ФИЗИКА И МУЗЫКА

Страдивари не стремился никому подражать и не гнался за соблюдением традиций. У него была другая цель: любой ценой добиться красоты и силы звука. И поэтому труд его стал трудом неутомимого исследователя. Все его скрипки — по существу, акустические опыты, причем разные, не повторяющиеся. Одни более удачные, другие менее удачные. Из сопоставлений рождалось знание. Оно говорило: источник звуковой красоты не столько в отдельных деталях инструмента, сколько в их единстве. Порой тончайшее изменение свойств древесины заставляло поправлять конфигурацию дек, их толщину, выпуклость. И для разных оттенков звука — по-разному. А как это сделать, подсказывал мастеру слух. Он творил свои скрипки и руками, и глазами, но главным образом ушами и головой. Недаром доброжелательные соседи выстилали сеном мостовую возле дома Страдивари.

Сумел бы слепой химик приготовить хорошие краски для живописца? Какая нелепость! Так почему же скрипичный мастер, даже лишенный слуха, брался за изготовление музыкального инструмента? На вид он определял материал, циркулем и линейкой вымерял размеры. Во время работы и не думал о звуке — будто делал всего-навсего сложную изящную мебель. Ушами он оценивал лишь готовый инструмент. В этом-то и крылся порок работы. Копирование осязанием и зрением не могло повторить голоса скрипки. Уж очень она чутка, капризна.

Впрочем, в слепом копировании старинных скрипок были повинны и покупатели. Зная о триумфах Страдивари и Гварнери, они и слышать не желали о новых именах. Если мастер хотел хорошо заработать, он делал скрипку, с виду неотличимую от кремонской, вплоть до этикетки с именем знаменитого итальянца. Ее покупали быстро и за большие деньги. Так тысячи подделок разошлись по всему свету.

Разумеется, в этом темном царстве подражательства нет-нет, да и сверкали лучи подлинного творчества. Искатели находились во многих странах. В России прославился Иван Андреевич Батов (крепостной графа Шереметева) и Анатолий Леман, в Германии — Якоб Стайнер, во Франции — Никола Люпо. Проходили годы, и инструменты самобытных мастеров тоже начинали подделывать. Это было лучшим признанием их успеха.

Лишь совсем недавно перевелись скрипичные «фальшивомонетчики». Любые подделки теперь умеют распознавать. Иные знатоки перещеголяли в этом Шерлока Холмса и Ната Пинкертона. И в наши дни почти все .мастера стали трудиться без оглядки на прошлое. Они поняли наконец, что куда полезнее взгляд в будущее.

ОТ МОНОХОРДА К КЛАВИКОРДУ

Что-то уж слишком монархичный строй мы приписали сообществу музыкальных инструментов. Орган у нас царь, арфа — царица, лютня — экс-королева, скрипка — принцесса. Вернее было бы сравнить их с президентами и премьер-министрами. Ведь оркестр — ярко выраженная республика. Во всяком случае, «правом голоса» пользуются все его граждане.

Но раз уж так повелось, рояль придется признать королем. Тем более что само его имя в переводе значит «королевский». И, честное слово, это заслуженное имя.

Но не сразу рояль завладел музыкальной короной. Как и все его собратья, он прошел длинную лестницу преобразований, на нижних ступеньках которой выглядел более чем скромно. Собственно, вначале не было ничего похожего на нынешнее фортепьяно. Был греческий монохорд — одна-единствеиная струна в длинном ящике, которую снизу поджимали передвижной подставкой. Были древние цимбалы и гусли, где струны или перебирали пальцами, или ударяли палочками, или дергали крючком — плектром.

Монохорд сперва служил физическим прибором и учебным наглядным пособием. Античные созерцатели и средневековые монахи постигали на нем премудрости музыкальной грамоты. В те времена это занятие слыло весьма важной наукой.

