Calitatile fiziologice ale sunetului

Calitatile fiziologice ale sunetului

Relatia lor cu elementele muzicale de expresie pe care le genereaza

În contact cu facultatile auditive ale omului, calitatile fizice (naturale) ale sunetului se transforma - asa cum s-a mai aratat - in proprietati (marimi) fiziologice, dupa cum urmeaza :

frecventa vibratiilor se percepe auditiv ca inaltime;

continuitatea in timp a vibratiilor se percepe auditiv ca durata;

amplitudinea vibratiilor se percepe auditiv ca intensitate;

forma vibratiilor (compozitia in armonice) se percepe auditiv ca timbru.

Cele patru proprietati naturale determina deci, pe plan fiziologic, ceea ce numim si percepem obisnuit ca sunet muzical.[1]

a) Înaltimea sonora

Prin inaltime sonora se intelege - in fiziologie - senzatia pe care frec­venta vibratiilor o produce asupra simtului nostru auditiv.

Datorita inaltimii, un sunet oarecare ne apare mai acut sau mai grav fata de alte sunete; de aceea, inaltimea este criteriul principal de organizare si categorisire a spatiului sonor pe plan intonational.

Perceputa de noi ca o calitate (valoare) intrinseca a oricarui sunet muzi­cal, inaltimea se afla in raport direct proportional cu frecventa corespon­dentul sau fizic: cu cat frecventa vibratiilor este mai mare, cu atat sunetul este mai acut, si invers, cu cat frecventa vibratiilor este mai mica, in aceeasi masura sunetul este mai grav.

Cand doua sunete au aceeasi frecventa, ele sunt de aceeasi inaltime - adica se aud la unison -, elementul de diferentiere putand fi in acest caz oricare alta insusire (durata, intensitatea sau timbrul).

Punctul de orientare pe plan acustic si muzical pentru intregul material sonor il constituie sunetul la¹ = 440 Hz, care, prin conventii internationale, a fost desemnat ca diapazon oficial pentru constructia si acordarea tuturor instrumentelor muzicale, fiind respectat, de asemenea, cu strictete, in tehnica impri­marilor radiofonice si a celor pe disc.[2]

În raport cu sunetul-diapazon (la¹ -- 440 Hz) se masoara si se identifica inaltimile tuturor celorlalte sunete muzicale prin calcule acustico-matematice.

Redam mai jos inaltimile (frecventele) in Hz ale sunetelor do de pe intreaga banda sonora audibila, care sa constituie o prima orientare in spatiul sonor (in ambele sisteme de intonatie - netemperat si temperat):

Valori netemperate Valori temperate

(sunetul cel mai grav)

Din punct de vedere muzical, inaltimea sta la baza evolutiei si dezvoltarii artei sunetelor in sfera sa intonationala, din jocul variat de inaltimi sonore rezultand in muzica cele trei principale forme ale expresiei intonationale: melodia, armonia si polifonia.

Melodia - conceputa ca forma primordiala a expresiei artistice - se compune din succesiuni de sunete de diferite inaltimi avand un ritm propriu.

Tot astfel, Armonia se compune din sunete de inaltimi diferite, dar intr-o ordine artistica de referinta verticala.

Polifonia, arta imbinarii si suprapunerii mai multor melodii, foloseste, de asemenea, inaltimile sonore in ambele sensuri ale realizarii artistice: linii melodice (plan orizontal) si suprapuneri acordice (plan vertical).

De altfel, toate sistemele muzicale intonationale, melodice, armonice si polifonice - incepand cu cele simple si primitive pana la cele complexe utilizate in creatia contemporana - pleaca de la conditiile fiziologice ale perceperii inaltimilor sunetelor si de la organizarea materialului sonor dupa acest criteriu.

Originea tuturor sistemelor muzicale intonationale rezida, asadar, in posibilitatea fiziologica a omului de a sesiza complexul de sunete de diferite inal­timi si de a le conferi - prin mijlocirea muzicii un sens estetico-emotional bine definit.

b) Durata sunetului

Privita sub aspect fiziologic, prin durata se intelege senzatia scurgerii (desfasurarii) in timp a oricarui fenomen, deci si a celui sonor.

Ca dimensiune (marime) de ordin muzical, durata reprezinta deci axa pe care evolueaza si se desfasoara in timp toate componentele muzicii, ea fiind elementul care configureaza ritmul. Datorita duratei, timpul material poate fi divizat in infinite formule generand ritmul, factorul de impuls, miscare si propulsie al intregii muzici.

