Звуки, которых нет: комбинационные тона

Сегодня поговорим с вами о таком интересном феномене, как комбинационные тоны, которые важны как с точки зрения более глубокого понимания природы звука и различных строёв, так и с практической точки зрения, так как их можно использовать для выстраивания чистых интервалов, например, при игре на скрипке или пении в несколько голосов.

Эффект, который мы рассмотрим, был открыт немецким органистом и теоретиком музыки Георгом Андреасом Зорге в 1745 году, а в 1754 году более подробно описан итальянским скрипачом и композитором Джузеппе Тартини (отсюда их другое название «тоны Тартини»).

Научное название для этого эффекта — комбинационные тоны.

Когда я услышал, как работает эффект комбинационных тонов, то был приятно удивлен, так как в очередной раз убедился в том, что звук — это одно из самых сложных явлений в нашей жизни.

Вначале кратко о том, в чем суть этого эффекта.

Если на достаточной громкости слушать два звука, то наш мозг начинает подмешивать к их звучанию другие звуки. Их делят на два вида: тоны вычитания и тоны сложения. Как понятно из названия, речь идёт о вычитании или сложении частот. Тоны сложения очень слабо ощутимы на слух, поэтому под тонами Тартини обычно подразумеваются тоны вычитания.

Естественно, что этих звуков не существует, они появляются вследствие нелинейности нашего слухового аппарата. Нелинейность слуха выражается в появлении субъективных гармоник.

Что такое нелинейность — проще всего это описать как несовпадение исходящего сигнала с входящим. При воздействии на перепонку синусоидального сигнала возникают гармоники, которых нет в изначальном сигнале, — это и есть субъективные гармоники.

Например, если воспроизвести синусоидальный сигнал частотой 400 Гц, то наша перепонка также сгенерирует обертона частотой 800, 1600 Гц и т. д.

Эти гармоники называются субъективными, так как они появляются только вследствие работы нашей слуховой системы и отсутствуют в изначальном сигнале.

Фантомные тоны, которыми являются тоны Тартини, как я уже сказал, возникают из-за нелинейности слуховой системы.

Когда мы слышим на достаточной громкости два звука, например с частотой 200 и 600, то наш мозг воспринимает и разницу между этими звуками, которая равна 400. При этом, если убрать любую из нот интервала, то и пропадет разность в их звучании — думаю, это очевидно.

Интересным является следующее (Особенно это будет полезно любителям утверждать, что обертона и природа звука никак не влияют на их восприятие звуков в тональности.)

Если мы вычтем разницу из звуков в темперированном строе, то увидим, что ни один из воспринимаемых нами комбинационных тонов не равен частоте этого звука в РТС

Но если, например, в большой терции понизить частоту до чистого строя, то получим ноту C, совпадающую с ее частотой в РТС.

То есть теперь возникает простая и научная ситуация, в которой вам для того, чтобы не слышать обертона, не поддаваться влиянию комбинационных тонов, нужно исключить из процесса слушания музыки — а) барабанную перепонку б) любые звуковоспроизводящие элементы, имеющие физическую природу

В противном случае любая музыка, которую вы слышите

1) всегда будет содержать элементы в той или иной степени далекие от темперации

2) на нее всегда будут оказывать влияние нелинейность вашего слухового аппарата и обертона

Также для меня было интересным отметить, что разница частот в интервалах малой терции, большой и малой сексты дополняется в комбинационных тонах до трезвучия, что в каком-то смысле есть еще одно доказательство в пользу естественности мажорного и минорного трезвучия. Пример комбинационных тонов