To the Definition of the Concept of 'Timbre'

Rais Mark Editor of the electronic journal "Israel XXI" 6753054, Izrail', g. Tel' Aviv, ul. Tslilei-Khanina, 5, kv. 8 mbl-205@mail.ru Other publications by this author

I

Определение тембра в музыковедении – одно из самых расплывчатых. Все, разумеется, сходятся на том, что это окраска звука. Анализируются вопросы колористичности тембра, его акустической природы, слухового восприятия, связи его с другими характеристиками звука. Исследования последних трёх групп, как правило, связаны с точными науками, первые, как правило, описательны и какого бы то ни было определения тембра вообще не дают (например, раздел «Тембрика» в учебнике «Теория современной композиции» ^[1] построен как ряд анализов конкретных произведений). Впрочем, музыкальная энциклопедия объективно замечает: «Научно обоснованная типология Т. еще не сложилась» ^{[2, с. 489]}.

Не дают точного определения тембра и словари. Наиболее авторитетный из них, музыкальный словарь Гроува, обходится вообще без определения: «Термин ["тембр" – М. Р.] обозначает тоновое качество звука; говорится, что кларнет и гобой, звучащие на той же ноте и на той же громкости, производят разные тембры». После этой невразумительной вводной фразы начинается сравнение тембра с другими характеристиками звука, а также исторический очерк, связанный с описанием роли тембра в музыке. Приведём также для объективности несколько определений из других справочных изданий. Первое из них – статья из «Музыкального словаря» Х. Римана, посвящённая тембру:

Тембр (франц. timbre, нем. Klangfarbe, областн. русск. позвук) – то же, что звуковая окраска, т.-е. именно то качество звука, благодаря которому два тона одной и той же высоты и силы, но произведенные разными инструментами (или голосами) отличаются друг от друга. Различный т. наших музык. инструментов объясняется, как то установлено Гельмгольцем («Учение о слуховых ощущениях»), главным образом различным составом звуков. Звучание некоторых тел (колокола, пластинки) сопровождается совсем иными призвуками, чем звучание предпочитаемых в художественной музыке струнных и духовых инструментов. Впрочем, и в последних разнообразное усиление или недостача тех или иных обертонов производит подобное же изменение звучности. Различие в т-х человеческого голоса зависит частью от самих голосовых связок, частью же от условий резонанса в полости рта и носа. Бесчисленные градации гласных представляют собой также различные видоизменения т-а. Вполне основательно утверждают также (еще проф. Шафгейтль в «Allgem. Musik. Zeitung» 1879), что большое влияние на т. оказывает и материал, из которого приготовлен музык. инструмент. Так наприм. труба, сделанная из картона или дерева, звучит совсем иначе, чем точно такая же по форме металлическая. Именно такую разницу (зависящую от материала звучащего тела) немцы и называют timbre'ом в отличие от Klangfarbe (см. выше). Несомненно, здесь играют важную роль молекулярные колебания массы звучащего инструмента, как то уже достаточно выяснено относительно резонансной доски струнных инструментов. Органные мастера уже давно знают, что далеко не одно и то же (и не только в смысле внешней красоты или стоимости), - сделать ли принципальные трубы из олова или из свинца, или корпус язычковых труб из цинка или из жести ^[3].

Как мы видим, определение здесь в очень большой мере образное, сами свойства почти не описываются, зато подробно анализируются различия между тембрами и их зависимость от различных факторов.

Следующее определение, в большей степени специфически-музыкальное – из «Энциклопедического музыкального словаря»:

Тембр (фр. timbre, первоисточник: греч. tỳmpanon - тимпан) – «окраска» или «характер» звука, качество, по к-рому различаются звуки одной и той же высоты и благодаря к-рому звучание одного инструмента или голоса отличается от другого. Т. зависит от формы колебаний звука и определяется числом и интенсивностью гармоник (частичных тонов). В образовании низких звуков участвуют до 20 и более гармоник, средних – 8-10, высоких – лишь 2-3, т.к. остальные или слабы, или попадают в область неслышимых частот. Тембр зависит также от формант звука. Влияние на Т. оказывают материал звучащего тела, способ звукоизвлечения, среда, в которой возникает и распространяется звук, и т.д. ^{[4, с. 507-508]}.

