Музыка в жизни человека

Мир, в котором мы живем, полон всевозможных звуков. Шелест листвы, раскаты грома, шум морского прибоя, свист ветра, звериное рычание, пение птиц… Эти звуки слышал еще древний человек. Он даже научился воспроизводить их, чтобы приманивать птиц и зверей.
Но звуки сами по себе - еще не музыка. В незапамятные времена человек понял, что звуки бывают разные: высокие и низкие, короткие и долгие, приглушенные и громкие, ясные. Но лишь когда он стал организовывать их, чтобы выразить в них свои мысли и чувства, - возникла музыка.
Что же такое музыкальный звук? Как человек воспринимает музыку? Почему она оказывает такое влияние на человека? На эти сложные вопросы помогает найти ответы физика. Раздел физики, изучающий природу звука, называется акустикой.
Звук распространяется в воздухе волнообразно. Это значит, что от звучащего предмета во все стороны расходятся звуковые волны. Колебания, передаваемые через воздух, заставляют вибрировать наши барабанные перепонки, в результате чего мы и улавливаем звук. Звук - это распространение в газах, жидкостях и твердых телах механических колебаний, воспринимаемых ухом человека и животных.

Когда звуковая волна бежит от источника звука, частицы воздуха толкают друг друга, при этом воздух попеременно сжимается и разрежается. Иными словами происходит его вибрация. Чем же отличается музыкальный звук от немузыкального? Мы слышим определенную ноту, когда серия сжатий и разрежений сменяется в регулярной последовательности. Если же последовательность таких вибраций лишена регулярности, до нас доносится шум.

Мы легко различаем высокие и низкие звуки. Высота звука - одно из его основных свойств. Она зависит от частоты колебаний в секунду. Чем больше колебаний в единицу времени, тем выше звук. Частота колебаний зависит от степени упругости, длины и толщины колеблющегося тела: струны, металлической пластинки, столба воздуха и т. д. Эталонным звуком, по которому настраиваются все инструменты, является звук ля первой октавы. При настраивании оркестра его играет гобой. Гобоист производит звук, соответствующий 440 колебаниям в секунду.
При воспроизведении звуков на музыкальном инструменте (например, на фортепиано) легко заметить, что каждый последующий звук выше предыдущего. Такой ряд музыкальных звуков, следующих друг за другом в порядке постепенного повышения, называется звукорядом.

Сравнивая между собой отдельные звуки, можно заметить, что каждый восьмой звук производит впечатление, однородное с первым, девятый - со вторым, десятый с третьим и т.д. Это объясняется тем, что число колебаний в восьмом звуке ровно в два раза больше, чем в первом. Поэтому музыкальные звуки объединяют в октавы. В каждой октаве 8 звуков, из них 7 различных по высоте и 8-й - октавный - как бы повторение первого на новой высоте. Ля первой октавы соответствует 440 колебаниям в секунду, а ля второй октавы - 880 колебаниям в секунду.
Древние ученые, начиная с Пифагора, старались "алгеброй гармонию поверить", изучали музыкальные интервалы, открывали математические соотношения между отдельными звуками. В музыке введены особые единицы измерения интервалов - полутон и тон. В зависимости от впечатления, которое производят на нас интервалы, они делятся на консонансы (от латинского consonantia, согласное звучание) и диссонансы (от латинского dissonantia, звучание врозь). Консонансы создают впечатление покоя, законченности, благозвучия; диссонансы же звучат резче, напряженнее, они требуют продолжения мелодии, перехода в консонанс.

Различные воздействия интервалов на нашу психику зависят от соотношения количества колебаний в секунду звучащего тела, воспроизводящего каждый звук интервала. Так, звук, составляющий с данным интервал октавы, дает число колебаний в 2 раза большее (до первой октавы - 261 колебание в секунду, а до второй октавы - 522 колебания в секунду), поэтому звуковые волны обоих звуков совпадают. Наоборот, разница в количестве колебаний у звуков, составляющих маленький интервал, настолько незначительна (до первой октавы - 261 колебание в секунду, а до диез - 276 колебаний в секунду), что в результате этого несоответствия звуковые волны не совпадают, создавая впечатление разнобоя и резкости звучания.
Звуки музыки всегда организованы в определенные звуковые системы. Крупнейшие цивилизации, национальные культуры создавали свои звуковые системы. Фуга Баха, симфония Бетховена, опера Чайковского, квартет Шостаковича и даже песенка из мультфильма, сочиненная в наши дни, - все эти столь разные по времени создания, жанру, размерам произведения написаны в рамках одной звуковой системы. В то время как древнегреческая музыка создавалась по законам другой звуковой системы, китайская - тоже совершенно иной.

