Наш мозг — Бетховен. Как назойливый шум превращается в музыку и паттерны

До того, как большинство людей переселились в города, главным раздражителем для них служило, вероятно, кудахтанье кур. Вместе с тем на протяжении тысячелетий люди буквально жили «по курам», как сейчас живут по Гринвичу, Москве или Нью-Йорку, хотя многим было не так просто примириться с куриным кудахтаньем. И все же значительная часть профессиональных музыкантов была не из их числа, и порой они даже посвящали курам свои произведения: достаточно вспомнить написанную Жаном-Филиппом Рамо в 1726 году вещь La Poule или, если взять что-то посовременнее, вышедшую в 2014 году песню поп-певицы Ван Жун Роллины Chick Chick.

Однако музыкантов интересовали не только куры. Шум повседневной жизни, порой раздражающий, порой приятный, нашел свое отражение во всех музыкальных культурах нашей планеты. Шуберт использовал стук лошадиных копыт для создания завораживающей атмосферы в балладе «Лесной царь» — что-то подобное можно услышать в музыке, исполняемой на традиционных китайских инструментах. Тувинское горловое пение часто имитирует звуки журчащей воды и свистящего ветра. Бетховен оркестровал «пение птиц» и «грозу».

С развитием инструментов и техники шумы, создаваемые людьми, также проникли в музыку: Шуберт, Дворжак и Сен-Санс превращали упорное вращение колеса в мелодичные узоры.

По мере того как техника распространялась все шире и становилась все громче, росла частота ее репрезентации в музыке. В произведении композитора Стива Райха «Городская жизнь» (1969) звуки автомобильных сигнализаций вытесняют кудахтанье курицы из La Poule Рамю, эстетизируя уже наш городской звуковой ландшафт. На самом деле, автосигнализация и гудки имеют общие акустические характеристики. И те, и другие представляют собой ритмические паттерны со значительной составляющей шума — повторяющиеся, но пугающе непредсказуемые. Именно поэтому шум раздражает обычных граждан и привлекает композиторов.

Случаи, когда композиторы вставляли шум окружающей среды в свои произведения, могут пролить свет на то, как человеческий мозг в целом воспринимает шум и превращает его во что-то приятное и увлекательное. Шум олицетворяет беспорядок и неопределенность. Мы же склонны бороться с неопределенностью. Эволюция научила нас управлять рисками и настроила наши естественные ритмы так, чтобы нам легче было извлекать порядок из хаоса. Подобно барабанной дроби, которая готовит нас к чему-то драматическому, шум приводит в движение механизмы нашего сознания. Иными словами, мы живем, извлекая музыку из шума мира.

Музыка и движение связаны биологически. Мы маршируем под музыку, танцуем под музыку и укачиваем младенцев, напевая им колыбельные. Мы качаемся, прыгаем и кружимся под музыку. Но не только ритм заставляет нас двигаться.

Акустический шум сам по себе порождает кинетическую реакцию. Этимология термина подтверждает это. Ивритское слово, обозначающее шум, ra’ash, — синоним «тряски». Как правило, это слово используется в Библии для описания разрушения, гневного и яростного. Придуманное в гораздо более тихие, чем сейчас, времена, английское noise имеет общий этимологический корень с латинским словом nausea («тошнота»), которое, в свою очередь, имеет один корень с греческим naus — «корабль».

Получается, что хотя шум является слуховым феноменом, в то же время он странным образом связан с морской болезнью, с экстремальным воздействием на вестибулярный аппарат.

Тот факт, что ухо сочетает в себе одновременно слуховой и вестибулярный аппараты, является своеобразным результатом эволюции: когда наши предки вышли на сушу, рыбьи жаберные дуги стали костями внутреннего уха, связав слух с ощущением баланса собственного тела. Мешочек (sacculus), вестибулярный орган, отвечающий за регулирование равновесия (именно он выходит из строя на американских горках), также реагирует на звук. Мощное побуждение к дичайшим пляскам, появляющееся, когда мы слышим громкую, энергичную, ритмичную музыку, возникает именно в вестибулярной системе. Вот как композитор Джон Адамс описывает свою оркестровую работу «Недолгая поездка на быстрой машине» (A Short Ride in a Fast Machine): «Вы знаете, как это бывает, когда кто-то предлагает вам прокатиться на потрясающей спортивной машине, а потом вы жалеете об этом?»