Приведём ещё одну статью, учитывающую и психоакустические факторы:

Тембр (англ. timbre) - воспринимаемое качество («окраска») звука, связанное с распределением энергии его спектра вдоль частотной оси. Понятие Т. применяется чаще всего к музыкальным звукам, имеющим гармоническую структуру, и является характеристикой, позволяющей отличать звуки разных инструментов при равенстве их высоты и громкости. Однако Т. определяется не только соотношением интенсивности составляющих звук гармоник, поскольку звуки речи и шумы (грохот, шипение, треск) также различаются по Т. Различия в восприятии Т. музыкальных звуков и шумов объясняются тем, что тембровое качество музыкальных звуков может восприниматься независимо от высотного, в то время как в восприятии шумов высота и Т. не расчленяются. Для звуков с быстро меняющимися параметрами членение восприятия этих звуков на высотные, тембровые и громкостные элементы часто бывает невозможным ни по объективным, ни по субъективным признакам. Поэтому выделение тембровой характеристики возможно г. о. для относительно устойчивых по высоте и громкости звуков ^[5].

Поскольку эта статья взята из психологического словаря, не вызывает удивления, что акцент в определении сделан на восприятии, а не на объективном явлении тембра.

В достаточно подробной статье в энциклопедии Кольера, посвящённой акустике звука ^[6], подчёркивается, что «тембр зависит от частотного спектра звука и его изменения во времени». Отметим этот фактор, как один из наиболее важных.

Современный принятый в международной практике американский стандарт ANSI-60 даёт в принципе сходное определение: «Тембр — атрибут слухового восприятия, который позволяет слушателю судить, что два звука, имеющие одинаковую высоту и громкость, различаются друг от друга» (цит. по ^[7]).

Во всех этих определениях подразумевается, что сравниваемые звуки имеют определённую высоту, только в статье из «Психологического словаря» отмечается, что и шумы могут отличаться по тембру. Но, если даже на время отбросить шумы, что является критерием музыкальной высоты? Из теории Гарбузова мы знаем, что одной субъективно ощущаемой высоте соответствует целое поле звуковых частот, которое Гарбузов называет зоной, причём она различна для разных видов слуха ^{[8, с. 143-145]}. Если мы обопрёмся на восприятие, как это сделано в большинстве определений, то «один звук» - вещь, возможная разве что теоретически. Если же мы возьмём за основу акустическую частоту звука, то элемент слухового восприятия, имеющийся в этих формулировках, практически исчезнет.

Итак, чуть ли не главный тезис всех приведённых определений оказывается несостоятельным: точная высота не обязательна, «один звук» - недостижим. Их слабость ещё и в том, что с их помощью невозможно определить, принадлежат ли к одному тембру инструменты, не имеющие общих звуков, например, контрабас и флейта-пикколо. Мы слышим, конечно, что это разные тембры, можем обосновать это разными косвенными признаками, но не сформулировать.

С другой стороны, как мы определим на слух два разных звука, сыгранный на одном и том же инструменте или на одинаковых инструментах? Очевидно, как один тембр. Как отмечают все приведённые выше определения, это происходит оттого, что такие инструменты имеют одинаковый спектр. Однако эти звуки звучат хотя и в одном тембре, но по-разному. Эта разница определяется тем, в каком регистре расположен звук. Под регистром будем понимать не условные обозначения «высокий», «средний», «низкий», а конкретное положение звука между обертонами. Поскольку человеческое ухо не различает расстояния уже четвертитона, то где-то после 20-го обертона звуки сливаются в один («высочайший») регистр. Как известно всем, чем выше регистр, тем звук напряжённее. Отметим регистр как важную характеристику тембра. У некоторых инструментов она очень важна, например, низкий регистр кларнета имеет принципиальные тембровые отличия от среднего и высокого.