То ли после скучного урока у монастырских учеников возникло желание поразвлечься, то ли по другой какой причине, но в один прекрасный день несколько монохордов были соединены вместе и приспособлены для музицирования. Получился многострунный монохорд, или полихорд. Под его струны (одинаковой длины и одинаково настроенные) монахи подкладывали подставки — тангенты и наслаждались многоголосными созвучиями. Подозревают, что к этому делу был причастен изобретатель нотного письма Гвидо Аретинский.

Тогда, в Х веке, многоголосие только начало проникать в церковную музыку, хоть в народе было хорошо известно. Многие средневековые святые отцы считали аккорды явлением греховным и уверяли, что «богу в большей степени угодно одноголосие народа христианского».

Что ж, ради божьего удовольствия и немножко ради собственной услады хитрые монахи решили сделать полихорд пригодным и для исполнения одноголосных мелодий. Под каждой струной поставили в разных ее местах несколько тангентов, которые соединили с клавишами для пальцев. Перебирали пальцами клавиши — тангенты толкали струны, укорачивая и удлиняя их звучащие части, и под сводами храма лилась мелодия. Так родился первый «струнный орган», первый струнный клавишный инструмент — клавикорд. А, едва появившись на свет, он удрал из церкви на вольный воздух «светской» музыки.

Это был очень неплохой инструмент. Правда, негромкий. Но зато ему был доступен приятный для слуха эффект — вибрация звука. Покачивая пальцем клавишу, исполнитель заставлял двигаться и тангент, а стало быть, слегка укорачивал и удлинял звучащую струну. Своеобразный ударно-напевный звук полюбился композиторам. Для клавикорда писали многие. В XVIII веке, ужо после появления фортепьяно, великий Бетховен сочинил сонату, которая предназначалась только для клавикорда. И даже сегодня для ее исполнения разыскивают старый клавикорд.

К числу достоинств его надо отнести и небольшой размер и малый вес. Обычно для игры клавикорд просто ставили на стол. Рассказывают, что молодой Гайдн, уставая от шумливости товарищей по интернату, брал под мышку клавикорд, убегал на чердак и часами пропадал там наедине со своей музыкой. У нынешних пианистов такой возможности, к сожалению, нет.

АРИСТОКРАТИЧЕСКИЙ КЛАВЕСИН

Клавикорд не скучал от одиночества. Рядом подрастал его младший брат—клавесин. Дитя древних гуслей — псалтериума, - клавесин во многом походил на своего прародителя. Струны разной длины, расставленные по росту. И их много: по струне на каждую клавишу. Это шаг вперед. В клавикорде одну струну обслуживали порой четыре-пять тангентов и клавишей, что усложняло игру и ограничивало число доступных звуков в аккордах. Только в XVIII веке появились «свободные» клавикорды— с одинаковым числом клавишей и струн.

Звук на клавесине извлекался тоже по-своему. На концах клавишей укреплялись не тангенты, а столбики с вороньими перьями. Музыкант нажимал клавишу, столбик поднимался, цеплял перышком за струну, и слышался острый, звонкий щелчок. Он был громче и ярче, чем удар клавикорда, но кое в чем и уступал ему.

Если на клавикорде можно было хоть в небольших пределах менять силу звука и даже заставлять его вибрировать» то в клавесине ничего подобного делать не удавалось. Как ни ударь по клавише — звучит одинаково: воронье перо дергает за струну ни сильнее, ни слабее.

Тем не менее звуки клавесина были достойны того, чтобы нравиться. Светлые, свежие, как дождевые капли на солнце, они привлекали много поклонников.

До сих пор на клавесине исполняют, например, «Турецкий марш» Моцарта. Он создан именно для этого инструмента.

Неудивительно, что довольно быстро клавесин перерос своего старшего меланхолического брата и в буквальном смысле «поднялся на собственные ноги».

Изменилась и форма его: на смену четырехугольной пришла крыловидная, как у нынешнего рояля. Ряды струн стали укрепляться на прочной деревянной раме, а под ней лег тонкий деревянный щит — дека. Она собирала на себя колебания струн и излучала звук широким потоком вверх и вниз.

Одно за другим появлялись и мелкие усовершенствования. Вместо вороньих перьев пошли в дело кожаные и металлические пластинки — плектры. Жильные струны заменились латунными. От этого росла громкость, голос приобретал новый колорит.