В дополнение к беспокойству и замешательству длительный громкий шум может привести к физической дезориентации. Филогенетически слуховая система развилась из вестибулярной системы. Наряду с волосковыми клетками, которыми ушные улитки улавливают звук, вестибулярный нерв также содержит волокна, которые реагируют на акустические сигналы. Поэтому громкий, внезапный шум иногда может вызвать чувство дезориентации, приводящей иногда к такой же тревожной физической нестабильности, как и при быстром движении. Думайте об этом как о слуховом головокружении.

Как правило, мы довольно хорошо привыкаем к шуму и способны загнать его в отдаленные уголки сознания, если громкость не навязчива, полоса частот не скачет и в звуковом потоке нет резких изменений или перерывов. Но когда шум привлекает наше внимание, это вызывает беспокойство. Спектральная характеристика шума по своей сути апериодична, то есть в сигнале отсутствуют заметные повторяющиеся паттерны, необходимые для передачи высоты тона. Это делает шум невозможным для восприятия, что сбивает нас с толку. Шум непригоден для пения, мы его не понимаем.

И, как это обычно бывает с явлениями, которые кажутся нам безнадежно запутанными, шум вызывает у нас дискомфорт.

Звуковая неразбериха бросает вызов процессам нашего восприятия. Шум затрудняет коммуникацию и снижает способность воспринимать и интерпретировать значимые слуховые сигналы. Как мы все хорошо знаем, непонятные и неожиданные шумы вызывают беспокойство. Звук — это фундаментальный триггер беспокойства. Слуховая система играет ключевую роль в нейронных цепях, отвечающих за тревогу и страх.

Миндалевидное тело, отвечающее за страх и эмоции, реагирует непосредственно на пугающие звуки и сохраняет их в нашей памяти. Хотя специализированная литература полна исследований, объясняющих, как организмы предвидят неприятности благодаря сохраненным в памяти слуховым сигналам после относительно небольшого количества их повторений, задействованные при этом нейронные сети и связи по-прежнему неясны. Так или иначе, травматические события влияют на синаптическую силу и чувствительность, что делает шум особенно тревожным при ПТСР и тревожных расстройствах.

Связанные с шумом опасности вызывают озабоченность государственных органов по охране труда и технике безопасности. Шум мешает концентрации, усиливает стресс и может стать причиной гипертонии, сердечно-сосудистых заболеваний, а также нервных расстройств. По уровню кортизола в слюне ученые установили, что шум способствует выделению гормонов стресса. Стресс, вызванный шумом, ухудшает работу префронтальной коры головного мозга, которая отвечает за способность к рассуждениям и за сдерживание импульсивных реакций. Кроме того, высокий уровень окружающего шума и громкая музыка влияют на вкусовую и обонятельную чувствительность. Кисло-сладкий вкус отличается в шумных ресторанах от кисло-сладкого вкуса в тихих ресторанах. (Как правило, шум приглушает вкус. Но в одном исследовании было показано, как сладкий вкус усиливался присутствием белого шума, который повышал уровень стресса, влияя на восприятие вкуса.)

Таким образом, шум — часть нашей системы безопасности. Мы запрограммированы на то, чтобы осознавая свое окружение, выявлять в нем как угрозы, так и возможности. Поэтому мы постоянно ищем последовательные информационные паттерны — но из-за шума делать это нам гораздо труднее. Если вы остались ночевать в осеннем лесу, вы сосредоточитесь на звуке шагов, шуршащих по опавшим листьям, даже если за пределами палатки воет ветер и дрожат ветви деревьев. Или же мы концентрируемся, пытаясь расслышать разговор среди шума городского движения.

Хотя в условиях сильного шума часто плохо слышны слова собеседника, нам удается восстановить потерянную информацию, интуитивно заполняя пробелы в словах. По мере восстановления этих потерянных звуков внешний шум эффективно подавляется.

Эта способность была описана еще в 1950-х годах и получила название эффекта «штакетника» — имеется ввиду то, как мы видим происходящее за забором, хотя он и загораживает нам обзор. Другое название — эффект «акустического туннеля», оно отсылает к воображаемой непрерывности поезда, который въехал в в туннель и уже выезжает из него. Примеров предостаточно — от фонематического восстановления речи, заглушенной кашлем постороннего, до знакомого фрагмента песни, испорченного помехами. Мозг даже сам может придумывать звуки, если нужно.