Фундамент звуковой системы - звукоряд. Система характеризуется количеством звуков в пределах одной октавы и соотношением между ними. Например, традиционная китайская, монгольская, а также шотландская, ирландская музыка построена на пентатонике, то есть основу этой звуковой системы составляет звукоряд, содержащий пять звуков (до-ре-ми-соль-ля-до). В этом звукоряде отсутствуют интервалы в полтона, а имеются интервалы в полтора тона. Есть и такая "утонченная" звуковая система - индонезийская - где октава делится на 22 части.

Звукоряд в принятой ныне системе европейской музыки (тот, на которой воспитан наш слух) состоит из семи ступеней. Из них устойчивыми (опорными) являются I, III и V ступени, а, соответственно, II, IV, VI и VII - неустойчивыми. Любое произведение не может кончаться на неустойчивой ступени. Его последние звуки - звуки тоники - создают у слушателя ощущение завершенности.

Два самых главных лада, принятых в классической музыке, - мажор и минор. По окраске звучания они весьма отличаются друг от друга. Лад - взаимосвязь музыкальных звуков различной высоты, из которых одни воспринимаются на слух как устойчивые, а другие - как неустойчивые. Различные исторические эпохи и национальные музыкальные культуры рождали своеобразные лады. Каждый лад обладает определенным кругом эмоционально-выразительныых средств. Определителем мажора и минора является трезвучие, образованное устойчивыми ступенями лада. В мажоре между I и III ступенями содержится два тона, а в миноре - полтора тона. Мажорную или минорную гамму можно подобрать от любой из двенадцати ступеней звукоряда. Такая гамма будет уже звучать во вполне определенной тональности, которую определяет I ступень звукоряда - тоника. Мажорная гамма, исполненная от звука до, будет называться до мажор, а минорная гамма от той же ноты - до минор. Тональность выражает конкретную высоту всех звуков ряда.

Каждое классическое музыкальное произведение написано композитором в определенной тональности, что в какой-то степени определяет характер произведения. Например, многие лирические бардовские песни написаны в тональности ля минор. Всего существует 24 тональности. Все они сегодня широко используются композиторами. Первым выдающимся композитором, сочинившим цикл произведений во всех тональностях, был Иоганн Себастьян Бах. Им были созданы глубочайшие по содержанию, разнообразные по настроению произведения в тех тональностях, которые ранее вообще не применяли. Музыканты и любители музыки смогли почувствовать, какие неведомые прежде образы возникают при их использовании.

Когда вся система из 24 тональностей вошла в музыкальную практику, обнаружилось, что у некоторых композиторов отдельные тональности ассоциируются с определенной образной сферой и даже цветом. Бетховен, например, называл си минор "черной" тональностью. Римский-Корсаков видел в цвете все тональности.

Второе основное свойство музыкального звука - это его длительность. Длительность - время, в течение которого мы слышим звук. Она зависит от продолжительности колебаний, поддерживаемых исполнителем в течении определенного времени. Для записи музыкальных звуков употребляются ноты. Они отражают высоту и длительность звуков. Но ноты определяют лишь относительную длительность звука, которая может изменяться. Различные произведения исполняют в разном темпе, то есть с разной скоростью. Соблюдение точного темпа играет важную роль при передаче содержания музыкального произведения. Изменение темпа как в сторону ускорения, так и замедления может совершенно исказить смысл музыки. Похоронный марш нельзя исполнять в темпе польки. В своем "Карнавале животных" Сен-Санс достигает комического эффекта в изображении черепахи. Для ее характеристики он использует мелодию знаменитого канкана из оперетты Оффенбаха, но исполняется она в очень медленном темпе. В результате одна и та же мелодия производит на слушателя совершенно разное впечатление. Канкан вызывает возбуждение, веселье, а "Черепаха" - улыбку.

