Кстати, почему «выше»? Звуки, вызванные сравнительно редкими колебаниями, воспринимаются всеми как низкие, толстые, а звуки с частыми колебаниями — как высокие, тонкие. По-видимому, такое восприятие связано с тем, что первые человек берет так называемым «грудным голосом» и субъективно ощущает, как резонирует его грудь, а то и живот. Вторые же берет так называемым «головным голосом» и субъективно ощущает, как резонируют полости его шеи и головы — гортань, носоглотка, лобные пазухи. Естественно, что первые звуки он привык условно помещать где-то внизу, вторые — вверху. К этому добавляется еще и то, что крупные и массивные («толстые») животные обычно издают звуки низкой частоты, а их детеныши, мелкие животные и птицы с тонкими шеями — высокой.
Чем определяется благозвучие или неблагозвучие сочетаний звуков? Этого в античности не знали. Теперь-то нам известно: всякое звучащее тело (в том числе струна) колеблется не только во всю длину, но и дополнительно — почаще: каждой своей половиной, каждой третью и т. д. Поэтому одновременно с основным тоном звучат призвуки большей высоты — «обертоны». Они были открыты значительно позже (на исходе средневековья), но результаты их действия распознали уже в античности: разное благозвучие интервалов улавливалось на слух (и теперь можно эту разницу объяснить).
У двух струн одинаковой длины совпадает количество всех колебаний — и основных и дополнительных. Эти струны звучат как одна — в унисон («один звук»), очень слитно. Если одна струна вдвое длиннее другой, то колебания совпадают, начиная с первого ее обертона (отношение основных частей 2 : 1). Это и есть октава. Сочетание звуков получается очень гладким — почти как прима, почти как в унисон. Сразу отметим старое наблюдение музыкантов — звуки, расположенные на октаву друг от друга, кажутся одинаковыми и взаимозаменимы. Родственность таких звуков издавна использовалась при переносе мелодий из одного регистра в другой — от баса к альту или сопрано, при имитации басом альта и т. п. (пение через октаву приравнивается к пению в унисон). Все меньшие интервалы воспринимаются как части октавы. Самым малым интервалом, который в древности использовался как шаг мелодии, являлось то, что ныне мы называем секундой. В октаве умещалось шесть секунд. Вскоре, однако, стали различать в мелодии и полшага — малую секунду, по нынешнему. Мы обозначаем это также как тон и полтона. «Тонос» (корень «тон-») — по-гречески ‘звук’. Двенадцать полутонов составляют нашу гамму (пробежку по всем ступеням звукоряда, например, по всем клавишам). Но всю ее задействовали много веков спустя. Вначале звучала лишь часть ее (об этом дальше).
Ныне при разбивке сплошного длинного звукоряда (например, у клавишных инструментов) звукоряд разделен по октавам, и в каждом разделе повторяется одна и та же последовательность черных и белых клавиш, повторяются одинаковые названия ступеней: до, ре, ми, фа, соль, ля, си. Такова роль благозвучия октавы.
У квинты соотношение уже похуже — 3 : 2 (совпадения начинаются встречей первого обертона более высокого звука со вторым более низкого). У кварты соотношение еще хуже — 4 : 3 (а начало совпадений еще дальше — только второй обертон более высокого звука совпадает с третьим более низкого). У терции (5 : 4) уже только третий — с четвертым. Вот этого и дальнейших совпадений слух древних уже не улавливал. Начиная с этих созвучий интервалы считались неблагозвучными. Физическая природа неблагозвучия теперь ясна: интерференция (взаимоналожение) таких обертонов порождает «биения»: призвуки с частотой всего 30—50 колебаний в секунду. Они для уха, как правило, неприятны. Воспринять такие созвучия как благозвучные — значит научиться игнорировать какую-то часть биений.
Одновременное звучание в Древней Греции. Авлетистка (флейтистка) с двумя авлосами. Рельеф, ок. 470 г. до н. э.
На росписи чаши ок. 410 г. до н. э. (из нац. археол. музея в Торонто) менада, играющая на двойном авлосе
Помимо октавы античные музыканты считали квинту наиболее благозвучным интервалом, настраивая струны на квинту одна от другой. Если звучали одновременно две струны, то это обычно была либо октава, либо квинта. Только такие звучания считались «симфониями» (созвучиями).
У греческих музыкальных инструментов весь звукоряд настраивался, исходя из Пифагоровой чистой квинты (соотношение длин или частот 3 : 2). Греки так верили в благость квинты, что остальные интервалы определяли не прямо, а сложными вычислениями, исходя из квинтовых ходов (обращениями квинт). В результате (да и по другим причинам) полтона (малая секунда) занимало не половину большой секунды (тона), а больше. Это надолго стало правилом и для средневековых музыкантов всей Европы.