Într-adevar, variatele posibilitati de combinare a duratelor muzicale exprimate prin valori audibile (sunete) si neaudibile (pauze) duc la conturarea ritmului, cu formele sale structurale infinite: de la ritmurile simple, primare, pana la cele mai complexe, asa cum se prezinta in creatia contemporana.

În muzica, masurarea absoluta (obiectiva) a duratelor, ca in fizica -adica prin unitati ale timpului solar (minute si secunde) - constituie o exceptie, deoarece operelor de arta le este proprie masurarea relativa (subiectiva), care permite ca actul interpretarii sa nu fie mecanic, ci in permanenta un act creator - legat intim de continutul emotional al acestor opere, de sensibilitatea, gustul si personalitatea artistului.

c) Intensitatea sonora

Prin intensitate sonora - in sens fiziologic - intelegem senzatia pe care o produce asupra organului nostru auditiv amplitudinea (volumul) vibratiilor, intre intensitate si amplitudine exista un raport direct proportional: cu cat amplitudinea vibratiilor este mai mare, cu atat creste si intensitatea sunetului rezultant, si viceversa: cu cat amplitudinea vibratiilor este mai mica, in aceeasi masura intensitatea sunetului descreste.

Omul nu aude sunetul cu intensitatea pe care acesta o are in momentul cand vibreaza sursa producatoare (intensitatea obiectiva), ci cu o diferenta in minus, cauzata de distanta parcursa pana la receptarea de catre auz si de fac­torii de rezistenta oponenti din mediul ambiant (intensitatea subiectiva).

În muzica, pe coordonatele intensitatii sonore se dezvolta sensuri si valente expresive noi, care vin sa se adauge celor obtinute pe plan intonational si ritmic.

Sirul nesfarsit de nuante muzicale - cu infinitele lor posibilitati de gradare - isi are pornirea de la intensitatea sunetelor, care genereaza dinamica muzicala - arta de a reda discursul muzical in nuantele si cu accentele cele mai expresive. Folosirea cu maiestrie a intensitatilor sonore se traduce, in actul de interpretare a operei de arta, prin imagini de mare sensibilitate, convingere si plasticitate.

Ne-am putea oare imagina muzica fara elevarea planurilor sale dinamice si a nuantelor ei expresive ? Ar fi sa o limitam la o exprimare monotona, neinteresanta si pana la urma plictisitoare.

d) Timbrul sonor

În procesul auditiv, forma complexa a vibratiilor din care rezulta armo­nicele se percepe ca timbru - calitate fiziologica ce distinge sunetul dupa sursa care 1-a produs (coarda, coloana de aer, membrana, bara metalica sau din lemn, generatorul electronic, vocea etc.). În alte domenii, el este asemuit cu culoarea calitate fiziologica de natura vizuala pe care materia o produce asupra retinei noastre.[3]

Pe plan fiziologic, fata de celelalte insusiri ale materialului sonor (inal­time, durata, intensitate), timbrul ramane o calitate (dimensiune) complementara a acestora; pe plan muzical insa, el detine - ca si acestea - o importanta majora, mai ales in conditiile evolutiei artei componistice din zilele noastre, cand este utilizat in variate forme ale expresiei artistice.

Explicatia stiintifica a existentei acestei calitati in fiecare sunet muzical o constituie - dupa cum s-a mai aratat - fenomenul rezonantei naturale (principiului armonicelor), asupra caruia vom reveni in continuare cu date su­plimentare.

Rezonanta superioara

A fost descris mai inainte modul cum se produc armonicele in rezonanta naturala a unui sunet fundamental oarecare.

Prin analiza matematica a fenomenului, s-au putut determina cu precizie armonicele superioare, acestea producandu-se la intervale fixe si intr-o ordine anumita de succesiune.

Ca numar, armonicele sunt infinite: pentru ilustrarea teoretica a fenomenului, se folosesc insa primele 16, dintre care cu auzul liber pot fi sesizate cca 8-10 de la baza.

Presupunand ca o coarda emite sunetul do ca sunet fundamental, armo­nicele superioare ale acestuia vor fi:

Citeva observatiide orin teoretic asupra armonicelor superioare

Frecventa fundamentala constituie inaltimea cu care percepem sunetul respectiv, armonicele avandu-si fiecare frecventa proprie, dar nesesizabila cu auzul liber.