Правда, главный недочет инструмента — некоторое однообразие, монотонность звучания — упрямо держался. Но, стараясь преодолеть его, мастера изобрели немало любопытного. Как в органе, ввели дополнительные клавиатуры — мануалы. У каждой — особое защепление струн, особая окраска звука. Так клавесин заставили подражать лютне, арфе. Потом умножили число струн. Добавили регистр, в котором при нажиме клавиши цеплялось сразу две, а то и три, и четыре струны. Додумались и до другого: прижимать специальным рычагом к струнам бумажную полоску — выходило хрипение, вроде фаготного.

Сложный и громоздкий, с двух- и даже трехэтажной клавиатурой, клавесин год от году становился труднее в изготовлении и дороже. Дабы заставить богачей раскошелиться, мастера не скупились на его внешнее украшение. На корпусе и крышке рисовали яркие, разноцветные картинки, наводили сверкающий зеркальный глянец. И не ошибались. Властительные феодалы требовали именно этого.

Одевшись в пестрый наряд, набрав сановитость и важность, клавесин стал по-настоящему великолепен. Он прочно обосновался в аристократических гостиных, сделался и модной мебелью, и изысканнейшим музыкальным инструментом. Композиторы в совершенстве овладели его недюжинными возможностями. Нежная острота, легкость, порхание, а то и строгая, звонкая жесткость, металлическая отрывистость клавесинных звуков послужили блестящим противопоставлением церковной тягучей монументальности органа.

Но шли десятилетия. И мало-помалу, привыкнув к достоинствам клавесина, музыканты захотели большего — протяжных звучаний, мощи, выразительности, возможности плавно менять силу звука. Однако ничему этому красавец клавесин так и не научился, несмотря на все ухищрения.

СМЫЧКИ-КОЛЕСА

Мечта об инструменте, объединяющем целый оркестр, владела умами давным-давно. Одна из первых идей блеснула еще до рождения клавесина. И автором ее был не кто иной, как гениальный Леонардо да Винчи, великий ученый, инженер, живописец.

В 1490 году Леонардо замыслил построить клавишный инструмент, в котором струны возбуждались бы не щипком и не толчком, а трением — как в скрипке.

В инструменте должны были непрерывно вращаться колеса с ободами, натертыми канифолью. Нажмет музыкант клавишу, и тотчас вращающееся колесо коснется ободом струны. Этот «круглый смычок» будет вести по струне, пока музыкант не отпустит клавишу. И звук выйдет протяжный, ровный. Если играть аккордами, получится- целый ансамбль струнных смычковых инструментов!

Самому Леонардо этот любопытный проект осуществить не удалось. Но позднее мастер Ганс Гайден из Нюрнберга построил именно такой инструмент. Сейчас он позабыт. Видно, не больно красиво звучал — смычком извлечь приятный звук куда труднее, чем щипком или ударом. К тому же кто-то должен был все время приводить в движение колеса, словно катать жернова на мельнице. Лишь в маленьких ручных колесных лирах зажила идея Леонардо да Винчи — бесконечный смычок. Эти оригинальные народные инструменты дожили до сегодняшнего дня. Их можно встретить и в нашей стране — на Украине, в Белоруссии.

Придумывали и другие системы. Например, механически соединяли, разные инструменты так, чтобы они звучали от ударов по клавишам. Скажем, к клавесину добавляли тарелки, барабаны, литавры. Приспосабливали даже флейты и трубы. Но этот инструментальный гибрид был, конечно, сложен и неудобен.

Иногда появлялись необычайно странные конструкции. До сих пор остается загадкой «Золотой Дионис» — инструмент, построенный в начале XVIII века мастером Прокопием Дивишем. Судя по записям очевидцев, он имел 790 струн и допускал 130 изменений звука. Говорят, этот гигант был оснащен даже какими-то электрическими устройствами.

Чем дальше, тем больше высказывалось предложений и идей. Они сыпались, как из рога изобилия. Из музыкальных мастерских выходили новые и новые образцы клавишных инструментов.