Опыты на хорьках (слуховая система которых похожа на человеческую) показали, как первичная слуховая кора может усиливать входящий сигнал, одновременно ослабляя окружающий шум. Исследователи измерили реакцию хорьков на громкие звуки и обнаружили, что животные интерпретировали звуки, заглушенные шумом, аналогично тому, как они интерпретировали чистые звуки. Мозг, по-видимому, подавляет шум, чтобы улучшить коммуникацию.

На самом деле нам настолько хочется извлечь смысл из шума, что порой мы даже склонны к слуховым галлюцинациям. Тогда мы представляем себе иллюзорные источники звуков — например, слышим телефонный звонок или как кто-то называет наше имя — все более распространенное городское явление, известное как слуховая парейдолия.

Воображаемые источники звуков, вещи и слова слышатся или видятся в условиях как сенсорной перегрузки, так и депривации. Считается, что на записях статических помех можно услышать человеческие голоса — так называемый феномен электронного голоса. Аналогичным образом, люди, находящиеся в постоянной темноте, порой начинают испытывать фосфены — и видят психоделические вспышки света, которые могут принимать человеческие формы (явление, известное как «кино заключенных»).

В начале XX века, когда мир погрузился в хаос войны, психолог Макс Вертхаймер исследовал основополагающие принципы, которые позволяют людям находить структуру в шуме. Гештальт-законы восприятия Вертхаймера описывали, как разум группирует разрозненные объекты, если они похожи.

Он продемонстрировал, как можно вывести закономерности, если они предполагают связь или непрерывность. Вертхаймер назвал фундаментальный принцип восприятия гештальта словом prägnanz — это склонность искать простоту через повторение, порядок или симметрию.

Принцип гештальта Вертхаймера объясняет, как люди видят созвездия в космосе и животных в облаках. Творческий подход к поиску структур в шуме был опробован еще самим Леонардо да Винчи, который был вдохновлен случайными узорами пятнистых поверхностей. «Посмотрите на стены, покрытые множеством пятен, или на камни разных смешанных цветов, — писал он. — Если вам нужно придумать какую-то сцену, вы можете увидеть там сходство с целым рядом пейзажей, по-разному украшенных горами, реками, скалами, деревьями, великими равнинами, долинами и холмами».

Леонардо мог бы согласиться, что создание музыки — это стремление найти закономерности в шуме. Это поиск ритма, созвучного биению сердца. С первых дней своего существования на Земле люди кричали, визжали и шипели. Хлопали в ладоши и топали ногами. Шумели как могли, чтобы напугать врагов — как реальных злодеев, так и воображаемых духов.

Люди всегда ужасно шумели, создавая свои орудия. Орудия, в свою очередь, ужасно шумят при выполнении своих задач, например, при раскалывании камней. Более того, со временем были созданы инструменты, единственной функцией и целью которых было создавать шум. Одни из древнейших известных музыкальных инструментов — это тарелки и бубны. Библия говорит нам, что звуки, которые они издают, угодны Богу. Ранние ударные инструменты — идиофоны, скребки и мембранофоны — отбивали пульс, создавая громкие звуки (порой даже слишком громкие). Кроме того, эти инструменты подавали сигнал тревоги и призывали к бою.

По мере развития инструментов композиторы находили множество способов вписывать звуки окружающей среды в музыку. Турецкий полумесяц — шест с металлическими звеньями — звенел как на поле боя, так и на придворных церемониях. Полумесяц вместе с басовыми барабанами, тарелками и цимбалами были «янычарской» музыкой, звуки которой стали неотъемлемой частью музыкальной истории XVIII века — сначала как отсылка к «экзотическим» османам, а затем как неотъемлемый шумовой компонент в развивающейся симфонической музыке. Варианты турецкого полумесяца изобилуют в самых разных культурах.

Австралийцы британского происхождения адаптировали инструмент аборигенов и заменили его дребезжащие раковины пивными крышками — и назвали свое творение лагерфоном.

Многочисленные композиторы, в том числе Гайдн, Моцарт и Бетховен, внедряли шум и музыку янычарского оркестра в свое творчество, отсылкой к османам служил подзаголовок alla Turca. В то же время композиторы все больше интересовались природным и человеческим шумом, таким как гром, ветер и шум битвы.