Еще одно свойство звука - это его сила. Сила звука - степень его громкости. Громкость зависит от величины размаха колебаний звучащего тела - амплитуды колебаний. С увеличением амплитуды сила звука возрастает и наоборот.
Для того, чтобы ухо человека начало регистрировать звуковой сигнал, необходим такой уровень звуковой энергии, который заставил бы вибрировать барабанную перепонку. Если сила звука будет меньше определенного минимума, мы просто не услышим звук. Этот минимум называется нижним порогом слышимости. Существует и верхний (болевой) порог слышимости, то есть тот максимальный уровень звука, выше которого человек перестает чувствовать разницу в силе звучания и даже испытывает болевое ощущение. Излишняя громкость звучания пагубно отражается на восприятии музыки. Слуховой нерв при продолжительном раздражении утомляется. Происходит это тогда, когда мы в течение длительного времени принимаем звуковой сигнал повышенной громкости. Этой естественной закономерностью человеческого восприятия часто пренебрегают при постановке современных эстрадных шоу, когда музыка и усиленные микрофонами голоса буквально оглушают своих слушателей.

Одна и та же мелодия может быть спета либо сыграна на инструменте громче или тише, и от этого во многом зависит выразительность исполнения, впечатление, которое она произведет на слушателей. Наиболее часто применяются постепенное нарастание звука, плавное его затухание, сохранение ровного, тихого или громкого звучания.

Четвертое свойство музыкального звука - тембр. Тембр - это особый характер звучания, окраска звука. Тембр дает возможность отличать даже одинаковые по высоте звуки, взятые на разных музыкальных инструментах или спетые разными голосами. Тембр зависит от состава колебаний, от количества обертонов (призвуков) и порядка их возникновения.

И тембр, и сила звука зависят от конструкции музыкального инструмента, от материала, из которого он сделан. Не случайно и в наши дни непревзойденными считаются скрипки старых итальянских мастеров, которым удалось найти оптимальное сочетание конфигурации отдельных деталей скрипки и качества "поющего" дерева.

Мы давно привыкли к внешнему виду скрипки, флейты, рояля и не задумываемся, почему инструменты имеют именно такую, иногда причудливую форму. Это объясняется законами акустики.
Каждый инструмент состоит из двух элементов: вибратора и резонатора. Например, в скрипке вибратором является струна, а корпус служит резонатором. Таким образом, у инструмента древних греков - лиры - и у скрипки один и тот же вибратор - струна. Но лукообразная дуга лиры, игравшая роль резонатора, не могла обеспечить инструменту сильное звучание. Когда эстетические требования к звуку изменились, лира бесследно исчезла. Гитара, как и скрипка, - струнный инструмент. Но ее тембр и сила звучания совершенно другие, что связано со строением ее корпуса.
В оркестре каждая группа - струнных, деревянных, медных - представлена несколькими инструментами. Это связано с резонированием звука в инструментах. Чтобы получить более низкие звуки, нужно использовать большие резонаторы, а более высокие - меньшие. Именно поэтому корпуса струнных увеличиваются в ряду: скрипка, альт, виолончель, контрабас.

Орган слуха человека состоит из наружного, среднего и внутреннего уха. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. В месте соединения наружного слухового прохода и среднего уха находится барабанная перепонка, вибрирующая под действием звуковых волн.
Среднее ухо содержит три крошечные, последовательно соединенные косточки: молоточек, наковальню и стремечко, которые передают звуковые волны через полость среднего уха. Молоточек соприкасается с барабанной перепонкой, а стремечко - с перепонкой овального окна, ведущего во внутреннее ухо. Внутреннее ухо находится в пирамиде височной кости и состоит из костного лабиринта, представляющего собой спирально закрученную трубку. Эта трубка образует два с половиной витка и называется улиткой. Внутри улитки находятся 3 разделенных тонкими перепонками канала. Два из них соединяются между собой у верхушки улитки, а другими концами обращены в полость среднего уха и отделяются от нее перепонками овального и круглого окна. Оба канала заполнены жидкостью. Между ними лежит третий канал, также наполненный жидкостью и содержащий истинный рецептор слуха - кортиев орган.
Этот орган состоит из пяти рядов клеток с волосками. Ряды клеток тянутся вдоль спирали улитки по всей ее длине. В каждом кортиевом органе около 24000 таких клеток. Над волосковыми клетками нависает покровная мембрана. В волосковых клетках возникают импульсы, распространяющиеся по волокнам слухового нерва.

