Звуки выбирают три наиболее интересных научных исследования в области музыки.
1) Особенности восприятия музыки человеческим мозгом
В начале 2000-х американский невролог Марк Джуд Трамо (Mark Jude Tramo) на страницах журнала Science опубликовал результаты своего исследования на тему особенностей восприятия мозгом классической музыки, обозвав статью – "Музыка больших полушарий головного мозга".
Сам Трамо, учась в институте, до последнего не мог решить, чем ему заниматься в будущем. У перспективного молодого врача имелась еще и группа “Men with Tales", которая готовилась к прослушиванию в RCA Records и имела все шансы заполучить контракт. Трамо решил совместить приятное с полезным и, забросив гитару в пыльный угол, бросился исследовать особенности восприятия мозгом гармонии, мелодии и ритма. Наблюдая за регистрацией активности в разных отделах мозга при прослушивании классики, ученый пришел к выводу, что за музыкальный слух у человека отвечают образования, связанные с ростромедиальной префронтальной корой, участком, расположенным сразу за лобной костью.
Позднее его предположения подтвердили коллеги из Цента когнитивной неврологии Дартмутского колледжа в Ганновере, штат Нью-Гемпшир. Своим открытием американские ученные объяснили природу "заразительного ритма", слушая который люди готовы пуститься в пляс. Во время прослушивания музыки в мозге активизировался тот же центр, что и отвечает за двигательную активность.
В своих исследования Трамо пошел еще дальше и решил исследовать особенности восприятия неправильной музыки, той что сыграна фальшиво или с неправильным темпом. Как оказалось, за восприятие музыки отвечают совсем разные отделы мозга. В случае, если мелодия игралась на фортепиано правой рукой правильно, а левой рукой фальшиво у испытуемых отмечалась повышенная активность в правой медиальной височной коре и левой задней поясной коре. Если же левая рука играла правильно, то томограф отмечал повышенную активность в правой орбитофронтальной коре.
Согласно исследованиям Трамо, фактор приятности звуков музыки связан с физиологией улитки человеческого уха. Внутри нее находится, так называемая, базилярная мембрана, которая состоит из 24 тыс. микроволосков, которые, колеблясь, передают во внутреннее ухо нервные импульсы, затем идущие в мозг. Структура роста этих волосков соответствует шагу в хроматической гамме на фортепиано, т.е. возбуждение, создаваемое "правильной" гармонической музыкой более естественно для нашей физиологии, чем атональная музыка.
2) Попытка синтезировать хит
В западной музыкальной индустрии одними из самых высокооплачиваемых специалистов являются хитмейкеры – композиторы, умеющие, а главное знающие, как написать песню, чтобы она стала хитом. Однако эти умения даже у самого талантливого композитора появляются с опытом. Обычно — методом проб и ошибок. Зато, изрядно набив руку, любой из них сможет с высокой вероятностью сказать - станет ли та или иная песня хитом или нет. Западные ученые решили подойти к этому вопросу с позиции чисто эмпирически научной, отбросив всякое мракобесие про метафизичность творческого процесса.
Группой ученых под руководством Пабло Cивика (Pablo Civik) из университета Буэнос-Айреса была проанализирована база западных музыкальных произведений Peachnote Corpus, которая содержит коллекцию музыкальных шаблонов разных эпох – от барроко до постромантизма. Целью исследования было выяснить, что влияет на интерес слушателя к той или иной композиции.
Как оказалось, восприятие музыки во многом зависит от ожиданий индивида относительно распределения музыкальных интервалов в композиции. Исследование показало, что такого рода пристрастия начинают формироваться еще до рождения ребёнка, когда он слушает музыку в утробе матери. Спектральные и темпо-ритмовые шаблоны возникают у ребенка в очень юном возрасте — уже в 6-7 месяцев. Маленькие дети предпочитают музыку, содержащую благозвучные музыкальные интервалы, как , например, большие и малые терции, которые содержит большинство хитовых песен, зачастую построенных на трех (четырех) "блатных" аккордах: ля минор, фа мажор, до мажор, ми мажор.
Чтобы не быть голословным, подтверждаю последний тезис документально.
Но ученые пошли дальше, решив проанализировать физиологические тонкости восприятия мозгом хитовых песен.
За эту тяжелую задачу взялся известный нейрофизиолог, социолог и психолог Грегори Бернс (Gregory Berns). В качестве материала для исследования Бернс взял тогда еще неизвестную песню Apologize группы One republic и еще 120 столь же малоизвестных песен. Он проводил сканирование активности головного мозга 27-ми добровольцев, прослушивавших 15-секундные отрывки песен, а затем сравнивал эти данные с их субъективной оценкой песни — понравилась или нет. Как оказалось, на потенциально хитовой, но никому доселе неизвестной Apologize, томограф регистрировал возбуждение "центра удовольствия" в глазнично-лобном участке коры мозга. Возбуждение совпадало с субъективной положительной оценкой песни.
