Высота, длительность, громкость музыкальных звуков. Тембр

Высота звука зависит от частоты колебаний упругого тела. Частота колебаний – количество периодов за одну секунду, выражаемое в герцах (период - время полного колебания).

Изменение высоты музыкальных звуков на различных инструментах достигается разными способами. На таких инструментах, как рояль или арфа, где струны натянуты в порядке изменения звуковысотности, низкие звуки извлекаются с помощью струн более длинных и с большим сечением, в то время как с укорочением струн и уменьшением их сечения звуки становятся всё выше и выше.

На грифе струнных инструментов, как смычковых, так и щипковых, где натянуты струны разного сечения, но одинаковой длины, исполнитель сокращает длину струны передвижением пальцев по грифу от колка к подставке; звуки при этом повышаются.

Наиболее естественным и выразительным инструментом является человеческий голос. Голосовые связки, сокращаясь или удлиняясь, приобретая большую или меньшую упругость, способствуют образованию звуков с различной частотой колебаний, то есть различной высоты.

При извлечении звука на деревянных духовых инструментах исполнитель при помощи отверстий и клапанов изменяет длину колеблющегося столба воздуха, то укорачивая, то удлиняя его. При игре на медных духовых инструментах длину столба воздуха изменяют за счёт включения дополнительных трубок – крон (у туб, корнетов и валторн), а у тромбонов – за счёт длинной изогнутой подвижной трубки, называемой кулисой.

Высота музыкального звука обладает важной способностью резонировать в нашем сознании. Мы можем мысленно представить точную высоту звука даже в тех случаях, когда не в состоянии спеть его вслух. Высокие звуки воспринимаются как лёгкие, светлые, прозрачные; низкие кажутся тяжёлыми, густыми, массивными и грузными.

Длительность музыкального звука определяется количеством времени, на протяжении которого колеблется данное упругое тело. В музыке каждый звук по своей длительности находится в определённых чётких временных соотношениях с предшествующими ему и последующими звуками. Так возникает свойственная музыке чёткая временная организация.

Громкость звука зависит от амплитуды (размаха) колебаний звучащего тела. Не существует абсолютная величина, выражающая ту или иную степень громкости, аналогичная абсолютным величинам, выражающим точную высоту звука. Здесь можно провести параллель с относительностью темпов. Forte или piano оркестра не может быть равно forte или piano рояля; несоизмеримы громкости звука фортепиано и певческого голоса.

Сила звучания (степень громкости) носит название динамики (от греч. dynamikos – имеющий силу). Различные варианты громкости образуют динамические оттенки. К ним относятся также акценты. Варьирование динамики звучания – одно из важных выразительных средств музыки. Хороший исполнитель, искусно владея соотношениями различной степени громкости звучания на том или ином инструменте, может создать впечатление чрезвычайно насыщенной звучности и достичь тончайших оттенков piano или pianissimo.

Для раскрытия музыкальных образов требуется различная степень силы звучания. Так героические образы требуют мощной, сильной звучности, образы лирические – мягкой и нежной.

Обозначения наиболее распространённых динамических оттенков:

Pianissimo (pp) – очень тихо; piano (рр) – тихо; mezzo-piano (mp) – не очень тихо;

Mezzo-forte (mf) – не очень громко; forte (f) – громко; fortissimo (ff) – очень громко;

Crescendo – постепенно увеличивая силу звука, diminuendo – постепенно уменьшая силу звука, sforzando (sf) – акцентирование отдельного звука, rinforzando (rf) – внезапно усиливая звучание.

Тембр – окраска звука. По тембру распознаются различные инструменты, голоса певцов. Выразительное значение тембра различных певческих голосов и инструментов проявились как в сольном их звучании, так и в звучании хора и оркестра. Многокрасочная звучность симфонического оркестра – результат сочетания разных групп инструментов: струнной, духовой, ударной, в которых инструменты объединены на основе сходства тембров и общности принципа звукоизвлечения. Внутри каждой из групп разные инструменты обладают особым тембровым колоритом. Так, создающие сочно, мягкое, напевное звучание скрипки, альты и виолончели тембрально отличаются друг от друга. Группе деревянных духовых присуща особая «матовая» звучность. В то же время каждый из участников этой группы – флейта, гобой, кларнет, фагот – имеет свои тембровые особенности. Богатым сочетанием различных тембров отличаются также группы медных духовых и ударных инструментов. Многокрасочность хоровой звучности определяется многообразием голосов (мужских, женских, детских), представленных в хоре, и их сочетаниями.

Условием использования в музыкальном искусстве звуков различных категорий следует считать их включение в определенную систему, отобранную художественной практикой, в музыкальный строй. Совокупность употребительных в музыке звуков определенной высоты образует музыкальную систему. Расположение звуков музыкальной системы по высоте называется звукорядом. На фортепиано 88 звуков. Качественно различимых звуков-12.

Музыкальный строй. Исторический обзор. Система высотных соотношений звуков, лежащая в основе данной музыкальной культуры, называется музыкальным строем.