Armonicele insemnate cu numere pare (2-4-6-8-10 etc.) constituie repe­tari la octava ale armonicelor aparute deja, iar cele cu numere impare (1-3-5-7-9-11 etc.) reprezinta aparitia unor sunete noi in seria de armonice.

Armonicele 7 (si bemol), 11 (fa diez), 13 (la bemol) si 14 (si bemol) nu pot fi redate in scris la inaltimea lor reala din rezonanta; de aceea au fost notate diferit: armonicele 7 si 14 reprezinta un si bemol mai jos decat cel utilizat in muzica europeana, ca si armonicul 11 (fa diez), care de asemenea se afla mai coborat; iar armonicul 13 (la bemol) este situat in realitate intre la bemol si la natural.

În aparitia armonicelor se observa o anumita ierarhie: sunetul fundamental do apare de cinci ori (armonicele l, 2. 4, 8 si 16), din care cauza se aude cel mai puternic, aproape ca unul singur; cvinta acestuia, sol, apare de trei ori (armonicele 3. 6. 12 ; terta sunetului fundamental, mi, de doua ori (armonicele 5 si 10).

Se intrevede in aceasta ierarhie de sunete armonice pozitia principala (dominanta) a acordului tonal (acordul treptei 1) alcatuit, in conformitate cu legile tonale, din sunetul fundamental, terta si cvinta sa.

Din punct de vedere al frecventei intervalelor, in seria de armonice se observa o ordine reamintind de cea functional-istorica: octava (do-do) apare de patru ori (armonicele 1-2; 2-4; 4-8; 8-16), cvinta (do-sol) de trei ori (armonicele 2-3; 4-6; 8-12), cvarta (sol-do) de trei ori (armonicele 3-4; 6-8; 12-16), terta mare (do-mi) de doua ori (armonicele 4-5; 8-10) etc., preponderente fiind deci. ca si in creatie, intervalele primare: octava, cvinta, cvarta etc.

Acordul de septima de dominanta este prezent in formatia de armonice: 4, 5, 6 si 7.

În regiunea de jos a armonicelor rezida armonia diatonica - corespunzand inceputurilor creatiei in acest gen - iar in regiunea superioara a armoni­celor se evidentiaza lumea sonora cromatica (melodica si armonica).

Pastrand aceleasi intervale intre armonice si aceeasi ordine de succesiune, se pot obtine armonicele oricarui alt sunet, daca este considerat fundamental sau generator.

Rezonanta inferioara

Desi un corp (agent) sonor cand intra in vibratie produce numai armonice supe­rioare, s-a emis totusi teza existentei unui proces de rezonare inferioara a sunetului, din care rezulta subarmonicele sau armonicele inferioare. Conform acestei teze, armonicele superioare se reflecta coborator - ca un obiect in oglinda unei ape, generand seria de armonice inferioare (subarmonice), care se produc intr-o ordine simetrica inversa (la aceleasi intervale cu cele superioare).

Vom exemplifica fenomenul prin armonicele superioare si inferioare ale sunetului do :

Pentru muzica, valoarea practica a demonstratiei subarmonicelor este infima, cea teo­retica insa nu este de neglijat, intrucat pe aceasta cale se fundamenteaza cateva principii, dintre care vom semnala, in continuare, pe cele mai cunoscute in teoria muzicii.

- Modul minor utilizat frecvent in creatia tonala se reflecta, ca structura, in armonicele inferioare (acordul minor al treptei I provine din primele 6 subarmonice):

- Din punct de vedere functional, conceptul tonal clasic de creatie isi gaseste su­portul stiintific in cele doua feluri de rezonante : principiile privind dominanta tonala se reflecta in rezonanta superioara, iar cele care privesc subdominanta tonala, in rezonanta inferioara, rolul tonicii fiind evident prin pozitia sa centrala fata de ambele serii de armonice (superioare si inferioare):

Observand fenomenul rezonantei naturale descrise mai sus, ne dam seama cat de complex se prezinta un sunet in viziunea sa spectral-armonica, in pofida faptului ca. din cauza imperfectiunii noastre fiziologice, il auzim ca unul singur !

Concomitent cu sunetul principal, se elaboreaza deci. in procesul vibratoriu, un adevarat univers de sunete de diverse frecvente, ce constituie rezonanta sa naturala.

Gandind armonicele intr-o desfasurare ad infinitum, putem conchide ca, in realitate, fiecare sunet poarta in rezonanta sa pe toate celelalte.