Для тонов (звуков с определённой высотой) это кажется само собой разумеющимся. Однако такая же картина наблюдается по отношению к шумам. Прежде чем говорить об этом, рассмотрим определения шума. По традиции его просто противопоставляли тону как звук, не имеющий определённой высоты, и даже отрицали его значение в музыке. Этот подход до известной степени сохраняется и сейчас. Так, Т. Сиднева пишет: «Среди огромного обилия звуковой информации <…> различаются два потока <…> - шум и музыка. Первый поток – шум. С точки зрения характера звучания шум традиционно воспринимается как единое, нерасчленённое, не имеющее чётко фиксированной высоты и качественно определённого тембра звучания» ^[9]. Учитывая тему нашей статьи заметим, что последнее утверждение иначе как абсурдным назвать нельзя. Часто в таком значении (шум как противопоставление тону) употребляют это слово композиторы, ратующие за равенство всех звуков.

Приведём два современных определения шума, выделяющих его разные черты:

1) Шум – это непериодические колебания, им соответствует сплошной спектр, т.е. набор частот, непрерывно заполняющих какой-либо интервал. Иногда применяется понятие шума как совокупности упругих волн различной частоты и силы, которые хаотично изменяются во времени. ^[10]

2) Шум (нем. Geräusch, франц. bruit, англ. noise) - единое неопределённое по высоте звучание, образованное множеством различных по частоте и силе, как правило, нестабильных, периодич. и непериодич. колебат. движений, производимых одним или несколькими вибраторами. ^[11]

Вместе с шумом в этой статье мы будем рассматривать звуковой удар – однократное кратковременное звуковое воздействие (взрыв, хлопок и т. д.).

Итак, если в тонах, имеющих гармонический спектр, регистр зависел от обертонов, имеющих определённую высоту, то при сплошном спектре шумов и спектр, и сила определяются частотой повторения шума. Например, при редком начинающемся дожде звук капель едва слышен; при сплошном долгом дожде звук капель громче, он слышен постоянно; при грозе эти звуки сливаются в единый поток, громкость их возрастает. То же самое можно сказать о шуме листьев под воздействием ветра, быстрой и медленной речи, скрипе дверей при неоднократном открытии и закрытии их и т.д. Разумеется, шум, производимый каждой каплей при дожде, различен, но во времени они образуют некое нечёткое множество, воспринимаемое нами подобно высоте и силе звука (приблизительно это сформулировано и в статье их психологического словаря ^[5]). Композиторы, сочиняющие электроакустическую музыку, знают, что в любом, даже самом минимальном наборе тембров, обязательно присутствуют и шумы, каждый из которых представлен несколькими высотными вариантами.

При звуковом ударе происходит то же самое, с той разницей, что максимальная амплитуда достигается однократно: определяющим фактором и здесь является время. Иногда оно очень коротко, как при хлопке, иногда же, как при громе или взрыве, постепенное уменьшение громкости вполне заметно для слуха.

Итак, концепция «одного звука» в определении тембра не соответствует действительности. В реальности он замещается множеством различных звуков: гарбузовской зоной в случае тонов, частотой повторений в случае шумов. Как частный случай такое множество может иметь только один член (звуковой удар).

Неоднозначно и утверждение, что «большое влияние на тембр оказывает и материал, из которого приготовлен музыкальный инструмент» ^[3]. Впрочем, Риман совершенно справедливо не ставит этот фактор на первое место. Разумеется, это верно, но необходимо разобраться, что здесь первично, а что вторично. Как правило, первичным оказывалось во всех случаях звучание. Все знают о причинах, вызвавших замену виол скрипками и о знаменитых итальянских мастерах; во многом преобразование обуславливалось желанием сделать звук более гибким и громким по сравнению с виолами ^[12]. Тем же руководствовался и Я. Деннер при изобретении кларнета на основе продольной флейты и шалюмо: был необходим более громкий звук, более широкий диапазон, более удобное для игры устройство (в частности, был изменён мундштук). Кроме того, здесь имел место и материальный фактор: один кларнетист с успехом заменял двух исполнителей на более тихих по звучанию блок-флейтах, что сокращало расходы на музыкантов ^[13]. Точно так же происходило изобретение саксофона А. Саксом: сначала задумывался новый тембр звучания, потом «под него» подбирались материал, форма и т .д. ^[14] Иначе говоря, во всех случаях, когда имена мастеров, а более или менее подробно и процесс создания музыкальных инструментов нам известны, мы можем сказать, что оно шло от осознания тембра как сочетания обертонов определённой частоты и силы к выбору материала (а также формы, манеры звукоизвлечения и т.п.).