Первые строи возникли до нашей эры. Сформировались они в странах Ближнего Востока - Египте, Месопотамии, Малой Азии. Формирование строев связано с развитием музыкальных инструментов, требовавших настройки (кифары). В основу их легли первые обертоны – октава, квинта, кварта, позднее - терция. Так строй одной из древнейших музыкальных систем – пентатоника - основан на интервале ч.5. Все звуки, образующие пентатонический звукоряд (до, ре, ми, соль, ля), представляют собой сближенный ряд квинт (до – соль – ре – ля – ми).

Одна из первых попыток установить закономерности музыкального строя дошла до нашего времени. Пифагор (IV в. до н.э.) математически обосновал систему древнегреческих ладов. Все звуки этой системы Пифагор расположил по акустически чистым квинтам. По сравнению с современным строем это привело к некоторому расширению больших и особенно увеличенных интервалов и к сужению малых и уменьшенных интервалов. Недостатком пифагорейского строя было резкое звучание терций и секст в гармоническом сочетании. Поскольку в Древней Греции господствовало одноголосие, Пифагор создавал свой строй как строй мелодический. Он существовал до того времени, когда зарождавшееся гармоническое мышление потребовало более совершенного строя, который обеспечил бы консонирование гармонических интервалов. Это относится к настройке органа и клавесина.

К середине XVI в. крупный итальянский теоретик эпохи Возрождения Джозеффо Царлино, стремясь доказать возможность использования б.3 в качестве консонансов, обосновал новый музыкальный строй, получивший название чистого или натурального. В этом строе в пределах ч.5 подстраивалась б.3, акустически соответствовавшая б.3 обертонового звукоряда. Натуральный строй - попытка преодолеть ряд трудностей, создававшихся мелодическим пифагорейским строем для гармонического склада мышления. Однако он сыграл заметную роль в развитии европейской многоголосной музыки, способствуя формированию октавных гармонических ладов – мажора и минора. Недостатком натурального строя явилось несовпадение акустических свойств некоторых аналогичных (одноимённых) интервалов и трезвучий на разных ступенях, что привело к резкому диссонированию трезвучия на II ступени dur.

К началу XVII века в практике формируется (на лютне, затем на клавишных инструментах ) равномерно – темперированный строй. Французский математик и философ – Мерсень - предложил 12-звуковую равномерную темперацию. Эту идею осуществил немецкий органист Андреас Веркмейстер на рубеже XVII – XVIII веков. В этом строе сглаживаются противоречия пифагорейского и натурального строев и разрешается проблема энгармонизма, то есть достигается возможность отождествления звуков с различным названием за счет уравнивания их по высоте на инструментах с фиксированным звукорядом.

Издавна было принято настраивать орган по квинтам, причём исходили при этом из акустически чистой квинты, такой, которая получается в натуральном звукоряде. Однако в результате получалось, что, начиная, например, с до, через 12 квинт в чистом строе приходили к звуку си-диез, который не совпадал с до и был чуть выше (на ¹₉ тона). (Ход по 12 квинтам: до, соль, ре, ля, ми, си, фа-диез, до-диез, соль-диез, ре-диез, ля-диез, ми-диез, си-диез).

Таким образом получалось, что си-диез выше до, ля-диез выше си-бемоль и т.д. Такой способ настройки неприемлем, т.к. при нём для каждого звука необходима отдельная клавиша, например, отдельные клавиши для до и си-диез, ля-диез и си-бемоль и т.д. Устройство такой клавиатуры было бы практически невозможно из-за непомерно большого количества клавиш. Поэтому стал вопрос о необходимости другой системы настройки, где это неудобство было бы устранено. Сущность равномерной темперации (temperare - лат. – приводить в порядок) заключается в следующем: разницу в ¹₉ тона, которая возникает при ходе по 12 акустически чистым квинтам, при настройке темперированных инструментов разделили между этими 12 квинтами и на соответствующую часть тона уменьшили каждую из них. Разница между такой темперированной и акустически чистой квинтой – ¹₁₀₈ тона (¹₉: 12 = ¹₁₀₈). Этой разницы человеческий слух практически не улавливает. При таком способе настройки по темперированным квинтам через 12 квинт получается звук, совпадающий с исходным, например: си-диез и до). Рояль, орган и другие клавишные инструменты настраиваются в темперированном строе. Равномерно-темперированным строем (temperatio - правильное соотношение, соразмерность) называется строй, в котором октава охватывает 12 звуков, находящихся между собой в равных высотных соотношениях. Наименьшим расстоянием между двумя соседними звуками здесь является полутон. Таким образом, октава состоит из 12 полутонов или 6 целых тонов. Равномерно - темперированный строй укрепился в XVIII веке. Его жизнеспособность подтверждена И.С.Бахом (48 прелюдий и фуг ХТК). Темперированный строй примирил мелодическое и гармоническое начала в музыке. Все интервалы в нем имеют одинаковую величину и звучат достаточно стройно как мелодически, так и гармонически. Он даёт неограниченные возможности для модулирования и транспонирования, для развития ансамблевого исполнения, хоровых и оркестровых произведений, опирающихся на гармоническую вертикаль. Недостатком этого строя является потеря характерности интервалов. Все интервалы, кроме чистых октав, как бы «сдвинулись с фокуса», лишившись индивидуального облика: ум.5=ув.4, ув.2=м.3.Энгармонизм вуалирует ладофункциональную зависимость интервалов, притупляется острота их тяготений. Поэтому мелодия в темперированном строе несколько проигрывает в своей выразительности и яркости. Музыкальная практика никогда не пользовалась точными, математически выраженными интервалами. Не действуют законы точной темперации и в народной музыке. В современной профессиональной музыке отчётливо проявляется тенденция к использованию нетемперированного строя, что отразилось в появлении новых форм записи. В пении и игре на инструментах с нефиксированным строем варьирование конкретной высоты данного тона (и величины интервала) всегда зависит от реальных требований интонирования. Наряду с 12-звучным равномерно-темперированным строем были созданы и другие его разновидности. Так например существует 24-звучный темперированный строй, в котором соседние звуки отстоят друг от друга на четверть тона. Попытки сочинять в нем музыку не дали результатов. Широкого применения в качестве точно фиксированной шкалы он не получил.