Но лишь один из них выбрала и сохранила придирчивая история — ныне всем известное и всеми любимое фортепьяно.

ДЛЯ ТИШИНЫ И ГРОМКОСТИ

Имя создателя современной скрипки увековечено в поговорках, ему посвящены легенды, о нем написаны целые книги. А о творце фортепьяно знают только специалисты-инструментоведы, да и им известно очень мало. Слава прошла мимо этого замечательного мастера, хоть заслуги его огромны.

Бартоломео Кристофори служил смотрителем музея музыкальных инструментов во Флоренции. Всю жизнь он провел среди клавесинов и клавикордов и непрерывно думал об их улучшении. Отличный мастер, он скептически относился к гигантомании, которой в его время .заражалась клавирная техника. Чувствовал, что необходимо нечто простое и принципиально новое. Но только на склоне лет созрело в его голове изобретение, которому выпала судьба стать великим.

Замысел Кристофори выглядел просто. Не надо дергать за струны, как в клавесине, не надо поджимать их, как в клавикорде. Гораздо лучше будет ударять по струнам молоточками. Ведь силу удара можно менять, а значит, и варьировать громкость звучания струны.

Суть этой идеи не была новинкой. Еще в древних цимбалах струны возбуждались ударами. Задача заключалась .в том, чтобы связать движение молоточка, бьющего по струне, с нажимом клавиши. Сильный удар пальца по клавише должен повлечь за собой и сильный удар молоточка по струне, а легкое прикосновение пальца к клавише — легкий, нежный удар по струне. Это главное, чего предстояло добиться.

Никто не знает, сколько бессонных ночей провел Бартоломео, облекая свою мысль в сложный бесшумный механизм. Никто не знает, сколько вариантов пришлось забраковать, прежде чем появились образцы, удовлетворившие изобретателя.

В конце концов на каждую клавишу он решил ставить подвижное сочетание двух хитроумных систем деревянных рычажков, заканчивающихся легким молоточком, обтянутым кожей. Молоточек ударял по струне, а мягкий войлочный демпфер глушил ее, когда палец снимался с клавиши.

В 1709 году некий знатный посетитель музея во Флоренции увидел там четыре клавесина, оснащенных новой механикой. .То были инструменты Бартоломео Кристофори. Талантливый мастер дал им и имя «gravicembalo col piano e forte» — «клавицембалы с тихим и громким звуком». Так появился «тихогром» — «фортепьяно». Главное достоинство его было запечатлено в самом названии.

Кристофори считал свое изобретение далеко не законченным и не спешил трубить о нем на весь мир. Но это сделал один музыкальный журнал. И тогда, если верить слухам, в гости к изобретателю пожаловал сам Иоганн Себастьян Бах. Какое он вынес суждение, неизвестно, но после визита великого музыканта темпераментный итальянец схватил топор и безжалостно изрубил механику на очередном клавесине с «piano e forte». Тем не менее настойчивый Бартоломео довел свое изобретение до совершенства.

ЕГО ВЕЛИЧЕСТВО РОЯЛЬ

Кристофори умер в безвестности. Блистательного торжества своего детища он не увидел. Громкий и прозрачный звук фортепьяно аристократам казался грубым, резким. Даже в XIX веке новый инструмент встречал противников, да и не только среди глупцов. Его недолюбливал, к примеру, Генрих Гейне, считавший, что стучать по струнам молотками — занятие кощунственное.

К счастью, дело решали не поэты, а музыканты. Молоточковое фортепьяно благословили Бах, Моцарт, Бетховен, Мощность звука, богатство интонации открыли ему дорогу в большие залы — к широкой публике. И народу пришелся по вкусу прекрасный, неслыханный прежде звонкораскатистый голос, который то гремел громом, то затихал до тончайшего пианиссимо. На фортепьяно впервые зазвучала революционная «Марсельеза». Оно стало рабочим инструментом композиторов, поселилось в домах горожан. Начало быстро развиваться искусство фортепьянной игры. Великие пианисты, плеяду которых возглавил Ференц Лист, стали в один ряд с великими певцами и скрипачами.