С большой вероятностью можно предположить, что так же шла и «естественная» эволюция инструментов: потребность изменения тембра определяла и материал, из которого изготавливался инструмент, и его форму. Легче всего определить это на эволюции трубы, т. к. одна из её самых древних форм – еврейский шофар (появился не позднее XIII в. до н. э.) – не вышла из употребления и до сих пор звучит в синагогах. Этот инструмент сделан из бараньего рога, он изогнут, раструб его небольшой, мундштука нет, просто кончик рога срезан. Шофар имеет диапазон октавы, на нём можно извлечь только основной тон и два первых обертона; сам звук носит хрипловатый тембр. Высота звука, естественно, зависит от длины звучащего тела: более длинный сефардский шофар издаёт более низкий звук, более короткий ашкеназский – более высокий. ^[15]

Труба ближе ко второму варианту. Её яркий и блестящий тембр обусловлен тем, что, в отличие от шофара, нам хорошо слышны прежде всего верхние её обертоны; звучание 2-го обертона достаточно слабо и неустойчиво, а основной тон не слышен вообще. Наиболее ярки обертоны, начиная с 3-го, которые шофар вообще не берёт. Они располагаются в более высоком, то есть более резком, регистре; к тому же диапазон трубы доходит до 8-го обертона. Свою роль играют материал, из которого она сделана (металл) и гораздо меньшее отношение диаметра инструмента к длине его трубки. ^{[16, с. 136, 114]}

Как мы видим, и здесь необходимый тембр является первичным, а материал вторичным. Окончательно этот вопрос прояснила электроакустическая музыка: ведь с помощью электроники можно синтезировать все существующие инструментальные тембры. Следовательно, если разными способами можно создать один и тот же тембр и, наоборот, одним и тем же способом создать разные тембры, то материал сам по себе не оказывает влияния на тембр; последний является множеством звуков и их обертонов разной частоты и силы, так сказать, в чистом виде. Лучше всего поняли это принципиальное тембровое единство композиторы-спектралисты. Так, Ж. Гризе вводит понятие «инструментального синтеза», суть которого «заключается в том, что его интересует спектральный мир звука-тембра не изолированно, не сам по себе, но в его взаимодействии и соотношении с миром более привычных звучаний, и главное – возможность переходов из одной системы в другую» (курсив мой – М. Р.) ^{[17, с. 9]}. А поскольку с помощью электроники можно создавать и тембры, которых не существует в природе, "сочиняя" новые спектры и усиливая в них по желанию отдельные обертоны, мы можем сделать вывод, что все эти звучания составляют единое целое со звучанием традиционных инструментов, как об этом пишет Ж. Гризе. Впрочем, это в достаточной мере подтверждает и множество произведений, созданных для традиционных инструментов и магнитной ленты.

II

Все приведённые выше определения, поскольку они опираются на понятие «одного звука», молчаливо предполагают, что разница в тембрах существует только между единичными инструментами, хотя нигде об этом прямо не говорится: редко ведь бывает, чтобы ансамбль или оркестр играл только один звук; при этом у входящих в ансамбль или оркестр инструментов спектры, как правило, разные, а потому определение «одинаковой громкости» становится затруднительным.

Не нужно, однако, быть семи пядей во лбу, чтобы понять, что разные сочетания инструментов тоже имеют разный тембр. И это не только струнный оркестр, где выделяются богатые и насыщенные нижние обертоны, и духовой оркестр, где выделяются резкие верхние обертоны. Как единый тембр слушается и набор церковных колоколов, где спектр каждого колокола представляет собой сочетание двух или трёх отрывков негармонических спектров ^[18], причём все эти спектры неодинаковы и варьируются в зависимости от формы колокола (например, отношения частот обертонов одного большого колокола по отношению к основной частоте равняются 1,65, 2,10, 3,00, 3,54, 4,97 и 5,33); при этом основной тон, как правило, угасает сразу после удара, a больше всего слышен обычно 5-й обертон ^[19].