Итак, общая физиологическая природа всех музыкальных хитов была доказана.
Дело было за техникой. Нужно было создать механизм, который бы мог просто сравнить новую песню с признанным эталоном и сказать — годится она в хиты или нет. И такой механизм появился.
В 2004 году алгоритм X-Ray технологии, созданной Майком Маккриди (Mike McCready) (не путать с гитаристом Pearl Jam), предсказал хитовость песни "Turn Your Car Around", написанной молодым новозеландцем Беном Новаком (Ben Novak). Спустя год песенка попала в ротацию крупных европейских радиостанций, продержавшись какое-то время в десятке хитов.
Программа Маккриди поставила песню никому не известного новозеландца в один ряд с песней "Born to Be Wild" группы Steppenwolf, которая в 1968-1969 году заняла вторую строчку в американском сингловом чарте Billboard. Окончательно эффективность новой технологии определили еще два успешных прецедента, когда новое ПО предсказало хитовость дебютных альбомов Норы Джонс (Norah Jones) и Maroon 5.
В технологии X-Ray применяется сложный математический анализ (именуемый "продвинутая спектральная обратная свертка"), которые находит корреляции между потенциальной хитовостью и гармоническими и темпо-ритмическими шаблонами.
Спустя 6 лет аналогичное ПО разработали сотрудники Бристольского университета. Программа с высокой степенью вероятности могла разглядеть в новой песне признаки будущего хита. Алгоритм ее работы был максимально прост и напоминал игру "найди 5 отличий". Разработчики подвергли тщательному анализу все музыкальные произведения, побывавшие на верхушке британских хит-парадов с 1961 года, и вывели 23 характеристики, по которым машин сравнивала потенциальный хит с уже "состоявшимися песнями". Вошли в этот список и гармоническо-спектральная составляющая и ритм. Верность прогноза составила 80%.
Практическую значимость системы быстро оценили интернет-гиганты, озабоченные созданием технологий для подбора музыки на основе предпочтений слушателя. Тот механизм, что мы сегодня наблюдаем на сервисах вроде last.fm и яндекс-музыки, по-видимому, и есть эта система.
3) Изучение тембра голоса у вокалистов:
Российская академическая наука в многих отраслях всех была признанным эталоном для западного мира. Все дело в том, что наши ученые всегда сосредотачивались на узкий вопросах и прорабатывали их до мелочей, "не довольствуясь половинчатостью", по меткому выражению писателя Дмитрия Быкова.
Одним из таких исследований стала работа российского физиолога Владимира Морозова, начатая им в середине 50-х годов. Морозов посвятил себя исследованиям человеческого тембра, его специфического "окраса" и характера. Материалом для его исследований стали люди творческих профессий, и в том числе певцы. Ученый вплотную занялся изучение резонаторной системы в теле человека - системы полостей, во рту, гортани, черепе, пазухах, которая при попадании туда звука делает голос ярче, объёмнее и сильнее.
Проведя спектральный анализ множества голосов, Морозов выявил диапазоны особых певческий формант – областей высоких и низких гармоник в голосе, придающих звуку силу, полетность и "мясо". Ученый выяснил, что присутствие в голосе высокой форманты делает его более звонким, громким и летящим, а наличие низкой придает силу, мягкость и массивность. Совокупности верхних и нижних гармоник, вывел он, и отвечают за характерный тембр голоса.
Чтобы проиллюстрировать важность наличия в голосе обеих формант, Морозов провел спектральный анализ голоса Фёдора Шаляпина, а затем поочередно вырезал из них верхнюю и нижнюю составляющую. В первом случае маэстро начал петь, как в подушку, подобно человеку, подавившемуся собственным звуком, а во втором голос становился плоским "пластмассовым", терял "бархатность" и объем.
Значение этого открытия для "мира людей", возможно, и не велико. Но кто точно обрадовался — так это звукорежиссеры (к числу коих относится и автор статьи), которым Морозов упростил работу по кручению ручек.
Tito Sr. PUENTE (1923)
Doyle LAWSON (1944)
Luther VANDROSS (1951)
Gary PRIMICH (1958)
Евгений ФЕКЛИСТОВ (1968)
Avishai COHEN (1970)
Татьяна ЗЫКИНА (1981)
Kid HARPOON (1982)
Anna ROSSINELLI (1987)