Дж.В. Стретт - Теория звука (1124008), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Но если вместо прекращения колебаний камертона, когда он делается неслышимым, мы прекратим звучание органной трубы, то невозможно будет не удивиться сильному- звуку камертона, который был заглушен и ослаблен открытой трубой настолько, что потерял способность действовать на ухо».
Но «никакой звук, дамье если он очень интенсивен, не может уменьшить или уничтожить ощущение одновременно слышимого другого звука более низкой частоты. Это было доказано опытами, подобными только что описанному, но отличавшимися тем, что более сильный звук был выше (а не ниже) по тону. В том случае, когда ухо определяет, что звук (более низкого и слабого) камертона только что заглушен, обычно обнаруживалось путем прекращения более высокого звука, что кажертон, который должен был производить более низкий звук, пере«глад вибрировать. Нужно проделать этот удивительный опыт для того, чтобы оценить его. Я хочу только отметить, что было проведено очень много подобных экспериментов в диапазоне, обнимающем четыре октавы с консонирующими и диссонирующимн интервалами, и что десятки различных слушателей подтверждали это открытие». Эти результаты, которые нетрудно проверить '), представляют серьезное исключение из универсального закона Ома и должны оказать большое влияние на другие неразрешенные вопросы, относящиеся к слуху.
Следует отметить, что в опытах Мейера вопрос заключается не просто в том, можно ли слышать какой-нибудь частный тон как таковой. Более высокий звук, если он менее интенсивен, вовсе не слышен. 1) Я обиарузьнл, что вместо ящика, привинченного к камертону, лучше пользоваться независимым резонатором, к отверстию которого определенным способом прнблюкзют или удаляют от него камертон. 430 1гл, ххш ФАКТЫ И ТВОРИИ СЛУХА На слышимость авука, даже изолированного, оказывает влияние степень усталости уха. Этот аффект особенно очевиден при применении очень высоких тонов птичьего манка (9 371).
«Пти чий манок был смонтирован вместе с наполненным газовым мешком и водяным манометром, при помощи которых можно было сохранять постоянное давление в течение продолжительного времени. Если поместить ухо на небольшол~ расстоянии от инструмента, то сначала слышен неприятный звук, но по истечении короткого интервала времени, обычно не более трех-четырех секунд, он ослабляется и совершенно исчезает.
Достаточно очень короткого перерыва для хотя бы частичного восстановления слуха. Достаточно быстрое движение руки, экранирующей ухо в течение доли секунды, позволяет вновь услышать звук» '). Однако, хотя закон Ома имеет сугцественные ограничения, едва ли можно сомневаться, что ухо способно произвести грубое разложение сложного колебания на простые составляющие. Природа обычно встречающихся затруднений уже была указана (Я 25, 26); однако здесь следует сделать несколько дальнейших замечаний. При разложении сложных нот главным требованием является определенный контроль над вниманием, и Гельмгольц нашел, что музыкчлшю тренированное ухо не всегда имеет преимущество. Перед выслушиванием определенного тона необходимо, чтобы он звучал так, чтобы запоминался и оставался в памяти, но не чересчур громко, чтобы не ослабить напрасно чувствительности уха.
Как правило, нечетные составляющие тоны — дуодецима, верхняя терция (деница) и т, д., — легче распознаются, нежели октавы. Возьмем, например, сначала тихо А"' на рояли и, как только отпустим клавиш, заставим сильно звучать с. Тон д', на котором должно все время сосредоточиваться внимание, можно теперь услышать как часть сложного тона с.
Аналогичный опыт можно проделать с верхней терцией е", и тонкое ухо может заметить небольшое понижение тона. Это является следствием равномерно темперированной настройки( 8 19) и ясно показывает, что явная пролонгация тона не является продуктом воображения. В современных роялях седьмой и девятый составляюгцие тоны часто слабы или совершенно отсутствуют, но в фисгармонии зти тоны обычно можно услышать. Еще лучше, если подлежащий выслушиванию тон сначала получается, как гармоника, из самой струны с. Так, например, в случае дуодецимы, легко нажмите клавиш, слегка касаясь в то же время струны на расстоянии одной трети ее длины, а затем, сняв палец, нажмите более сильно.
Соответствующую точку на струне удобно найти, скользя медленно пальцем вдоль струны при непрерывном нажатии клавиша, Когда достигается точка деления на г) Рдад Маа., том ХВ1, стр. 344, 1882. 387! 431 теОРия гельмгольца целое число равных частей, то соответствующая гармоника звучит четко; иначе звук слабый и глухой. Таким образом, Гельмгольцу удалось услышать обертоны тонких струн вплоть до шестнадцатого. Начиная от этой точки, они лежат слишком близко друг к другу, чтобы их можно было легко различить.
