Как изобрести всё. Создай цивилизацию с нуля

Ударьте по коже, и она завибрирует, это заставит ящик откликнуться резонансом, который усилит звук. Измените форму, размер, материалы резонансной камеры, и вы измените тот звук, что у вас получается, ну а достаточно громкие барабаны можно даже использовать для коммуникации на средних дистанциях: нужно всего лишь кодировать информацию в звук, а это мы уже изобрели, когда обсуждали азбуку Морзе в разделе 10.12.4. Барабаны на самом деле изготовить просто, и именно поэтому они стали первыми инструментами, до которых додумались люди, что произошло около 5500 до н. э.[226]

Струнные инструменты, вероятно, стоят на втором месте по простоте, поскольку для них нужны только струны (см. раздел 10.8.4), а их можно сделать с помощью волос животных, их внутренностей[227] или металла, когда вы в конечном счете его изобретете. Простейшие гусли можно изготовить, взяв стоящую вертикально палку, привязав одн у или несколько струн к ее верхушке, а другие концы – к верхней части перевернутого ящика. Когда палка наклонена так, что струны натянуты, то ящик резонирует при каждом к ним прикосновении, увеличивая объем производимого звука.

Вставьте резонирующий ящик внутрь инструмента, и вместо гуслей у вас будет гитара. Если вы не хотите дергать за струны, вы можете привязать лошадиные волосы к двум концам изогнутой палки, чтобы получился смычок, которым можно водить по струнам, чтобы получалась вибрация.

Отлично, теперь у вас есть скрипка!

Если вы не желаете щипать или тереть струны, то можете лупить по ним молоточком, и это будут цимбалы, ну а если снова вставить резонирующий ящик внутрь инструмента, то пианино. Смотрите, вы только что за несколько абзацев изобрели пять инструментов… разве это не гениально?

Со струнными инструментами высоту звука можно контролировать, изменяя материал, натяжение и длину струн. Материал обычно не получается сменить на ходу, но длину – можно, привязав каждую струну к вращающемуся колышку (как в гитаре), как и натяжение (используется в большинстве струнных инструментов). Более короткая и/или сильнее натянутая струна вибрирует чаще, и звук получается более высокий.

Духовые инструменты придумать несколько сложнее: тут вы полагаетесь на вибрацию воздуха внутри резонирующей трубы, которая и производит звук. Высоту звука можно менять, изменяя длину инструмента – либо имея при себе набор разных трубочек (как во флейте), либо вставив в трубу скользящую деталь (как у тромбона), либо поставив нажимные вентили, которые будут перенаправлять воздух по обходным путям, то есть по более длинной трубе (фанфары).

Эти вентили выглядят так (рис. 58).

Рис. 58. Вентили для музыкальных инструментов

Вы можете видеть, как нажатие на вентиль удлиняет путь воздуха.

Подобных штук мы не имели до 1814 н. э., и ранее трубы не могли играть все ноты, которых требовали от них люди, поэтому композиторы использовали их нечасто.

И в конце концов, последний способ изменять звук, получаемый от духового инструмента, – открывать и закрывать отверстия в резонирующей трубе; это саксофон.

Имея в распоряжении базовые ударные, струнные и духовые, вы сможете скомбинировать их и изготовить практически любой из современных инструментов[228]. Но чтобы использовать их правильно, вам нужно узнать еще кое-что о том, как музыка функционирует.

Основы теории музыки

Музыка состоит из нот, и ноты – не более чем произвольные точки, которые мы разместили на звуковом спектре. И все же, сыграв кучу нот в случайном порядке, вы вряд ли получите красивую симфонию, поскольку слушание включает не только физический звук, то есть волны, взаимодействующие с ухом, но и метальную интерпретацию звуков, за которую отвечает мозг.

И это, к сожалению, накладывает ограничение на то, какие ноты звучат приятно для людей.

Физические ограничения просты: большинство людей слышит в диапазоне между 20 и 20 тыс. Гц, и то в молодости, с возрастом ухудшается восприимчивость к высоким звукам, так что предел у большинства съезжает до 16 тыс. Гц.

Так что выбирайте ноты из этого диапазона, и вы наверняка взорвете стадион.

Все становится сложнее, когда мы пробуем разобраться, как мозг интерпретирует звук, то есть вступаем в область психоакустики. Большинство людей находит определенные сочетания нот (их именуют консонансом) приятными, а другие – очень неприятными (диссонанс). Но консонанс и диссонанс вовсе не свойства типа да-или-нет, которые можно приписать конкретным нотам, а потом использовать только хорошие и избегать плохих.

Нет, существует спектр приемлемости, который варьируется не только от индивидуума к индивидууму, но и от культуры к культуре[229]. В качестве самого общего правила, которое вы имеете полное право нарушить при желании, мы назовем факт, что ноты, разделенные октавой, обычно звучат «приятно».

Так что для начала давайте изобретем октавы.