Зонная природа звуковысотного слуха и музыкальный строй.

Русский ученый Н.А.Гарбузов доказал, что каждый музыкальный звук - результат не одной незыблемой частоты колебаний, а группы частот. Образуется зона данного звука, в пределах которой звук не теряет своего качественного значения: а¹ = 435; 437; 440; 443 гц. Иначе говоря он может звучать чуть выше или чуть ниже а¹, сохраняя значение а¹.

Гарбузов говорит о существовании двух видов 12-звучного равномерно-темперированного строя. Один из них теоретический, созданный математическим путём. В нем настраиваются инструменты с фиксированной системой полутонов и тонов: рояль, баян, аккордеон, арфа, орган. Другой - практический, 12-зонный равномерно-темперированный строй. Он присущ голосу и инструментам с нефиксированной системой полутонов (группа струнных смычковых инструментов, тромбон и др.) В этом строе энгармонически равные звуки в зависимости от условий интонирования имеют различную тенденцию движения. Например, звук до в тональности ре-бемоль мажор имеет острое тяготение к звуку ре-бемоль, являясь в этом случае нижним вводным тоном. Интонируемый чутким певцом или скрипачом, он будет тянуться вверх и может несколько повыситься по сравнению со звучанием в акустически выверенном равномерно-темперированном строе. Этот же звук до в тональности ми-минор будет тяготеть вниз к тону си как неустойчивая VI ступень минора и иметь тенденцию к понижению относительно равномерно-темперированного. Как показывает опыт, восходящие полутоновые тяготения ощущаются острее, а образующиеся м.2. – уже, чем нисходящие. То же самое происходит и с интервалами, в особенности с уменьшёнными и увеличенными. Иными словами, 12-зонный строй живёт сложной жизнью: он будто «дышит» под влиянием осмысления исполнителем интонационного содержания произведения. В этом проявляется сопротивление живого исполнительства строгой темперации. Именно зонность строя позволяет исполнителю ярко выявлять ладофункциональную зависимость между звуками. И чем тоньше у исполнителя развито ладофункциональное чувство, тем глубже он проникает в содержание музыкального произведения, тем богаче интонационными вариантами будет строй, в котором он его исполняет. Каждое исполнение музыкального произведения в зонном строе представляет его новый интонационный вариант.

Зонная природа нашего слуха позволяет как исполнителю, так и слушателю корректировать звучание музыкального произведения, исполняемого на инструменте с фиксированной системой полутонов. Благодаря зонности слуха мы в состоянии совместить игру скрипача, интонирующего в близком к пифагорейскому строе, совместить с одновременным исполнением сопровождения на фортепиано в темперированном строе.

Диапазон и регистры.

Диапазон (от греч. dia pason – через все струны) - общий объём всего звукоряда инструмента или голоса. Так, например, диапазон фортепиано охватывает все звуки от ля субконтроктавы (А₂) до звука до пятой октавы (с⁵ ). Диапазон трубы охватывает звуки музыкального строя от звука ми малой октавы (е) до звука до ³ (с ³). Весь диапазон делится на 3 регистра: низкий, средний, высокий. В разных регистрах голос или инструмент звучат неодинаково. В одном регистре его звучание может быть более ярким, выразительным, в другом - нет. У флейты блестящий верхний, средний регистр. Кларнет и фагот в верхнем регистре звучат резко, крикливо; зато средний и нижний регистры - выразительны.

Разные регистры у певческих голосов могут совпадать. Низкий регистр у сопрано совпадает с высоким регистром баса. Низкий регистр флейты, скрипки соответствует среднему регистру кларнета