для настройки гитары покажет, с какой частотой колеблется каждая струна.

Высоту звука как физическую величину измеряют в герцах (Гц). Разные источники спорят между собой о том, где заканчиваются низкие звуки и начинаются высокие. Приблизительно границы можно обозначить так:

• Низкие частоты — это диапазон до 250 Гц. Например, домашние кошки мурлыкают с частотой 25–50 Гц, а самые низкие ноты органа, виолончели и тубы находятся в диапазоне 20–70 Гц.
• Средние частоты — от 250 до 4000 Гц. С такими звуками мы сталкиваемся в жизни чаще всего: это шум города, разговоры, собачий лай. Первая октава, которая служит в музыке точкой отсчёта, находится в диапазоне 261–523 Гц.
• Высокие частоты — от 4000 Гц. Например, это самые пронзительные ноты фортепиано и флейты пикколо, свист, а также звуки пятой октавы: 4186–8372 Гц. Пищание кролика или визг свиньи могут доходить до 40 000 Гц.

Человек в среднем способен слышать частоты от 16 до 20 000 Гц. Всё, что ниже этого диапазона, называется инфразвуком. А всё, что выше, — ультразвуком (до 10⁹ Гц) и гиперзвуком (от 10⁹ Гц).

Длина

Длина — это протяжённость звука во времени: сколько он длится, как долго звучит. В повседневной жизни мы часто измеряем звук в абсолютных величинах — секундах и миллисекундах. Но в музыке измерения чаще всего относительные — разберёмся, что это значит.

Мелодия состоит из нот разной длительности. Целая нота звучит столько, сколько нужно, чтобы отсчитать: «Раз и, два и, три и, четыре и». Но считать можно в медленном темпе, а можно в быстром. Здесь-то и проявляется относительность: в неторопливой колыбельной целая нота прозвучит дольше, чем в энергичной танцевальной песне.

Половинная нота составляет ½ от целой. Чтобы отсчитать её длительность, нужно сказать: «Раз и, два и». Четвертная ещё короче — от целой ноты осталось только «Раз и». В зависимости от темпа композиции абсолютная длина может меняться, зато соотношение сохраняется.

Сочетание звуков разной долготы добавляет в музыку выразительность, вносит разнообразие в её текстуру. Ведь если бы все ноты звучали одинаково, получился бы монотонный, скучный ритм. Композиторы записывают комбинации звуков с помощью нотных обозначений. Вот иллюстрация из Большой российской энциклопедии — посмотрите, как в партитурах выглядят ноты и паузы разной длины:

Мы сталкиваемся с относительной длительностью не только в музыке, но и в речи. Например, безударные гласные в русском языке звучат в два раза короче ударных. Произнесите слово «мáма» — вы заметите, что гласная «а» из первого слога тянется больше, чем гласная из второго.

Ещё на соотношении долготы построена азбука Морзе. Шифр представляет собой чередование коротких и долгих сигналов — точки и тире. В одно тире «помещается» три точки.

Читайте также:

Сольфеджио: что это такое, кому и зачем нужно его знать

Громкость

Громкость — это параметр, который описывает слуховые ощущения от звука. Кажется, здесь всё просто: если человек кричит — это громкий звук, а если шепчет на ушко — тихий. На самом деле эта физическая величина складывается из совокупности факторов — начиная от мощности звуковой волны, заканчивая частотой и окружающей средой.

Громкость звука измеряется в децибелах (дБ). Например, в шёпоте около 20–30 дБ, а в рок-концерте — 120 дБ. Слишком большая доза децибел может даже причинить вред здоровью человека.

В музыке громкость очень важна: когда композитор варьирует интенсивность мелодии, то задаёт ей переменчивое, динамичное настроение. Громкость в нотах обозначают итальянскими словами forte — громко и piano — тихо. Кстати, название инструмента фортепиано буквально переводится как «громко — тихо».

Обозначения громкости в партитуре прописывают полностью или сокращают до одной буквы:

• piano (p) — тихо;
• pianissimo (рр) — очень тихо;
• piano-pianissimo (ppp) — чрезвычайно тихо.

