От нотных знаков до фонотек
Тиню, тиню, тиню,
Спрецию, з-ква,
Кверек, пи, пи,
Тио, тио, тио, тике,
Квтио, квтио, квтио, квтио,кв-тио,
Зкв, зыв, зыкв, зыкв,
Зи, зи, зи, зи, зи, зи, зи,
Кверек, тио, зквиа, пи, пи, кви!
Думаете, что это такое? Один из переводов на человеческий язык песни соловья, сделанный в прошлом веке. Конечно, можно по-разному отнестись к этому переводу, однако на протяжении многих десятилетий единственным прибором зоологов, изучающих голоса животных, были собственные уши и поэтому запись звуков была проблемой номер один. Но почему проблемой и зачем это было надо? Вначале записать услышанное старались, чтобы потом, воспроизведя, вновь насладиться пением понравившейся птицы. Однако вскоре стало ясно, что по песне, как и по размерам тела, окраске оперения, форме клюва, цвету глаз и другим признакам внешнего облика, можно судить, к какому виду относится птица. Знать структуру песен было необходимо и для того, чтобы определить, одинаково ли поют птицы, принадлежащие к одному виду, отличаются ли песни пернатых, живущих в разных географических областях.
Как только не пытались зафиксировать голоса животных! Записывали их в виде буквенных обозначений. Использовали нотную запись, а потом прибегали к помощи музыкальных инструментов. Считалось, что более или менее удачно можно воспроизвести звуки, издаваемые иволгой, на флейте, а призывные звуки чижей — на скрипке. Но этим поиск не ограничился. Была разработана целая система символов и создана музыкальная стенография. По одному из других методов услышанную песню следовало фиксировать особыми значками: точками, тире и более сложными специальными знаками. Предлагался и комбинированный метод: нотная запись плюс обозначения буквами и слогами плюс словесные характеристики звуков типа таких определений: трескучее, свистовое, торопливое…
Однако каждый из способов имел свои изъяны. Звуки, издаваемые птицей, можно лишь приблизительно воспроизвести с помощью звуков человеческой речи и выразить буквами. К тому же, если песню кукушки не составляло труда записать, то о песнях многих других птиц этого сказать было нельзя. Но и песни, поддающиеся записи, могли выглядеть очень не похоже. Вот как, например, слышат песню пеночки-теньковки люди, живущие в разных странах:
русские — «тень-тянь-тинь-тень-тень-тянь»; англичане — «чиф-чэф-чиф-чиф-чэф»; немцы — «цильп-цальп-цильп-цильп-цальп»; французы — «тьип-тьеп, тьип-тьип-тьеп».
Даже по поводу, казалось бы, совсем незамысловатого петушиного крика и то нет единого мнения. Русские считают, что петух кричит «ку-ка-реку», немцы — «ки-ки-реки», англичане — «кудл-дудл-ду», а японцы — «ко-кё-ко-кё». Ну, о каком акустическом анализе сигналов могла идти речь?
Не больше преимуществ было и у нотной записи. Во-первых, не каждый мог записать услышанную песню с помощью нот.
Но самое главное — по нотной записи тоже получали лишь примерное представление о песне, потому что птицы не ограничивают свой «словарь» привычными для нас музыкальными звуками. Многие их крики да и части песен представляют собой скрипы, скрежет, стук, шипение. Ноты здесь были бессильны. Для нотной записи подходили лишь чисто тональные, свистовые сигналы птиц. Причем ноты передавали только высоту тонов, ритмику и мелодию, но сколько в песне слогов, в каком порядке следуют различные колена — эти и другие очень важные особенности песен, по которым безошибочно определяют вид птицы, записать нотными знаками было нельзя.
Как и нотная запись, музыкальная стенография опиралась на человеческий слух. А у него есть ограничения. Мы не слышим звуки высокой частоты, мы не в состоянии уловить быстрые изменения частоты звука, т. е. частотную модуляцию, а она как раз и является одним из главных признаков, характеризующих песню данного вида. Наши уши не воспринимают и очень короткие паузы и быстрые трели. Ну, а запись песен особыми значками? Чем она не устраивала специалистов? Она не передавала ни тембра, ни видовых интонаций. По ней можно было судить лишь о ритмике и общем темпе песни.
Однако действительно ли единственным прибором зоологов были собственные уши, как я сказала в начале этого рассказа? Не погрешила ли я против истины? Не стоило ли рассказ построить иначе? Ведь техника все же была.