Но сочетание инструментов совершенно необязательно должно быть однородным, как в духовом и струнном оркестре, и тем более произвольным, как в ансамбле колоколов. Другие сочетания, куда входят инструменты разных групп соответственно с разным количеством обертонов, например, симфонический оркестр, часто тоже слушаются как единое целое. Следовательно, можно определить и тембр такой разнородной группы.

Каждый из инструментов и инструментальных групп обладает собственным набором обертонов, в то же время весь набор одновременно звучащих звуков образуют некий суперспектр по отношению к основному тону, которым является самый низкий звук. Как и в случае с единичным инструментом, он необязательно всё время должен звучать целиком точно так же, как и в случае с одним инструментом: при сохранении общего спектра звуки в разных регистрах являются одним тембром; основной тон необязательно должен быть и самым громким. А поскольку спектр группы инструментов гораздо больше, чем спектр одного инструмента и по составу, и по количеству обертоновых рядов, то тембр такого сочетания может сохраняться гораздо дольше.

Об изменении тембра мы можем говорить в нескольких случаях:

1) Надолго меняется основной тон, т. е. нижний звук сочетания инструментов, отчего и они сами превращаются в новые составные части общего тембра по отношению к основному тону, и их спектры приобретают новое значение.

2) Полностью или частично меняется состав играющих инструментов (обычно это сопровождается и сменой основного тона), что вводит в общий тембр новые обертоновые ряды.

3) Перераспределяется громкость инструментов, что приводит к усилению одних обертоновых рядов за счёт других.

4) Существующая фактура усиливается или ослабляется введением / удалением инструментов (например, фактура с каког-то момента поддерживается в унисон tutti, а потом звучание возвращается к первоначальному).

5) Некоторые или все инструменты начинают играть другим штрихом.

Следует заметить, что изменение тембрового состава группы инструментов так же связано с регистром и динамикой, как и у одного отдельного инструмента. При прочих равных условиях скопление инструментов в верхнем регистре будет звучать резче, чем распределение по большому диапазону или скопление в нижнем регистре.

Оговоримся сразу: понятия «супертембр», «суперспектр» – термины достаточно условные. В принципе это просто тембр группы инструментов, причём его можно отнести и к сочетаниям звуков, которые не состоят друг с другом в обертоновых отношениях, а также к сочетаниям звуков и шумов, или даже только шумов - например, к музыкальным произведениям для ударных или для произведений с нетрадиционными способами игры на инструментах. В электроакустической музыке тембром называется именно такое сочетание, где отдельные составляющие часто звучат с разных дорожек плёнки, из нескольких репродукторов, расположенных в разных местах и т. д.

Итак, выведем определение:

Тембр – это суммарная окраска одновременно звучащего множества звуков (инструментальных, вокальных, шумовых, электронных), сохраняющих одинаковую громкость по отношению друг к другу, выражающаяся в постоянстве их обертоновых рядов. Как частный случай в этом множестве может быть один член, и тогда мы можем говорить о тембре отдельного инструмента.

Переход от одного тембра к другому на протяжении произведения может осуществляться несколькими способами. Назовём их, заимствуя термины из гармонии, тембровым тождеством, тембровой модуляцией и тембровым эллипсисом.

При тембровом тождестве музыкальное развитие происходит в одном и том же тембре, при тембровой модуляции соседние тембры связаны общими звучностями, при тембровом эллипсисе тембр изменяется кардинально – с точки зрения составляющих звуков, фактуры, динамики и пр. (подробнее см. об этом в ^[20]).