Обозначение минимально слышимого звука — ррррр. Тем же образом в нотах прописывают увеличение громкости:

• forte (f) — громко;
• fortissimo (ff) — очень громко;
• forte-fortissimo (fff) — чрезвычайно громко.

Максимальная степень громкости будет выглядеть как fffff. Ещё встречаются обозначения mezzo piano (mp) — умеренно тихо и mezzo forte (mf) — умеренно громко.

Что делать, когда в композиции нужно плавно увеличить звук от тихого к громкому или, наоборот, заглушить? Есть и такая возможность! Приём называется «крещендо», если громкость нарастает, и «диминуэндо», если снижается. В нотах эти приёмы обозначают словами, сокращениями или символами.

Тембр

Тембр — это сердцевина индивидуальности звука: то, что делает его уникальным. Когда два разных инструмента играют одну и ту же ноту, мы всё равно можем различить их по звуку. Нота ля на скрипке отличается от ноты ля на флейте, потому что у этих инструментов разные тембры.

Тембральные характеристики зависят от формы инструмента, материала, из которого он сделан, а также способа звукоизвлечения. Например, дерево резонирует иначе, чем металл, а звучание струнных отличается от звучания духовых.

В мире существуют тысячи музыкальных инструментов: на протяжении всей истории люди постоянно искали разные тембры, звучания и способы игры. Даже в рамках одного вида инструментов есть те, что звучат эталонно, и те, что звучат «как придётся». Итальянский мастер Антонио Страдивари разработал специальный химический состав, который придавал скрипкам особый тембр. Они звучат красочно, но вместе с тем мягко — и этим отличаются от всех остальных скрипок мира.

Читайте также:

Созвучие: что это такое и какие бывают

Способность различать тембры разных голосов и инструментов называется тембральным слухом. Скорее всего, эта способность присутствует у вас в той или иной мере. Вспомните, как вы в последний раз по голосу угадали, кто зашёл к вам в комнату или рабочий кабинет. Это возможно, потому что каждый ваш родственник или коллега обладает своим уникальным тембром. Более того: каждого окружает собственный звуковой шлейф, начиная от звука дыхания и заканчивая звуком шагов.

Тембр человеческого голоса зависит от строения речевого аппарата. Так называют все органы, которые влияют на звукообразование: голосовые связки, лёгкие, гортань, носоглотка и так далее. Например, если бы ваши связки были меньше по размеру, ваш голос звучал бы тоньше и выше. Кстати, поэтому мы иногда можем по одному только голосу угадать, мужчина перед нами или женщина, ребёнок или старик, полный человек или худой.

Темп

Темп — это скорость, с которой сменяются звуки внутри композиции. Он наделяет произведение особым настроением и смыслом. Если сыграть мелодию в другом темпе, её суть может измениться или даже потеряться.

Например, если ускорить Имперский марш из «Звёздных войн», он будет звучать комично, а не пафосно. А замедленный «Полет Валькирий» превратится в гротескное «выползание из бара после тяжёлой ночи». Вы можете убедиться в этом сами: нажмите на любую ссылку и измените скорость произведения в настройках плеера.

Темп в современной музыке часто измеряется показателем BPM — от английского beats per minute, то есть «удары в минуту». Он показывает, сколько четвертных нот «помещается» в минуту композиции. Например, темп песни My Girl американского певца Отиса Реддинга — 60 BPM, а Master of Puppets «Металлики» — 220 BPM.

В классической музыке принято обозначать темп в партитурах. Для этого используют специальные термины. Среди медленных темпов (40–54 BPM) чаще всего встречаются граве, ларго, адажио, ленто. Самые популярные средние темпы (56–98 BMP) — анданте и модерато. Из быстрых темпов (от 100 BPM) обычно используют анимато, аллегро, виво и престо.

Темп и тембр — мощные составляющие звуковой палитры. Люди с древнейших времён заметили, что их сочетание помогает достичь разных эмоциональных эффектов. Например, стабильный ритм шаманского бубна погружает слушателя в медитативное состояние. Грандиозное звучание церковного органа навевает благоговейный трепет, а пронзительный вой сирены привлекает внимание и вызывает тревогу.

Читайте также:

Как клавишные инструменты навсегда изменили музыку