Что такое колебание?

Проще всего представить себе колебания грузика на пружинке. В состоянии покоя он находится в равновесии. Если его чуть потянуть вниз, он начнет колебаться. Причем от состояния равновесия он будет отклоняться вверх и вниз на одну и ту же величину. Она-то и называется амплитудой коле­баний. Грузик вернется в свое нижнее положение за опреде­ленное время — оно называется периодом колебаний и изме­ряется в секундах. Чем чаще колеблется грузик на пружинке, тем больше его частота колебаний, она измеряется в едини­цах в секунду (1/сек).

Для частоты придумали специальную единицу измере­ния — герц (Гц): 1 Гц — это значит, что что-то колеблется один раз в секунду, 2 Гц = 2/сек. И так далее, все просто.

Если мы расстояние от точки равновесия грузика изоб­разим графически, то получим кривую линию, которую на­зывают синусоидой. Такая кривая похожа на волну, и это совсем не случайно. У каждой волны есть свой период ко­лебаний, своя частота, своя амплитуда. Например, у волн на воде.

Иногда полезной штукой является длина волны. Это рас­стояние между двумя гребнями волны — например морской.

Звуковая волна

Волну в воздухе, т.е. звуковую волну, могут создавать динамики в колонке, например. Сними кожух колонки и по­любуйся на нее. Она будет двигаться прямо как наш грузик на пружинке. Она толкает воздух, и звуковая волна летит дальше.

У такой волны тоже есть частота, период колебаний, ам­плитуда, длина волны и прочее.

Как ты понимаешь, чем выше частота звуковой волны, тем выше звук мы слышим. До определенного предела, конечно. Примерно до 15 000—20 000 герц. Это, конечно, много — это высокий свист, людям для разговоров такой не нужен. Но многие звери слышат звуки гораздо выше, чем человек.

И вот еще. Простых звуков, состоящих из одной частоты, в природе не существует.

Звук от свободно звучащей струны. Гармоники.

Резонаторы. Тембр звука

При звучании (колебании) струны, которой никто не мешает звучать, кроме начального звука (простого, с одной только частотой) образуется много дополнительных звуков, частота у которых будет в 2, 3, 4, 5 и т.д. раз выше, чем у на­чального, а длина волны — меньше в 2, 3, 4, 5 и т.д. раз. Эти дополнительные звуки, их еще называют гармониками, будут тише нашего основного звука. И это хорошо, иначе мы бы оглохли.

Амплитуды гармоник бывают большими или маленьки­ми, и это прекрасно слышит наше ухо, это называется темб­ром звука. А за тембр в музыкальных инструментах уже от­вечают резонаторы: то, куда эта самая свободная струна помещена и чем по ней дубасят.

Тембр инструмента. Обертоны

Дополнительные звуки влияют не только на тембр зву­ка, но и определяют тембр инструмента — с помощью чего мы отличаем звук органа от звука скрипки, звук «а» от зву­ка «у»...

Например, нота «соль» (196 Гц), в которой очень мно­го дополнительных звуков, на рояле и на скрипке будет зву­чать по-разному. Оба звука примерно одной частоты. И тот и другой извлекаются из струны. Но они разные! Различие определяется, прежде всего, формой резонатора, т.е. фор­мой самого инструмента. Где-то какие-то звуки ослабевают, где-то усиливаются, вот и соотношение гром костей гармоник и других дополнительных звуков (их называют обертонами), и определяет уникальное звучание инструмента, его тембр. Но просто посмотри, насколько они разные — рояль и скрип­ка. Вот и звук у них разный. И еще послушай тембр звуков речи разных людей. У каждого человека тембр свой, и это тоже зависит от наших природных резонаторов.

Мембрана

Это тонкая пленка, натянутая между чем-нибудь и чем-нибудь. Она может быть полупроницаемой, тогда с помощью нее можно фильтровать воду, скажем: грязь задерживается, а чистая вода проходит. По мембране можно стучать, если она хорошо натянута. Как по бубну, по барабанной перепон­ке: суть почти одна, но барабанная перепонка сильно мень­ше, и стучат по ней не колотушками, а звуковой волной.