Способы перехода тембров до известной степени корреспондируют с музыкальными складами и строением фактуры. Тембровое тождество свойственно для модальности и мелодической тональности. Так, в одном тембре от начала до конца идут средневековые монодические песнопения, произведения строгого стиля, многие народные песни (изложенные не обязательно одноголосно, но также, например, и гетерофонно), а также, при всём богатстве её звучания, традиционная восточная музыка. В произведениях крупной формы – например, в европейской мессе и арабской нубе – в одном тембре могут быть написаны отдельные части.

В гомофонно-гармоническом складе господствует тембровый эллипсис. Тембровые модуляции, строго говоря, всегда присутчтвуют, но на очень коротких отрезках времени. Развитие происходит почти всегда за счёт тембрового эллипсиса, который встречается практически в каждом построении, не говоря уж о крупных разделах формы. За счёт тембровой модуляции развитие происходит в виде исключения – в импрессионистических произведениях («Море» К. Дебюсси, «Волшебное озеро» А. Лядова и др.) либо там, где необходим эффект crescendo («Ракоци-марш» из «Осуждения Фауста» Г. Берлиоза, «Болеро» М. Равеля, «эпизод нашествия» из 7-й симфонии Д. Шостаковича).

Разумеется, имеется и много гомофонно-гармонических сочинений, выдержанных в одном тембре: произведения для фортепиано и органа соло, хоры, струнные оркестры и квартеты. Однако, если мы присмотримся внимательнее, мы заметим, что это, как правило, либо инструменты большого диапазона, где тембровый контраст создаёт использование разных регистров (или разных голосов в хоре), либо такие составы, где подобный контраст создаётся тематическим, динамическим или регистровым выделением того или иного инструмента или группы инструментов. Для голосов и инструментов с небольшим диапазоном в эпоху господства гомофонно-гармонического склада сольных произведений практически не писалось – только с аккомпанементом фортепиано, который помогал создать необходимый для развития тембровый эллипсис.

В сонористике, наоборот, ведущую роль играет тембровая модуляция. Здесь также встречаются однотембровые произведения («Знаки на белом» и «Акварель» Э. Денисова, хоры Д. Лигети и др.) но в них на первое место выходят тонкие переходы из регистра в регистр. Усиления и ослабления фактуры, используемые как средство развития в гомофонно-гармоническом складе лишь в виде исключения, здесь господствуют: изменение красочности происходит за счёт введения и удаления инструментов; причём чем более плавно они вводятся, тем более разнообразным становится диапазон эмоций. Видов тембровой модуляции здесь гораздо больше, чем в гомофонно-гармонических произведениях, они зависят от слияния или контраста регистров инструментов или отдельных соноров между собой, уменьшения или увеличения их количества и пр. Даже неожиданные звучания (например, сирена в «De natura sonoris II» К. Пендерецкого) обычно вводятся методом тембровой модуляции. Тембровый эллипсис в сонористике практически не применяется. Как редчайшее исключение назовём пьесу Р. Саундерс «Двухцветные семнадцать».

Если следовать нашему определению, то эти три вида тембровых переходов показывают скорость, с которой изменяются составляющие тембр звучания.

Другими словами, понятие тембра как свойства, присущего одному инструменту, исчерпало себя. Своим тембром обладают и группы инструментов – как ансамбли, так и оркестры разного состава. Согласно большинству существующих определений, тембр характеризуется разницей звуков, сыгранных на одной высоте с одинаковой громкостью. Но точная высота не присуща звукам в обязательном порядке, а многие инструменты не имеют общих звуков. Ансамбли, разные по количеству инструментов, никогда не смогут играть с одинаковой громкостью. Но если мы можем согласиться, что квинтет и симфонический оркестр всегда будут иметь разный тембр, то сказать это о двух оркестрах одного вида (например, струнных), где количество инструментов в партиях отличается, разными тембрами мы считать всё же не будем. Скорее тембр – это свойство множества инструментов, играющих одновременно, причём громкость участвующих инструментов должна быть тождественной не в абсолютном смысле, а только по отношению друго к другу. Тембр отдельного инструмента при этом становится частным случаем, когда в множестве присутствует только один член. При таком понимании можно описать и виды перехода тембров один в другой, причём смена одноголосия многоголосием будет лишь одним из них.