Гельмгольц особенно рекомендует некоторое дальнейшее видоизменение этого метода. Вместо использования пальца к узловой точке прикасаются небольшой щеткой из верблюжьего волоса. Это позволяет произвольно изменять степень демпфирования н достигать постепенного перехода от чистой гармоники, свободной от всякой примеси компонент, не имеющих узла в данной точке прикосновения к струне, к собственному тону струны.
Но именно при помощи резонаторов легче всего услышать обертоны в первый момент. Для этой цели выбирают резонатор, настроенный, например, на я', а ухо помещают так, что оио сообщается с полостью резонатора. Когда звучит с либо на фортепиано, либо на фисгармонии, либо в человеческом голосе, обычно можно слышать тон я" весьма громко и четко. Правда, на многих фортепиано можно слышать тон д' в его гармонических унтертонах К или с так же громко, как из самой струны К'. Как только обертон услышан, помощь резонатора должна постепенно устраняться, что можно сделать, или отодвигая его от уха, или расстраивая его при помощи препятствия (например, пальца), удерживаемого вблизи отверстия резонатора.
887. Вели допустить, что ухо способно разлагать музыкальную ноту на составляющие, или частичные тоны, то отсюда почти необходимо следует, что эти более элементарные ощущения соответствуют простым колебаниям. До тех пор, пока мы остаемся в рамках принципа суперпозиции, это †т вил разложения, который осуществляется в механических приспособлениях, — как, например, в резонаторах, — и все наиболее очевидные факты доказывают, что ухо разлагает звук по таким же законам. Кроме того, априорные вероятности для этого случая, повидимому, дают указания в этом же направлении. Трудно предположить, что физиологические эффекты— электрической, химической или еще какой-нибудь неизвестной природы — создаются непосредственно прикосновением звуковых волн, представляющих просто периодическое изменение давления в жидкости.
Теория слуха Гельмгольца основана на более естественном предположении„ вЂ” что непосредственный эффект волн состоит в сообщении простого механического колебания определенным внутренним вибраторам '), а нервное возбуждение следует затем как вторичное явление. а) Барабанная перепонка и прилегающие к ней части рассматриваются здесь как внешние по отношению к истинному слуховому механизму. Как бы ни была велика ик роль, она скорее аналогична роли слуховой трубки или диска (мембраны) механического телефона. 432 [гл.
х гп1 ФАКТЫ И ТРОРИН СЛУХА Предполагается, что способ действия — следующий. Когда простой гон достигает уха, то все части уха, способные двигаться, вибрируют синхронно с источником. Если имеется некоторая часть, приблизительно изолированная, собственный период которой почти совпадает с периодом звука, то колебания этой части вначительно интенсивнее, чем они были бы в ином случае. Практически, мы можем сказать, что эта часть системы отвечает только на тоны, высота которых лежит внутри некоторых узких пределов. Далее, предполагается, что с вибрирующими частями опксанного вида связаны слуховые нервы, собственные частоты которых располагаются с небольшими интервалами между пределами слышимости таким образом, что когда вибрирует какая-нибудь часть, соответствующий нерв возбузкдается и передает восприятие мозгу, В случае простого тона возбуждается один или, в крайнем случае, сравнительно малое число нервов из всей серии, и возбуждение этого нерва служит ближайшей причиной слышимости тона, В этом пункте возникает вопрос — не может ли один и тот же нерв возбуждаться более, чем одним колебанием г А рпоп' такой случай вполне возможен, так как вибрирующие части могут быть восприимчивы более, чем к одной частоте колебания, а следовательно, иметь более чем один собственный период.
Если бы мы предположили, что собственные периоды любой вибрирующей части образуют гармоническую шкалу, так что олин и тот же слуховой нерв возбуждается как основным тоном, так и его октавой, то это предположение давало бы, конечно, готовое объяснение замечательному сходству октав и позволило бы уменьшить некоторые из трудностей, которые в настоящее время мешают признанию теории Гельмгольца, как полностью объясняющей явления слуха 1), Как мы сейчас увидим, Гельмгольц допускал, или скорее утверждал, что если звуки сильны, то два первоначально простых колебания, как с и с', возбуждают в известных пределах один и тот все нерв; однако он рассматривает это, как ревультат нарушения закона суперпознции вследстьие чрезмерной силы колебаний. 388.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
