Spór o wysokość tonu podstawowego i fizjologia

Artykuł po raz pierwszy w języku polskim ukazał się w dwumiesięczniku Nexus w numerze 132 (4/2020)
Tytuł oryginalny: „Pitch Battles and Physiology”, Nexus (wydanie angielskie), vol. 27, nr 3

John Stuart Reid

Obecnie toczy się bój o wysokość tonu koncertowego między dwiema głównymi frakcjami: tymi, którzy upierają się przy tradycyjnym strojeniu do 440 herców, i tymi, którzy usilnie promują strojenie do 432 herców. Jeszcze inna grupa muzyków całkiem głośno wyraża pogląd mówiący, że wysokość tonu koncertowego powinna wynosić 444 herce.

Wszyscy uczestnicy tego sporu są gorącymi zwolennikami preferowanej przez siebie wysokości tonu koncertowego i wierzą, że ich ulubiony ton jest najlepszy. Stąd kluczowe pytanie, na które staram się odpowiedzieć, brzmi: czy jest jakiś ton, który jest naturalny i oferuje naszej fizjologii lepsze właściwości lecznicze? Jak się okaże, odpowiedź na nie, jest zarówno fascynująca, jak i wnikliwa.

Wielu muzyków i wokalistów twierdzi, że konkretna wysokość tonu koncertowego jest naturalna lub że słyszą przyjemniejsze tony i odczuwają emocjonalną różnicę w stosunku do innych strojeń. Jednak nauka zajmuje się dowodami empirycznymi i odkładając na bok emocjonalne odczucia muzyka wywoływane przez konkretną wysokość tonu koncertowego, należy zadać pytanie, czy istnieje większe prawdopodobieństwo, być może naukowa podstawa wskazująca, że jakaś konkretna wysokość tonu koncertowego skutkuje większymi korzyściami zarówno biologicznymi, jak i fizjologicznymi, bądź jeszcze innymi, nieznanymi efektami?

Aby stworzyć fundament pod zrozumienie tego zagadnienia, najpierw ustalmy, co kryje się pod pojęciem „wysokości tonu koncertowego”, i wyjaśnijmy, co oznacza termin „herc” (w skrócie Hz). Ponadto, aby uniknąć nieporozumień, należy wyjaśnić różnice między wysokością tonu i częstotliwością.

Ton koncertowy

Ton koncertowy można zdefiniować jako „ton standardowy, do którego zwyczajowo strojone są instrumenty muzyczne”.¹

Zwykle standardem jest strojenie nuty „A” powyżej środkowego C do 440 herców. Mimo iż 440 herców jest międzynarodowym standardem, w rzeczywistości istnieje wiele różnych wysokości tonów koncertowych używanych przez światowe orkiestry, zespoły i poszczególnych muzyków. Skoncentrujemy się na trzech częstotliwościach: 432 herce, 440 herców i 444 herce.

Herc: cykle w czasie

Hertz jest miarą częstotliwości, z jaką coś wibruje w ciągu jednej sekundy – to liczba pełnych oscylacji lub cykli, które występują w ciągu jednej sekundy.²

Należy pamiętać, że herc (częstotliwość) służy do pomiaru zarówno dźwięku, jak i światła, mimo iż te dwie formy energii są zupełnie innymi naturalnymi zjawiskami. Zamieszanie powstaje często, gdy na przykład określoną częstotliwość dźwięku mnoży się przez 40 oktaw, aby uzyskać równoważną częstotliwość światła. Takie manipulowanie częstotliwościami jest zabawne, ale niestety nie ma znaczenia dla nauki, ponieważ dźwięk i światło są różnymi formami energii.

Różnica między wysokością tonu i częstotliwością

„Wysokość tonu” to termin muzyczny używany w odniesieniu do konkretnej nuty, natomiast „częstotliwość” to termin naukowy i nie są one do końca tym samym. Aby zilustrować różnicę, porównajmy kamerton z odpowiadającą mu nutą fortepianu. Kamerton tworzy bardzo czysty ton, ponieważ wibruje tylko z jedną częstotliwością, zaś nuta fortepianu składa się z wielu częstotliwości, to znaczy częstotliwości podstawowej plus wielu harmonicznych, które mówią naszym uszom, że słuchamy fortepianu, a nie innego instrumentu muzycznego. Te dodatkowe częstotliwości pobudzają więcej obszarów narządu wyczuwania częstotliwości w naszym uchu (zwanego narządem Cortiego lub narządem spiralnym), w wyniku czego mechanizm ślimakowo-mózgowy ma znacznie większy zakres sygnału do przetworzenia w celu identyfikacji charakteru tonu.

Kamerton wytwarza tylko jedną czystą częstotliwość.

Podsumowując, pojęcie „ton” jest używane przy określaniu nuty lub przy ustalaniu, jak wysoko lub nisko ona brzmi. Termin „częstotliwość” jest używany do opisu pojedynczego elementu tonu muzycznego lub do opisu dowolnego „czystego” tonu, co oznacza ton, który ma tylko jedną częstotliwość, na przykład ton wytwarzany przez kamerton.