По причинам, в значительной степени обусловленным культурой, мы склонны ассоциировать мажорные гаммы со счастьем или триумфом, а минорные — с печалью или подавленностью. Некоторые исследователи предполагают, что такие ассоциации свойственны нам от рождения, но на самом деле они не являются универсальными в разных культурах, и этот факт указывает на то, что любую врожденную склонность можно преодолеть под воздействием конкретных культурных ассоциаций. Западная теория музыки признает три минорные гаммы, и у каждой из них свой оттенок. В блюзе обычно используется гамма из пяти нот (пентатоника) — подмножество минорной гаммы, а в китайской музыке пентатоника другая. В балете «Щелкунчик» Чайковский делает отсылки к арабской и китайской музыке, подбирает для этого гаммы, типичные для названных культур, так что, услышав всего несколько нот, мы переносимся на Восток. Чтобы придать блюзовый оттенок стандартной мелодии, Билли Холидей использовала блюзовую гамму, которую мы не привыкли слышать в классической музыке.
Композиторы знают об этих ассоциациях и используют их намеренно. Наш мозг тоже их знает, потому что всю жизнь воспринимает разные музыкальные идиомы, мелодии, гаммы, тексты и ассоциации между ними. Каждый раз, когда мы слышим новую для нашего слуха музыкальную последовательность, наш мозг пытается создать ассоциацию с помощью любых визуальных, слуховых и других сенсорных сигналов, которые ее сопровождают. Мы пытаемся окружить новые звуки контекстом и в итоге создаем в памяти связи между определенным набором нот и каким-то местом, временем или чередой событий. Ни один человек, посмотревший фильм Хичкока «Психо», больше не может слышать скрипки Бернарда Херрмана, не вспоминая ту сцену в душе. Любой, кто видел мультфильмы из серии «Веселые мелодии» студии Warner Bros., всякий раз вспомнит о персонаже, украдкой поднимающемся по лестнице, услышав пиццикато на скрипке, исполняющей восходящую мажорную гамму. Ассоциации настолько сильны (а гаммы — различимы), что бывает достаточно всего нескольких нот: первые три ноты «China Girl» («Китаяночка») Дэвида Боуи или «Богатырских ворот» Мусоргского из цикла пьес «Картинки с выставки» мгновенно оживляют в памяти богатый и чуждый нам музыкальный контекст.
Почти все вариации контекста и звука — следствия различного деления октавы, и практически во всех известных нам случаях она делится не более чем на 12 тонов. Несмотря на заявления, что в индийской и арабо-персидской музыке используется микрохроматика — гаммы с интервалами намного меньше полутона, тщательный анализ показывает, что в тех гаммах тоже 12 тонов или даже меньше, а остальное — лишь выразительные вариации, глиссандо (плавный переход от одного тона к другому) и краткие промежуточные ноты, напоминающие американскую блюзовую традицию слайда, скольжения между нотами для эмоциональной выразительности.
В любой гамме есть иерархия, согласно которой нотам отведены разные по важности роли. Некоторые из них более устойчивы, структурно значимы и звучат более законченно, нежели другие, благодаря чему мы по-разному ощущаем напряжение и разрешение каждой ноты. В мажорной гамме самый устойчивый тон — первая ступень, называемая тоникой. Иначе говоря, в такой гамме все остальные ноты словно «указывают» на тонику, причем с разным импульсом. С наибольшей силой это делает седьмая ступень (в до мажоре — си). С наименьшей силой на тонику «указывает» пятая ступень гаммы (в до мажоре это соль), и ее импульс кажется слабее других, потому что она воспринимается как относительно устойчивая нота. Можно сказать, что мы не чувствуем напряжения — неразрешенности, если песня заканчивается на пятой ступени. Теория музыки дает определение этой иерархии тонов. Кэрол Крумхансл и ее коллеги провели серию исследований, в ходе которых установили, что у обычных слушателей принципы этой иерархии усваиваются мозгом благодаря пассивному прослушиванию музыки и воздействию культурных норм. Исследовательница попросила испытуемых оценить, насколько те или иные тоны вписываются в гамму, которую она им сыграла, и из их субъективных суждений вывела теоретическую иерархию.
Аккорд — это группа из трех или более нот, звучащих одновременно. Обычно они берутся из одной гаммы таким образом, чтобы передать информацию о ней. Самый простой (тонический) аккорд строится на первой, третьей и пятой ступенях гаммы. Поскольку последовательность интервалов в тон и полутон различна для минорной и мажорной гамм, в аккордах, взятых из двух разных гамм, интервалы тоже разные. Если мы решим построить аккорд от ноты до на основе гаммы до мажор, нам придется взять ноты до, ми и соль. Если же мы возьмем за основу тональность до минор, то первой, третьей и пятой ступенями станут, соответственно, ноты до, ми-бемоль и соль. В приведенных примерах отличается третья ступень — ми превращается в ми-бемоль, — и благодаря ей аккорд становится минорным. Мы все можем на слух определить разницу между этими двумя аккордами, даже если не знаем их названий. Мы слышим, что мажорный аккорд звучит радостно, а минорный — грустно, или задумчиво, или даже экзотично. В самых простых песнях в жанрах рок и кантри аккорды только мажорные — это, например, «Johnny B. Goode» («Джонни Би Гуд»), «Blowin’ in the Wind» («Ответ витает в воздухе»), «Honky Tonk Women» («Распутные женщины») и «Mammas Don’t Let Your Babies Grow Up to Be Cowboys» («Мамы, не дайте своим малышам вырасти ковбоями»).
