Читать «Физика и музыка» онлайн - страница 70

А как это делать?

Известны два способа. Первый называют импульсным формированием тембра. Он основан на математической теореме, которую доказал в свое время французский ученый Фурье. Теорема гласит: если сложить какое-то число простейших синусоидальных (идеально волнообразных) колебаний, то в сумме получится одно колебание, размахи которого имеют более сложную форму. Это уже не волны, а, скажем, хребет зазубренных гор. И, наоборот, согласно теореме Фурье колебание любой формы можно разложить на совокупность простейших, синусоидальных. Всякая гряда зазубренных гор равнозначна сумме некоторого количества гряд обыкновенных волн.

Отличную иллюстрацию к теореме Фурье вы видите на звуковой дорожке киноленты (системы Шорина). Звуковые колебания там превращены в «чертеж»-диаграмму, на которой хорошо видна их форма. И если там запечатлены звуки скрипки, то форма зубчиков дорожки напоминает зубцы пилы, а, например, кларнет дает колебания, похожие своими очертаниями на строчку из букв «п». Скрипка заиграла вместе с кларнетом— форма колебаний изменилась, стала более сложной.

Мы еще вернемся к картине на звуковой дорожке киноленты. Сейчас заметим лишь, что она (а вернее, теорема Фурье) подсказывает заманчивый метод формирования тембров в электромузыкальных инструментах.

Стоит нам устроить радиотехническую систему так, чтобы генерировались не волнообразные, а более сложные импульсы. желаемой формы, и цель достигнута. Так и пробуют поступать изобретатели электромузыкальных инструментов. Беда только, что современная радиотехника не знает еще способов легкой и неограниченно сложной «лепки» колебаний разной формы. Поэтому тембры получаются бедноватые и довольно однообразные. Затруднения эти, конечно, временные. С развитием радиоэлектроники они исчезнут.

А пока есть и другой путь: раздельно генерировать электрические колебания различных частот с тем, чтобы потом просто смешивать их вместе в нужной пропорции. Это неплохой способ. Если возбуждать и складывать колебания натурального звукоряда, синтез их дал бы превосходные звучания. Однако и на этом пути изобретателей подстерегают подводные камни, особенно если инструмент достаточно сложный — многоголосный.

Дело в том, что настройка инструмента должна быть выполнена по ступеням традиционного темперированного звукоряда, а каждый отдельный голос его обязан складываться из натуральных обертонов. Первые же не совпадают со вторыми. Представляете себе, как усложняется радиотехническая система, сколько требуется генераторов! Зато малютки-полупроводники и микромодули обещают тут свершение самых смелых проектов.