Как работает музыка

В 1962 году Bell Labs выяснила, как оцифровать звук: по сути, взять образец звуковой волны и нарезать его на крошечные кусочки, которые можно разбить на единицы и нули. Когда это удалось, причем таким способом, который не был чрезмерно дорогим и который все еще оставлял человеческий голос узнаваемым, телефонщики немедленно применили эту технологию для того, чтобы сделать междугородние линии более эффективными. Теперь удавалось осуществлять больше звонков одновременно, так как голоса превратились в поток единиц и нулей, который можно было протиснуть (с помощью кодирования и транспонирования) в телефонные кабели. Это было особенно актуально, учитывая ограничения, связанные с подводными телефонными кабелями: нельзя просто взять и проложить еще больше линий, если бы вдруг оказалось, что больше людей хотят позвонить из США во Францию. Голос – в абстрактном смысле – это своего рода информация, с точки зрения Белла. Поэтому бóльшая часть исследований, изучавших, что делает передачу понятной и как можно сжать больше передач, опиралась на науку об информации в сочетании с психоакустикой, то есть с изучением того, как мозг воспринимает звук во всех его аспектах. Иными словами, углубляющееся понимание того, как мы воспринимаем звук, сочеталось с поиском способов наиболее эффективно передавать информацию всех видов. Учитывался также и метавопрос: «А что вообще такое информация?»

Психоакустика применяется к сирене машин скорой помощи (почему мы никогда не можем определить, откуда она воет?), к голосу и, конечно же, к музыке. Корень психо-

подразумевает, что слух – явление не только механическое, но и умственное («умственное» в смысле мозговое, то есть мозг «слышит» столько же, сколько и ухо, к умственной отсталости или продвинутости это отношения не имеет).

Конечно, многое из того, что мы слышим, частично определяется и ограничивается механикой наших ушей. Мы знаем, что не можем услышать все высокочастотные звуки, которые издают летучие мыши, или полный спектр звуков, которые может слышать собака. Существуют и низкочастотные звуки, которыми общаются киты, их мы тоже не можем услышать, хотя они достаточно сильны, чтобы причинить нам физический вред, если мы находимся слишком близко к источнику.

Но есть вещи, не имеющие ничего общего с физикой барабанной перепонки и слухового прохода, которые мы «слышим». Мы можем, например, изолировать голос человека, говорящего с нами в шумной обстановке. Если слушать запись, сделанную в битком набитом ресторане, это звучит как акустический хаос, но иногда нам удается упорядочить его и вести застольную беседу. Мы перестаем спустя некоторое время обращать внимание на повторяющиеся звуки – шорох волн или шум то и дело проезжающих машин, к примеру. У нас есть возможность избирательно слышать только то, что нас интересует, а остальное превращать в далекий акустический фон. У нас также есть способность воспринимать повторы в том, что мы слышим. И это также не имеет никакого отношения к устройству ушей. Мы можем запомнить высоту тона, и некоторые люди с совершенным слухом могут точно определить ноты, услышанные вне музыкального контекста. Мы можем сказать, что визг тормозов электрички и самая высокая нота на кларнете одинаковы. Мы можем вспомнить последовательность звуков – пение птицы или скрип двери, сопровождаемый хлопком, – и точный тембр звуков. Порой мы узнаем голос друга, услышав лишь одно слово.

Как это работает? Можем ли мы смоделировать этот мыслительный процесс с помощью математической формулы или компьютерной программы? Как вы понимаете, именно такие вопросы – какой минимум информации требуется, чтобы узнать чей-то голос, например – имели первостепенное значение для сотрудников телефонной компании. Если бы они могли определить, что именно делает речь понятной и разборчивой, и выделить именно этот аспект, усовершенствовать его и контролировать, тогда, устранив все лишние элементы, они могли бы повысить эффективность телефонной системы. Цель состояла в том, чтобы люди общались все больше и больше, используя меньшее или то же самое количество механического и физического (электрического) материала. Такое увеличение потока информации принесло бы компании гораздо больше денег. Психоакустика в конечном счете привела к более глубокому пониманию механизма передачи информации. Эта загадочная наука внезапно оказалась чрезвычайно полезной.