Как мы слышим интервалы?

Сегодня я хотел бы поговорить об интересной особенности работы нашего слуха, точнее о том, как наш слух нас обманывает в восприятии интервалов и как следствия этих слуховых иллюзий работают на практике, например, в аранжировке, оркестровке. И естественно, что об этих искажениях нужно знать, чтобы более результативно заниматься развитием вашего слуха.

Бывают ли у вас проблемы с определением интервалов в нижнем или высоком регистрах?

Немецкий психолог, философ-идеалист, музыкальный теоретик Карл Штумпф еще в конце 19 века обнаружил, что любое соотношение звуков воспринимаемое в нижнем регистре обладает меньшим “звуковым расстоянием”, чем в среднем.

Другой психолог Геза Ревес добавил к музыкальному термину интервал – соотношение по музыкальной высоте термин дистанция – соотношение по тембровому компоненту высоты.

Для проверки выводов Штупфа он проделал опыты:

1. Предлагал определить нону в среднем и нижнем регистре

В нижнем регистре нона часто определялась как секуда

• Игралась гамма нисходящая в восходящем движении по октавам и нисходящая наоборот

При движении от верхнего регистра к нижнему восходящее движение гаммы угадывалось с трудом.

• В серии интервалов для слухового анализа было определено, что в верхнем регистре встречается чаще преувеличение интервала, а в нижнем преуменьшение, что подтверждает – ощущаемая дистанция в нижнем регистре меньше, чем в верхнем

Парадоксальность феномена состоит в том, что интервал в разных регистрах сохраняет свою количественную характеристику, в тоже время меняется по ощущению расстояния, то есть по какой-то другой количественно характеристике.

Чтобы понять причину этого давайте детально рассмотрим как работает наш слух.

Кривые равной громкости

Вспомним про кривые равной громкости.

Каждая кривая на этом графике соединяет точки разных частот, которые субъективно оцениваются как равные по громкости, хотя объективно они отличаются друг от друга по силе.

Здесь не нужно проводить каких-то сложных опытов, достаточно послушать равный по силе звук в разных частотах и вы услышите как меняется субъективное восприятие его громкости.

Из этого графика мы знаем, что по краям диапазона требуется звук большей интенсивности, чем в середине.

В графике кривых равной громкости, как и, например, в современных vst эквалайзерах частота колебаний возрастает в геометрической прогрессии.

Причина этого закон Вебера – Фехнера – заключающийся в том, что интенсивность ощущения чего-либо прямо пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя.

Такой способ отображения связан с удобством с точки зрения отображения музыкальной шкалы, так как один и тот же музыкальный интервал соответствует одному и тому же расстоянию на оси, не зависимо от разности частот, которая, очевидно, в разных регистрах будет различной.

Именно музыкальное понимание высоты звука, как качества определяемого интервальным критерием определило представление о том, что равные по логарифмической шкале приращения частоты дают во всем диапазоне впечатление одинаковых изменений высоты.

Однако, для любого музыканта очевидно, и мы, выяснили это ранее, что, например, размах октавы в среднем регистре больше чем в нижнем, это ясно ощутимо на слух. Это ощущение интонационного сдвига не всегда точно соответствует логарифмическому, музыкальному масштабу.

Это расхождение объясняется тем, что закон Вебера – Фехнера лишь приблизительно отражает реальные соотношения раздражений и ощущений.

Именно поэтому при рассмотрении особенностей слухового восприятия нужно рассматривать этот иной звуковысотный масштаб восприятия частоты.

Для этого нам понадобятся кривые разностного порога частоты.

Данные кривые и показывают нам, что разрешающая способность слуха для низких звуков гораздно меньше, чем для других участков диапазона.

Итак, что практически нам показывают кривые разностного порога частоты?

Например, если мы возьмем частоту 125Гц, то нам нужно будет изменить ее на 0,02 чтобы заметить изменение высоты (то есть на 2,5 герца), для частоты 62.5 такого изменения уже не достаточно так разностный порог в два раза выше.

То есть, в целом, для создания едва заметного изменения частоты в нижнем диапазоне нужно создать изменение частоты больше по величине, чем в среднем диапазоне.

Соединив данные кривые с кривыми равной громкости получим следующий график, внизу отображена шкала музыкальных частот в масштабе частотного ощущения.

Итак, теперь очевидно, что причина разного восприятия интервалов в нижнем, среднем и верхнем диапазоне связана с разным ощущением высоты.

Мы видим, что зона нижних частот и верхних уплотнена по сравнению со средним диапазоном.

Однако есть важное отличие: в области низких частот способность слуха мала для точного интонирования, но достаточна для раздельного ощущения гармоник, то верхнем диапазоне к ним добавляет недифференцированность спектральных компонентов. По мере повышения частоты, слух с трудом может различать спектральные компоненты  и, в конце концов, ощущение звука переходит в шум. Это связано с явлением резонансного возбуждения. При восприятии одного тона происходит возбуждение соседних волокон в мембране звуковой улитки.

C уменьшением интервала и увеличением частоты все более возрастает роль ощущенией в зонах перекрестного раздражения

Это объясняет почему некоторые сложные созвучия воспринимаются с шумовым оттенком