И этот громкий успех каждодневно поддерживала работа музыкальных мастеров. Они дня не сидели сложа руки.

Сколько коллективных усилий соединила в себе современная фортепьянная механика!

Основанная Кристофори, она ныне отточена до мельчайших деталей. Почти неуловимые нюансы ударов по клавишам нынешний рояль в полной сохранности передает струнам. Он не «захлебнется» от самых дробных «тремоло» — повторений одного звука.

Замечательным событием было изобретение фортепьянных педалей, особенно правой, освобождающей струны от заглушающих демпферов. Протяжность созвучий, их сложение, обогащение аккордов, усиление, изменение тембра звука — вот как много дала одна только правая педаль!

Преобразилась и «струнная одежда» — стала прочнее и наряднее. Латунь получила отставку. Теперь струны делают из специальной стали и очень тщательно вырабатывают. Их стало больше, натяжение их увеличилось, ибо, сильно натянутые, они звучат гораздо лучше.

Как вы думаете, какое усилие развивают теперь все струны рояля? Двадцать тысяч килограммов! Старая деревянная рама от такого напряжения лопнула бы не задумываясь. Поэтому она усилена надежной чугунной конструкцией.

Расположены струны тоже по-другому: не одним рядом, как прежде, а двумя и даже тремя скрещивающимися. Это экономит место, сохраняя необходимую длину струп.

В первых же фортепьяно обновилась дека. По сравнению со старинной клавесинной она стала тоньше, прочнее, звонче. Моцарт в свое время восхищался, как ловко выделывал эту «гармоническую доску» фортепьянный мастер Штайн. «Изготовляя ее, — писал Моцарт, — он выставляет ее на воздух, на солнцепек, под дождь, под снег, всем чертям на расправу, для того чтобы доска растрескалась. Тогда с помощью пластинок и клея он наполняет трещины. Когда гармоническая доска так приготовлена, можно ручаться, что ей ничего не сделается».

В наши дни деке посвящены целые научные исследования. О ее материале, толщине, размерах, конфигурации ученые пишут диссертации. Еще бы, именно она — главная деталь звуковой системы рояля.

Некоторые мастера отваживались и на коренную переделку фортепьяно. Ставили его «на дыбы», соединяли пару инструментов в один, изобретали новые клавиатуры. Но столь серьезная ломка традиционного строения инструмента не увенчалась успехом. Исключение составляет только изобретенное в 1880 году и всюду понравившееся пианино. Для роялей же, даже весьма оригинальных — автоматических, электрифицированных, — по-прежнему основой служит испытанная временем система Кристофори. И через сто пятьдесят лет после смерти замечательного изобретателя на его родине, в Падуе, был наконец поставлен памятник этому выдающемуся человеку.

...Вот и окончилось наше путешествие в историю музыкальных инструментов — короткое и поверхностное, как у туристов, приехавших на неделю в большую страну. Но, пожалуй, главное мы успели рассмотреть — увидели, как тесно срослось развитие музыки с прогрессом музыкальной техники. Каждый новый инструмент появлялся в ответ на требования музыкантов и открывал новую страницу в искусстве музыки. Лютня, скрипка, орган, клавесин, фортепьяно — это целые эпохи в музыкальной истории Европы.

Мы убедились и в том, как долго и трудно пытливая человеческая мысль пробивалась к технике современного оркестра.

На первых порах люди не ведали даже, что такое звук, не знали, почему он возникает, по каким причинам меняется. Бездна времени уходила впустую, понапрасну терялась масса сил. Открытия совершались случайно, вслепую, на ощупь.

Но настал день, и на помощь музыке пришла наука.

ГЛАВА 2

КАК ПОЛУЧАЕТСЯ ЗВУК

Что крепче всего на свете? Что быстрее всего? Что слаще всего? Герои старинных сказок проявляют чудеса сообразительности, отгадывая такие загадки.

Читателям этой книжки тоже задается загадка: что мягче всего на свете?

Думаете, перина? Подушка? Нет, воздух.