Для того, чтобы звук можно было услышать, звуковые волны должны сначала пройти через слуховой проход и вызвать колебания барабанной перепонки. Эти колебания передаются по цепи слуховых косточек, которые уменьшают амплитуду колебаний, но увеличивают их силу. Колебания через перепонку овального окна передаются жидкости, заполняющие каналы улитки. В результате колеблется и перепонка, на которой лежат волосковые клетки, что приводит к трению их о покровную мембрану. При этом клетки раздражаются и порождают нервные импульсы в отростках слухового нерва, лежащих у основания каждой волосковой клетки.
Орган слуха позволяет различать все основные свойства звука: высоту, силу (интенсивность, громкость), тембр.
Волокна мембраны, на которой лежит кортиев орган, имеют неодинаковую длину на разных участках завитков улитки: они длиннее у верхушки и короче у основания спирали наподобие струн арфы или фортепиано. Поэтому звуки данной высоты заставляют вибрировать только определенный участок мембраны. Следовательно, вибрация возбуждает волосковые клетки только в этом участке.

Громкие звуки вызывают колебания большей амплитуды и приводят к более интенсивному раздражению волосковых клеток. В результате образуется большее количество импульсов в секунду, которые передаются по слуховому нерву в мозг.
При воздействии на ухо сильного непрерывного звука кортиев орган повреждается. При воздействии высоких звуков повреждается нижняя часть улитки, а при воздействии низких - верхняя. У рабочих, подвергающихся много лет подряд действию громких высоких звуков, развивается глухота к высоким тонам вследствие повреждения клеток у основания кортиева органа.
Нервные импульсы, возникающие при определенных звуках, имеют такую же частоту, как и сами эти звуки. Мозг распознает высоту звуков не только на основании того, какие нервные волокна приносят импульсы, но и по частоте самих импульсов. Нервные волокна от каждого отдельного участка улитки соединены с определенными участками слуховой зоны коры мозга, так что одни клетки головного мозга ответственны за восприятие высоких тонов, а другие - за восприятие низких.

Различия в окраске звука, которые позволяют различить одну и ту же ноту, взятую на разных музыкальных инструментах, зависят от числа и характера обертонов, которые раздражают различные волосковые клетки в дополнение к основному раздражению, общему для всех инструментов. Таким образом, различия в тембре распознаются по взаиморасположению нескольких раздражаемых волосковых клеток.

Человеческое ухо способно воспринимать звуки с частотой 20 - 20000 колебаний в секунду. Ухо человека наиболее чувствительно к звукам с частотой 1000 - 2000 колебаний в секунду. В этом диапазоне ухо чрезвычайно чувствительно. Сравнение энергии звуковых и световых волн, необходимой для возникновения ощущения, показывает, что ухо в 10 раз чувствительнее глаза. В музыке используются не все звуки, которые человек может слышать. В музыке всего 8 полных октав, а число простых музыкальных звуков равно 57 (8х7+1). Все эти звуки могут быть полностью воспроизведены только на одном инструменте - органе. Концертное фортепиано имеет до 7? октав, остальные фортепиано и пианино до 7 октав.

Нельзя себе представить более эффективного слухового прибора, чем ухо человека. Подобно глазу, оно дошло в своем развитии до такого уровня, что всякое дальнейшее увеличение чувствительности было бы бесполезным. Если бы чувствительность уха была еще выше, то оно улавливало бы беспорядочное движение молекул воздуха, и мы непрерывно слышали бы шипение или жужжание.
Возможно с такой высокой чувствительностью слухового аппарата, способного различать оттенки звука, и связано то огромное воздействие, которое оказывает на человека музыкальное искусство.
Ухо почти не утомляется. Несмотря на непрерывные шумовые воздействия, оно сохраняет остроту слуха, и утомление его исчезает через несколько минут. Когда на одно ухо некоторое время действует сильный шум, другое тоже утомляется - теряет остроту слуха. Это указывает на то, что утомление частично связано не с самим ухом, а с головным мозгом.
Центр слуха в коре больших полушарий мозга, куда приходит вся звуковая информация, находится в височной доле, над ухом. Раздражение его при ударе вызывает ощущение звука. Поражение центра слуха с одной стороны приводит к снижению остроты слуха на оба уха.