Музыканты быстро обнаружили в шуме иронический элемент: оказалось, что некоторые бессвязные звуки, например звук водопада или журчащего потока, доставляют человеку глубокое удовольствие. Хаотическая случайность шума, сбивающая с толку, может быть характерной чертой музыки. Люди всегда любили острые ощущения. Мы создаем тревожные ситуации, которые имитируют опасность и неопределенность, стимулируют выброс адреналина, учащенное сердцебиение, учащенное дыхание, дисбаланс и головокружение — и чувствуем кайф.

Композиторы любят использовать эмоции страха и неизвестности. Бурное вступление «Отелло» Верди сочетает в себе грохот тарелок с низким звуком органа, который очень долго гремит в огромном оперном театре. Низкий тон работает как сигнал угрозы, особенно в сочетании с нерегулярным ритмом, имитирующим физиологическую реакцию на страх. Партитура Джона Уильямса для «Челюстей» сочетает в себе грохочущие низкие частоты, ассоциирующиеся с угрозой, с ускоряющимся дыханием жертвы.

Когда по всей Европе ритм, в том числе звуковой, стали задавать машины и фабрики, шум стал все больше использоваться в музыке, чему способствовали изобретение звукозаписи и распространение радио.

В 1913 году художник-футурист Луиджи Руссоло написал манифест под названием «Искусство шума», в котором он призвал интегрировать звуки машин и промышленных предприятий в современную музыку.

В последующие десятилетия многие композиторы использовали звуки машин — достаточно вспомнить обработанные записанные звуки поездов в Musique concrète Пьера Шеффера. А Эдгар Варезе, например, синтезировал звуки, в которых не было ничего естественного. Варезе назвал музыку «организованным звуком» и фактически стер различие между музыкой и шумом. Это определение открыло новый мир для композиторов — и на сцену вышел Джон Кейдж.

«Где бы мы ни были, в основном мы слышим шум, — писал Кейдж. — Когда мы игнорируем это, это беспокоит нас. Когда мы слушаем его, то находим его завораживающим. Звук грузовика на скорости пятьдесят миль в час. Помехи радиостанций. Дождь. Мы хотим как можно точнее уловить и контролировать эти звуки — использовать их не как звуковые эффекты, а как музыкальные инструменты».

Кейдж воплотил свою философию в знаменитой пьесе 4’33’’, исполнитель которой неподвижно сидит за своим инструментом, тем самым побуждая людей внимательно прислушиваться к окружающему шуму и находить смысл в хаосе.

Художники, подобные Кейджу, раскрывают еще одну правду о шуме: контекст влияет на его эмоциональное восприятие. Человеческий слух непостоянен: то, что вчера было шумом, сегодня уже искусство, а вчерашнее искусство — это сегодняшний шум. Композитор начала XX века Арнольд Бакс сравнил последние части произведений Баха с «работой швейной машинки». Дирижер сэр Томас Бичем описал громкий звон клавесина как звук «совокупления двух скелетов».

Технологические инновации (запись на электронные устройства, усилители, эквалайзер) дали композиторам новые способы превращения шума в выразительные элементы своей музыки.

В свое время дисторшн и фидбэк, фактически — помехи звукоусиления электрических инструментов, стали инструментами для создания музыки.

Сегодня усиленные звуковые системы обеспечивают невообразимую ранее мощь. Эксперименты в роке 1960-х годов привели к появлению жанров, в которых сенсорный диссонанс стал скорее нормой, чем исключением. Список современных поджанров нойз-музыки абсурдно длинный — с нюансами, характеризующими каждый из стилей (дарк эмбиент, пауэр-нойз, нойз/шок), идеологиями (мартиал индастриал) и техниками (гроул), указывающими на способность слушателя постоянно совершенствовать свой слух.

В конечном счете музыка заставляет нас сталкиваться с двусмысленностями, искать решения и, не найдя их, превращать замешательство в положительную эмоцию, наслаждаясь его двусмысленностью и неопределенностью. Оглядываясь назад можно сказать, что шум был неотъемлемой частью музыки с самого момента ее появления, включая имитацию птичьих криков, звуков животных и криков уличных торговцев.

Однажды, когда я сидел в аэропорту у выхода на посадку, шум просто сводил меня с ума. Я попытался, с некоторым успехом, отвлечься от него. Когда самолет взлетел, дребезжание, которое раньше просто раздражало, стало зловещим и угрожающим. Оно вызвало в воображении мимолетные образы того, как самолет разбивается и приходит конец всему. Я стал сверхчувствительным к любому непонятному шуму. Тогда я вставил наушники и включил Rock and Roll All Nite группы Kiss.