Конечно же! Воздух податливее и мягче пуха. Лучшие матрацы — надувные.

Ну, а что на свете самое упругое?

Не пружины и не резинки, а все тот же воздух. Несмотря на свою мягкость, он чрезвычайно упруг. Не будь этого, вы не надували бы им свои мячи: они наотрез отказались бы прыгать, будто набитые ватой.

Упругость «сверхмягких» тел — газов — в свое время удивляла физиков и служила поводом для горячих споров. Недоумения разрешил Михаил Васильевич Ломоносов. Виновником оказалось беспорядочное движение газовых молекул. Бомбардируя стенку сосуда, вмещающего газ, они создают давление, которое упрямо борется со сжатием.

Итак, наш мир погружен в огромный упругий океан. И именно поэтому наш мир полон звуков.

Хлопком в ладоши вы быстро сжимаете воздух. Он благодаря своей упругости тут же расширяется и сдавливает соседние участки атмосферы. Те, сжавшись, в свою очередь, стремятся расшириться — и все дальше распространяется невидимая волна. А достигнув нашего уха, она ударяется о барабанную перепонку и создает ощущение, которое мы называем звуковым.

Словом, звук есть упругие волны, бегущие в воздухе. Это люди знают давным-давно. Еще две тысячи лет назад римский архитектор Витрувий так точно описал в своей книге распространение звука, что самый строгий из современных учителей физики поставил бы ему пятерку.

Но нас интересует не всякий звук, а только музыкальный. В чем его отличие?

Специалисты говорят: волчий вой и комариный писк — звуки музыкальные, а барабанный бой и стук кастаньет — просто шум.

Барабанщики, конечно, недовольны. Но ничего не поделаешь, такой уж приговор вынесла наука. К музыкальным звукам она отнесла те, которые обладают определенной высотой. И вместе с пением скрипки в эту поэтическую компанию затесался паровозный гудок.

Ну, а как звук становится музыкальным, как он приобретает высоту? Очень просто. Надо, чтобы упругие воздушные волны отправлялись в путь не беспорядочно, а строго «по расписанию». Если воздух пронизывается ровной грядой волн, бегущих друг за другом на равных расстояниях, то ухо слышит непрерывный звук определенной высоты. И чем чаше следуют одна за другой волны, чем они короче, тем тоньше звук. С повышением частоты он от самых низких восходит к самым высоким. О таком подъеме стоит рассказать особо,

СНИЗУ ДОВЕРХУ

Лет тридцать назад в одном из лондонских театров готовилась к постановке пьеса, действие которой по ходу спектакля переносилось в далекое прошлое. Режиссер хотел подчеркнуть необычайную обстановку оригинальным сценическим эффектом. Но каким? К переменам освещения все привыкли, музыка заглушила бы слова актера. И вот физик Роберт Вуд посоветовал использовать инфразвук — сверхнизкий звук, не слышимый человеком, но при достаточной силе создающий, как уверял Вуд, ощущение «таинственности».

Ученый собственноручно изготовил источник инфразвука— громадную органную трубу. И на очередной репетиции ее опробовали. «Последовал неожиданный эффект, — вспоминает журналист-очевидец, — вроде того, который предшествует землетрясению: задребезжали окна, зазвенели стеклянные люстры. Все старинное здание начало дрожать, ужас прокатился по залу. Пришли в смятение даже жители соседних домов».

Режиссер, понятно, испугался и распорядился, чтобы «такую-сякую» органную трубу немедленно выкинули.

Случай в лондонском театре — единственная попытка использовать инфразвуки в искусстве. Науке же они служат исправно. Есть приборы, способные чутко улавливать инфразвуки. С помощью таких аппаратов геофизики предсказывают штормы на море, изучают подземные толчки.

Наинизший из слышимых человеком музыкальных звуков имеет частоту 16 колебаний в секунду. Он извлекается органом. Но применяется не часто — слишком уж басовит. Разобрать и понять его трудно.

Зато 27 колебаний в секунду — тон вполне ясный для уха, хоть тоже редкий. Вы услышите его, нажав крайнюю левую клавишу рояля.