Диапазон звуков

Это расстояние между самым низким звуком, который издает скрипка, водопад, сосед Вася, — и самым высоким звуком (даже если дядя Вася низенький). То есть это рассто­яние от самого низкого звука, который может услышать че­ловек или попугай Выер (попугай дяди Васи), до самого вы­сокого слышимого звука. Обычно люди не слышат звуков ниже 20 герц. Только очень молодые люди слышат звуки до 20 000 герц. Взрослые не слышат выше 15 000 герц. А ста­ренькие могут не слышать и вовсе, или слышат до 7000— 10 000 герц. Для того чтобы помочь им, хорошие люди приду­мывают всякие хитрые слуховые аппараты, в которых можно слушать музыку и распознавать речь.

Звукоряд (музыкальный строй)

Это выстраивание непрерывной череды звуков, которые слышит человек. Конечно, человек с трудом может напеть или наиграть звуки выше 5000 герц и ниже 30 герц. Поэтому обычно ограничиваются диапазоном звуков 30—5000 герц. Стараются их выстроить так, чтобы получились красивые со­четания звуков, чтобы можно было напеть мелодию — и хо­ром, и в ансамбле, и соло. Но таких способов существуют десятки. И тот, который закрепился сейчас, 12-нотный равномернотемперированный в рамках октавы звукоряд, отнюдь не самый лучший, просто самый распространенный. Есть ин­дийский 22-нотный звукоряд, китайская пентатоника и строй цитры цинь, арабские строи и много-много других звукоря­дов.

Интонация и интонирование

То, чему в том числе учат в театральных училищах и му­зыкальных школах. Сложное и не до конца понятное науке сочетание громкости звука, тембра звука, нарастания и уга­сания отдельных элементов звука, высоты звука, продол­жительности отдельных звуков. Вот почему Станиславский кричал «Не верю!» артистам, когда они фальшиво играли на сцене. Вот почему морщатся преподаватели скрипки при прослушивании звуков, издаваемых молодыми скрипачами, или когда молодой пианист дубасит пальцами по клавишам. Правильное интонирование — большое искусство. Ораторам и артистам, которые им владеют, зрители верят, что бы те ни говорили. Игрой музыкантов заслушиваются, даже когда они играют самые простые мелодии. В Индии, например, музы­кантов и брахманов учат правильной интонации многие годы. И в России то же самое для скрипачей и других музыкантов. Артистов учат владению голосом. Короче говоря, вырасти — и объясни с научной точки зрения, что это такое!

Импровизация

Это такой вид исполнения, который был очень широко распространен вплоть до Средних веков, ведь нот-то осо­бо не было! Были лишь идея, канва, гармония, может быть, ритм. А дальше музыкант или музыканты играли сами, как хотели, развивая эту идею. Сейчас самые известные у нас им­провизационные направления — это джаз, рэп, классическая индийская музыка... Это музыка другая, чем «Аппассионата» Бетховена. Зато она позволяет исполнителю импровизиро­вать, дает свободу творчества.

Синтезирование (звуков)

Совершенно новый способ создания звуков, который появился в XX веке. Раньше звуки извлекались на акустичес­ких инструментах, и можно было, конечно, смотреть, из каких гармоник и обертонов они состоят (с середины XX века). Но теперь можно самому выбирать интересные тебе гармоники и обертоны, их частоты и амплитуды, и создавать звуки — как похожие на звуки рояля или гитары, так и совершенно новые. Только с ними нужно очень аккуратно работать. Не зря писал великий Лао Цзы в VI веке до нашей эры: «У художника слиш­ком много красок, у музыканта слишком много нот». Любое богатство нужно уметь использовать. К тому же все это отно­сится к электромузыкальным инструментам. А на сегодняш­ний день техника такова, что натуральный, акустический звук по тембру все равно остается более богатым и интересным, чем электронные инструменты.