Минорные аккорды делают музыку более сложной: в песне «Light My Fire» («Зажги меня») группы The Doors куплеты играются в миноре: «You know that it would be untrue…» («Ты знаешь, это будет ложь…»), а припевы — в мажоре: «Come on baby, light my fire…» («Детка, ты зажги меня…»). В песне «Jolene» («Джолин») Долли Партон чередует минорные и мажорные аккорды для придания музыке меланхоличности. В песне «Do It Again» («Сделай это снова») из альбома Can’t Buy a Thrill («Волнение не купишь») группы Steely Dan используются только минорные аккорды.
Как и у нот в гамме, у аккордов есть своя иерархия устойчивости, которая зависит от контекста. Определенные последовательности аккордов существуют в каждой музыкальной традиции, и уже к пяти годам большинство детей усваивают правила того, какие последовательности аккордов типичны для их культуры. Они могут заметить отклонения от стандартных последовательностей так же легко, как смысловые ошибки в предложениях, например: «Пицца горячая, ее нельзя спать». Чтобы мозг был способен выполнить эту операцию, сети нейронов должны сформировать абстрактные представления о музыкальной структуре и правилах музыки, и они делают это автоматически, без нашего сознательного участия. Наш мозг максимально восприимчив, он впитывает все как губка, когда мы молоды, он жадно усваивает все звуки, какие только можно, сохраняя информацию о них в самой структуре связей между нейронами. С возрастом эти нейронные сети постепенно теряют пластичность, вот почему на глубоком нейрональном уровне становится все труднее усваивать новые музыкальные и даже лингвистические системы.
История с высотой звука становится немного сложнее, и в этом виновата физика. Однако усложнение порождает богатый спектр звуков, которые мы слышим в разных инструментах. У всех природных объектов в мире есть несколько видов колебаний. На самом деле струна фортепиано колеблется сразу на нескольких разных частотах. То же можно сказать и о колоколах, по которым ударяет язычок, о барабанах, в которые мы стучим руками, и о флейтах, в которые мы дуем: молекулы воздуха колеблются одновременно с несколькими скоростями, а не с какой-то одной.
Можно привести аналогию с несколькими типами движения Земли, которые происходят одновременно. Мы знаем, что Земля вращается вокруг своей оси и делает полный оборот за 24 часа, но еще она вращается вокруг Солнца и проходит всю орбиту за 365,25 дня, а вся Солнечная система вращается вместе с галактикой Млечный Путь. Несколько типов движения происходят одновременно. Еще одна аналогия — разные колебания, которые мы ощущаем, когда едем в поезде. Представьте, что сидите в вагоне, стоящем на станции, и двигатель локомотива выключен. На улице ветрено, и вы чувствуете, как вагон слегка раскачивается вперед-назад. Он движется с такой регулярностью, что частоту колебаний можно засечь на секундомере, и вы вычисляете, что он делает движение назад и вперед два раза в секунду. Затем машинист запускает двигатель локомотива, и через сиденье вы ощущаете колебания другого рода (их вызывают колебания самого двигателя — поршней и коленчатых валов, вращающихся с определенной скоростью). Когда поезд начинает движение, вы испытываете третье ощущение — удары колес каждый раз, когда они проходят стыки рельсов. Всего вы ощущаете несколько типов колебаний, и у всех разная скорость, или частота. Когда поезд движется, вы точно сознаете, что колебания есть. Но во время движения вам, скорее всего, будет трудно определить, сколько разных колебаний происходит в каждый конкретный момент и какова их частота. Впрочем, это можно выяснить при помощи специальных измерительных приборов.
Когда мы извлекаем звук из музыкального инструмента — фортепиано, флейты, а также ударных вроде барабанов и колокольчиков, — в нем одновременно происходит несколько различных типов колебаний. Когда вы слушаете на музыкальном инструменте одну ноту, на самом деле вы слышите очень много тонов одновременно. Большинство из нас этого не осознает, хотя кто-то учится различать их. Самый низкий звук считается основной частотой, а остальные в совокупности называются обертонами.
Напомню, что все объекты в мире способны колебаться на нескольких разных частотах одновременно. Удивительно, но эти частоты нередко бывают связаны друг с другом простым математическим соотношением — как целые числа, кратные друг другу. Если вы дернете струну и ее самая низкая частота составит 100 колебаний в секунду, остальные частоты будут равны 2 × 100 (200 Гц), 3 × 100 (300 Гц) и т. д. Если вы извлечете ноту на флейте или блок-флейте и вызовете колебания с частотой 310 Гц, дополнительные колебания возникнут с частотами в два, три, четыре раза больше и т. д.: 620 Гц, 930 Гц, 1240 Гц… Когда инструмент создает энергию на целых частотах, кратных друг другу, как в нашем примере, мы считаем его звук гармоническим, а энергию дополнительных колебаний называем обертоновым, или натуральным, звукорядом. У нас есть данные, что мозг реагирует на такие гармонические звуки синхронными нервными импульсами, — нейроны в слуховой коре, реагируя на каждый из компонентов звука, синхронизируют с ними частоту импульсов, которые передают друг другу, создавая нейронную основу для связи между этими звуками.