детектором движения, какие иногда устанавливают в садах. Определенная ее часть активируется и передает электрический сигнал в слуховую зону коры головного мозга. У той тоже есть тонотопическая карта — тоны располагаются на поверхности коры от низких к высоким, то есть разные области мозга реагируют на разные высоты. Высота звука настолько важна, что мозг представляет ее непосредственно. В отличие от большинства остальных характеристик звука, его высоту мы можем определить напрямую: введя в мозг человека электроды, мы могли бы понять, какой тон он слышит, наблюдая только за активностью мозга. Несмотря на то что музыка основана на соотношении тонов, а не на абсолютном значении высоты, парадоксальным образом именно на эти абсолютные значения мозг реагирует на всех стадиях обработки звуковой информации.

Непосредственное восприятие высоты звука настолько важно, что стоит это повторить. Если я вживлю электроды в зрительную кору вашего мозга (расположенную в его затылочной части и отвечающую за зрение), а потом покажу вам красный помидор, то ни одна группа нейронов не заставит соответствующие электроды покраснеть. А если я расположу электроды в вашей слуховой коре и сыграю чистую ноту с частотой 440 Гц, то у вас активируются нейроны, которые разряжаются именно с этой частотой, и электрод получит и передаст электрический сигнал с частотой 440 Гц. Можно сказать, в ухо влетело, из мозга вылетело!

Музыкальная гамма — лишь подмножество теоретически бесконечной последовательности значений высоты звука, и каждая культура обращается с ней или на основе исторической традиции, или несколько произвольно. Избранные тоны провозглашаются частью музыкальной системы. Названия нот можно увидеть на клавишах на рисунке. Сами эти названия — «ля», «си»[4], «до» (или «A», «B», «C») и т. д. — произвольные обозначения, которые мы ассоциируем с определенными частотами. В западной музыке, то есть музыке европейской традиции, существуют только «принятые» ноты. Большинство инструментов предназначены для воспроизведения исключительно этих звуков, а не других. (Инструменты вроде тромбона и виолончели — исключение, на них можно сыграть звуки, расположенные между нотами. Тромбонисты, виолончелисты, скрипачи и т. д. немало времени тратят на то, чтобы научиться различать на слух и точно воспроизводить те частоты, которые попадают в «принятые» ноты.) Промежуточные звуки считаются ошибочными («не попал в ноту»), если не используются для выразительности (когда краткий «фальшивый звук» воспроизводится намеренно для создания эмоционального напряжения) или при переходе от одной «принятой» ноты к другой.

Настройка инструмента предполагает точное совпадение исполняемой ноты со стандартом (камертоном, тюнером) или определенное отношение между двумя и более исполняемыми нотами. Музыканты в оркестре настраиваются перед выступлением, синхронизируя свои инструменты (которые естественным образом расстраиваются, потому что дерево, металл, струны и другие материалы расширяются или сжимаются при изменении температуры и влажности) со стандартной частотой, а иногда друг с другом. Опытные музыканты нередко изменяют частоту тонов во время игры для большей выразительности (конечно, так не делают с инструментами, у которых высота фиксированная, например с клавишными и ксилофонами). Умело сыгранная нота, звучащая чуть выше или ниже своей номинальной высоты, позволяет передать определенные эмоции. Опытные музыканты, которые вместе играют в ансамбле, тоже меняют высоту тона своих инструментов, чтобы те звучали гармоничнее с остальными, если один или несколько их коллег отойдут от стандартной настройки во время исполнения.

В западной музыке ноты обозначаются латинскими буквами от A до G либо названиями до — ре — ми — фа — соль — ля — си. Эту систему обыграли Роджерс и Хаммерстайн в песне «До-ре-ми» из мюзикла The Sound of Music («Звуки музыки»): «До — воробушка гнездо, ре — деревья во дворе…» Ноты расположены по возрастанию частоты звука: у ре частота больше, чем у до (то есть нота ре выше, чем до), у ми частота больше, чем у до и ре. После си снова идет нота до, но уже следующей октавы и т. д. Ноты соседних октав с одним и тем же названием отличаются друг от друга по частоте в два раза. У одной из нот с названием ля частота 110 Гц. Нота с частотой в два раза меньше — 55 Гц — тоже называется ля, и нота с частотой в два раза больше — 220 Гц — тоже ля. Если дальше удваивать значение, мы получим ноты ля с частотой 440 Гц, 880 Гц, 1760 Гц и т. д.

Это фундаментальное свойство музыки. Обратите внимание, что названия нот повторяются из-за феномена восприятия частот в два раза выше и в два раза ниже исходной. Когда мы увеличиваем или уменьшаем частоту вдвое, мы получаем ноту, удивительно похожую на ту, что звучала раньше. Такое соотношение частот, равное 2/1 или 1/2, и называется октавой. Это настолько важно, что, несмотря на огромные различия между музыкальными культурами — индийской, балийской, европейской, ближневосточной, китайской и т. д., — у каждой в основе музыки лежит октава, даже если у этой культуры больше нет почти ничего общего с другими. Таким образом, мы приходим к понятию круга в восприятии высоты тона, аналогичному понятию цветового круга. Несмотря на то что красный и фиолетовый цвета расположены на противоположных концах видимого спектра частот, в нашем восприятии они похожи. То же верно и в музыке, и часто в ней выделяют два измерения, одно из которых отвечает за увеличение частоты звука (и за то, почему звуки с большей частотой кажутся нам выше), а второе объясняет, почему мы всякий раз как бы «возвращаемся домой», когда частота удваивается.

Когда мужчина и женщина говорят в унисон, высота их голосов обычно отличается на октаву. Высота детской речи, как правило, на октаву или две выше, чем у взрослых. Первые две ноты мелодии Гарольда Арлена «Over the Rainbow» («Над радугой») из фильма «Волшебник cтраны Оз» составляют октаву. В песне «Hot Fun in the Summertime» («Жаркое летнее веселье») группы Sly and the Family Stone первую строчку куплета «Уходит весна, и снова она здесь» Слай и его бэк-вокалисты исполняют с интервалом в октаву. Когда мы повышаем частоту, играя последовательные ноты на инструменте, у нас возникает сильное ощущение, что при удвоении частоты мы возвращаемся «домой». Восприятие октавы настолько фундаментально, что даже некоторые виды животных, например обезьяны и кошки, воспринимают одну ноту из разных октав одинаково, подобно людям.

Интервал — это расстояние между двумя тонами. В западной музыке октава подразделяется на 12 логарифмически равноудаленных тонов. Интервал между ля и си (или между до и ре) считается целым шагом, или тоном. (Слово «тон» может вас запутать, потому что мы называем тоном любой музыкальный звук.