Музыкальные способности человека.
Музыка - это искусство звуков. В центре внимания музыкантов всегда был звук, его самые важные с точки зрения музыкального искусства особенности. Эти особенности нельзя полностью объяснить законами физики и математики. Звуки музыки оказывают сильное, порой труднообъяснимое воздействие на человека. Они способны вызвать у слушателя такие эмоции, пробудить которые не под силу ни одному из других искусств.
Один из современников композитора Скрябина так описывает его игру на рояле: "Нежный и обольстительный звук Скрябина был непередаваем. Этой огромной тайной звука он владел в совершенстве. Звук в "пианиссимо" открывал ему свое полное очарование, и его виртуозная педаль обволакивала эти звуки слоями каких-то странных отзвуков, которых никто после из пианистов не мог воспроизвести". Шопен остро реагировал на грубость в музыке. Слушая игру своих учеников, он иногда кричал: "Ну, собака залаяла!" - и выбегал из комнаты.
Нежный и обольстительный, яркий и матовый, светлый и тусклый, бархатный и колючий, мягкий и жесткий… Все оттенки звука важны не сами по себе, они подчинены главному - выразительности музыки.

"Выразительность есть качество, благодаря коему музыкант живо чувствует и с силой передает все идеи, кои он передать должен, и все те чувства, кои выразить должен, - писал Жан Жак Руссо. - Есть выразительность композиторского творчества и исполнения; та, что получается от слияния оных и что делает музыкальное впечатление самым могущественным и самым приятным".
Именно выразительность решительным образом отличает музыкальный звук от немузыкального. Именно выразительность заставляет нас волноваться, когда мы соприкасаемся с музыкой.
Под музыкальным звуком мы имеем в виду звук, издаваемый не каким-то прибором, а извлекаемый музыкантом, некоей личностью, живым человеком, который всегда передает в звуке свои эмоции, свое отношение к окружающему миру. Поэтому музыкальные звуки, соединенные вместе, в отличие от немузыкальных, отличаются содержательностью. Вот почему такие слова, как "таинственный" или "загадочный" звук, не только имеют право на существование, но и несут вполне определенный смысл.

Может ли компьютер сочинять музыку? Конечно. Созданы специальные программы, которые на основе существующей теории музыки могут написать мелодию, даже добротное небольшое произведение. Оно будет правильно звучать, но вряд ли оно будет трогать душу слушателя. Никакая компьютерная программа не может выйти за рамки уже существующего, создать что-то принципиально новое. Талантливое, выходящее за границы обыденного, заставляющее сопереживать, по-новому взглянуть на мир произведение может быть создано только человеком, вложившим в него свои чувства, свое миропонимание.
Человек органами слуха не способен определить громкость звука или частоту колебаний звучащей струны так точно, как это сделают соответствующие приборы. Но различать множество тончайших оттенков в окраске, в характере звучания люди, чувствующие и понимающие музыку, могут безошибочно.

Важнейший признак общей музыкальности человека - музыкальный слух. В широком смысле под музыкальным слухом понимается восприимчивость человека к музыке. В узком смысле - это способность воспроизводить высоту музыкальных звуков. Одна из редких разновидностей слуха - абсолютный слух. Он проявляется в способности человека точно распознавать высоту отдельных звуков. Не все даже великие композиторы и музыканты обладают абсолютным слухом. Часто те, кто не могут правильно повторить мелодию, на самом деле просто не владеют своим голосовым аппаратом. В какой-то степени музыкальным слухом обладают все. Людей, лишенных природных музыкальных задатков, абсолютно не способных воспринимать произведения музыкального искусства, наслаждаться ими, нет. Даже те, кого музыка, казалось бы, не трогает, при желании могут полюбить ее и научиться разбираться в сложных произведениях. "Любителями и знатоками музыки не рождаются, а становятся", - говорил Шостакович. Люди, не слушающие музыку, лишают себя огромного наслаждения, возможности открыть для себя те стороны жизни, те области чувств, настроений, которые, быть может, они ранее не испытывали.