Веками люди пытались «поймать» и сохранить звук, но смог это сделать выдающийся американский электротехник и изобретатель Томас Алва Эдисон. Чуть больше ста лет назад, в то время, когда к голосам животных стали проявлять особый интерес, была изобретена «говорящая машина». Фонограф Эдисона — первый в мире звукозаписывающий и звуковоспроизводящий аппарат — состоял из валика, который вращался с помощью обычной ручки и был обернут оловянной фольгой. На этой фольге звук «чертил» бороздку. В рупор произносились слова, а на другом конце его находилась мембрана, соединенная с иглой. Под давлением звуковых волн мембрана начинала колебаться, и игла оставляла на фольге углубления. Если надо было прослушать запись, иглу ставили на звуковую дорожку, барабан вращался и мембрана излучала звуки, аналогичные записанным.
«Чудо-машины» фонографы победно шествовали по миру. На них записывали голоса глав государств, великих актеров, музыкальный фольклор. А одна из английских газет поместила даже объявление, что в Лондоне открывается училище, где с помощью фонографа будут обучать человеческой речи попугаев.
Первые записи голосов птиц были сделаны в 1898 году и в том же году на XVI Орнитологическом конгрессе в США они уже демонстрировались. В конце XIX века записали и стрекотание кузнечиков, сверчков и звуки, издаваемые обезьянами. Хотя фонограф был и первым переносным звукозаписывающим аппаратом, однако он мало что мог дать специалистам. С такой техникой нельзя было проводить полевые работы, да и качество записей оставляло желать лучшего.
Мытарства, длившиеся десятилетия, закончились сравнительно недавно. Магнитофоны — именно они — коренным образом изменили положение дела, дали возможность оперативно запечатлевать звуки, издаваемые животными. О качестве записей, сделанных на магнитной ленте, говорить не приходится: оно общеизвестно. Другое преимущество — эти записи можно использовать многократно. И, наконец, еще одно их громадное достоинство состоит в том, что они позволяют использовать объективные методы анализа сигналов. Звуковые колебания превращают в электрические и всесторонне исследуют с помощью очень точных приборов: спектрометров, сонографов, осциллографов. Сонограммы и осциллограммы показывают общую структуру сигнала, его общий рисунок, количество слогов, из которых он состоит, длительность слогов и интервалов между ними. Кроме того, по осциллограммам можно получить представление, как с течением времени меняется интенсивность звука, а по сонограммам — частота звука, т. е. узнать характер частотной модуляции в сигналах. Итог: за последние два десятилетия биоакустика получила сведений о голосах животных гораздо больше, чем за все предыдущие века.
Год от года растет и число магнитных дисков с записанными на них сигналами самых разных животных и число фонотек — хранилищ запечатленного звука. В фонотеках мира теперь есть записи многих видов членистоногих, рыб, рептилий, птиц, млекопитающих, представлены все моря и континенты. Большими коллекциями располагает фонотека Корнелльского университета (США). Лишь один каталог записей голосов, хранящихся в ней, составляет 17 объемистых томов. В каталоге звукозаписей Британской радиовещательной компании — более 400 видов голосов птиц. В Швеции, ГДР, ФРГ, Франции и других европейских странах тоже собраны коллекции записей.
Первая фонотека в нашей стране была создана в Ленинградском государственном университете 20 лет тому назад. Основу коллекции составили записи профессора А. С. Мальчевского. Ленинградцы располагают такими редкими записями, как крик самки филина, звуки, издаваемые средним кроншнепом, гаршнепом. У них есть уникальные записи говорящих птиц. Всего в фонотеке ЛГУ хранятся записи 700 различных сигналов 80 видов птиц. В отличие от фонотеки ЛГУ фонотека МГУ, организованная несколько позже, имеет больше всего записей звуков рыб: акул, осетров, вьюнов, зеленушек, морских петухов… Однако крупнейшее в СССР собрание звукозаписей находится в самой молодой фонотеке нашей страны, созданной в Академии наук СССР при Институте биологической физики в подмосковном городе Пущине. Возглавляет ее доктор биологических наук Б. Н. Вепринцев, его записи составляют и ее основной фонд. Вепринцев побывал с магнитофоном в Рязанской и Орловской областях, на островах Белого моря, в Закавказье, Средней Азии, на Дальнем Востоке… Ему удалось записать голоса свыше 300 видов животных, большей частью птиц. Б. Н. Ве-принцевым был организован и выпуск серии грампластинок «Голоса птиц в природе». Их появление дало возможность зарубежным орнитологам познакомиться с голосами птиц фауны СССР и, несомненно, способствует обмену научным материалом между советскими учеными и исследователями разных стран.