С древних времен существовала военная музыка. Она всегда выполняла две важнейшие задачи: поднимала боевой дух воинов и управляла ими во время сражений, с ее помощью устанавливалась связь, подавались различные сигналы и команды.
Раньше у армии не было ни сигнальных ракет, ни радио, ни других подобных средств связи. В шуме битвы мог быть услышан только призывный голос трубы. Всего несколько коротких звуков - и участники битвы знали, что им нужно перестроиться, перейти в наступление или отступить.
Во время долгих переходов солдатам на марше помогала строевая песня или ритмичный барабанный бой. В древности, когда еще не было военных маршей, музыканты сопровождали воинов в походах, играя на разных инструментах: греки - на флейте, карфагеняне - на цитре. Римляне - на трубе и роге. Под музыку бойцы шагали легче и уверенней.
Музыка способна сплотить людей в едином эмоциональном порыве, внушить уверенность в победе. Она выражает радость победы и помогает пережить скорбь о погибших в бою.
Роль военной музыки возросла, когда появились наемные армии и возникла общая система обучения военному делу. Особую популярность она приобрела в бурную эпоху Великой французской революции. Знаменитые композиторы стали писать музыку для военных оркестров.

В российской армии в XVIII - XIX веках музыке придавалось большое значение. В это время Россия участвовала в многочисленных войнах. Знаменитый русский полководец А.В. Суворов говорил: "Музыка удваивает, утраивает армию. Музыка в бою нужна и полезна, и надобно, чтобы она была самая громкая. С распущенными знаменами и громогласной музыкой взял я Измаил".
Сейчас, конечно, музыканты в боевых действиях не участвуют, но музыка продолжает играть большую роль во время строевых занятий, торжественных военных церемоний и парадов.
Особое влияние на человека могут оказывать звуки государственного гимна. Звучание гимна торжественное. Он часто начинается с интервала в 2,5 тона - с кварты. Гимн вызывает чувство гордости, сплачивает людей.

Больше всего информации об окружающем мире человек получает с помощью зрения. Свет представляет собой электромагнитные волны, а звук - это механические волны, распространяющиеся в среде. С давних времен это сходство заставляло искать способы соединения воздействия звуковых и зрительных образов на человека. Исаак Ньютон после своих знаменитых опытов по разложению с помощью призмы белого света на составляющие отметил, что "ширина семи основных цветов пропорциональна семи интервалам между нотами октавы". Различные виды синтеза музыки и света лежат в основе цветомузыки. Еще дед великого натуралиста Чарльза Дарвина Эразм Дарвин в книге "Храм природы", вышедшей в 1803 году, указывал на возможность создания практического цветомузыкального устройства. В этом устройстве свет от мощной лампы проходит через цветные стекла и падает на белую стену. Перед стеклами помещают подвижные решетки, соединенные с клавишами клавикордов, и "производят одновременно слышимую и видимую музыку в унисон друг с другом". Первыми, кто попытался обосновать психоэстетические основы цветомузыки, были русские музыкальные гении Скрябин и Римский-Корсаков. За основу светозвуковых ассоциаций они брали прежде всего соответствие музыкальных тональностей и определенных цветов. В начале XX века были созданы синтетические музыкальные произведения с использованием цвета, изображения, пространственно-организованного света, например, поэма Скрябина "Прометей", "Счастливая рука" Шенберга. Количество возможных свето-звуковых ассоциаций огромно. Например, определенному ритму музыки, динамике звука соотетствует определенный ритм, динамика светового пятна; определенной громкости звука - соответствцющий размер светового пятна. Эффекты цветомузыки широко применяются в рок-музыке и постановке массовых зрелищ для усиления воздействия на психику людей.

Под влиянием чрезмерно громкой, ритмичной музыки толпа часто становится агрессивной. Такое психическое воздействие оказывается на концертах многих современных групп, которые проходят при большом скоплении слушателей, например на стадионах.

Музыка давно используется в психотерапевтических целях. Ее применяют при лечении нервных расстройств. Спокойная мелодичная музыка благоприятно воздействует на человека. Она не мешает выполнению работы, способствует концентрации внимания. Исследования показали, что водители, слушавшие в пути спокойную музыку, реагировали на опасность на 10% быстрее, чем водители, в кабине которых звучала громкая ритмичная музыка.

Влияние музыки на человека очевидно, хотя психофизиологический механизм этого влияния еще не изучен.