Чердак. Только физика, только хардкор - Дмитрий Побединский

Звук скрипки похож на звук виолончели, звук трубы похож на звук тромбона. Инструменты одной категории звучат одинаково, но вот гитара и электрогитара – кардинально разные вещи. И там, и там – струны, гриф, дека. Но звук разный.

Все знают, насколько мощной и злой может быть электрогитара, чего нельзя сказать об обычной гитаре, звук которой мягок и мелодичен. Откуда возникает такая большая разница? Ведь и то, и то – гитара!

Тот резкий звук, который мы ассоциируем с электрогитарой, – это только эффект, который можно применить и к виолончели, и к фортепиано и так далее. Это – эффект дисторшн (англ. distortion – искажение). Но исторически он возник именно на гитаре, и настоящие ценители любят только тот, который нашли гитаристы в середине прошлого века. Давайте поговорим именно об этом звуке.

Классическую акустическую гитару люди слушают уже давно. До нее были всякие похожие на нее инструменты, но принцип у них одинаковый. Звук обычной гитары образуется благодаря гармоническим колебаниям струны и усиливается декой благодаря резонансу. В итоге получаются плавные звуковые волны, которые и есть звук гитары.

Сотни лет людей устраивала громкость инструментов, но с развитием музыкальной индустрии все больше и больше людей хотели послушать известных музыкантов. Гитару стали подключать к электроусилителю, чтобы она звучала громче. И вот тут понеслось!

Усилок берет сигнал, а именно переменный ток, с гитары и увеличивает амплитуду этого тока. И если играть не очень громко, то усиление без искажений и звук нормальный. Кстати, отчасти из-за этого в электрогитарах отказались от большого резонатора, потому что усиление происходит в усилке, а не в деке.

Но вот если играть очень громко, то усилок не справляется, так как в любой схеме есть ограничение по амплитуде. В реальности у него есть какой-то предел, дальше которого он не может ее увеличивать. Гладкие синусоиды срезаются, и в результате получается совсем другой, резкий звук. На усилителях тех времен это звучало достаточно мелодично, и этим начали пользоваться многие музыканты – перегружать усилитель.

В этом основная разница, но можно рассмотреть этот эффект еще более детально. Есть такая штука – преобразование Фурье. Если такое преобразование провести с синусоидой, то получится функция-точка, показывающая частоту этой синусоиды. Если произвести преобразование Фурье для сложного колебания, которое является смесью «простых» гармонических колебаний, у нас получится несколько точек, показывающих, какие отдельные частоты содержатся в этом сигнале. И если мы преобразуем перегруженный звук гитары, то окажется, что в нем, помимо основной частоты, появляется много дополнительных частот! Их называют гармониками, и они окрашивают звук электрогитары и еще больше отдаляют ее от акустической.

То есть в резкий звук электрогитары больший вклад вносит усилок, нежели сама гитара.

И еще один факт. Электрогитара обязана своим звучанием магнитам! Если б не они, возможно, мы бы сейчас не слушали Queen и AC/DC и Metallica. В самых популярных звукоснимателях с помощью магнитов колебания струны преобразуются в электросигнал.

Под каждой струной есть постоянный магнит. Он создает магнитное поле, в котором колеблется струна. В ней возникает переменный электрический ток, который создает вокруг себя еще одно магнитное поле, только уже переменное. Оно, в свою очередь, создает в катушке, намотанной вокруг магнита, электрический ток, который колеблется в такт струне. Вот такая длинная цепочка, но благодаря ей возможно бесконтактным способом превратить колебания струны в ток.

Так что для электрогитары подходят только металлические струны.

На самом деле музыкальные инструменты всегда были и являются объектом исследований. Сейчас с невероятной скрупулезностью изучены спектры многих инструментов, построены их математические модели, которые с успехом используют в синтезаторах. В наше время придумано море синтетических звуков, музыку можно писать на любом компьютере. Однако настоящий звук перегруженной гитары по-прежнему извлекают по старинке – на старых гитарах и усилителях. Настолько он особенный.

7.5. Что почувствует искусственный интеллект при первом поцелуе?

Искусственный интеллект… Каким же он будет? Хладнокровным и равнодушным или сочувствующим и переживающим? Да он уже давно существует: дроны (беспилотные летающие аппараты), поисковики Гугла и Яндекса, автопилот Тесла… Даже стиральные машинки и автоматические пылесосы обладают искусственным интеллектом, ведь они умеют обучаться на основе приобретенного опыта, умеют адаптироваться к новым условиям и грамотно распределять свои ресурсы. Они на основе своих знаний, умений и внешних факторов могут достигать поставленных целей. Правда, в наше время не слишком мощный искусственный интеллект очень узкоспециализирован. Его задача – либо хорошо постирать белье, либо не врезаться в дерево, либо понять, что человек ищет в интернете. Мозг этих устройств заточен под вполне конкретные задачи, поэтому вряд ли два пылесоса влюбятся друг в друга и начнут целоваться.

Но все же современная техника развивается семимильными шагами, и многие ученые считают: однажды наступит момент, когда технический прогресс будет настолько быстрым и сложным, что окажется недоступным для понимания. Это гипотетическое явление называют технологической сингулярностью.

Обычно ее связывают с созданием настолько мощного искусственного интеллекта, что в процессе своего развития и самообучения он будет совершенствоваться быстрее, чем если бы это контролировал человек. Эксперты считают, что это произойдет примерно в 2040 году, однако некоторые сдвигают эту дату в ближайшее будущее, вплоть до 2016 года. Представляете?

Пока созданием искусственного интеллекта занимаются люди, он наверняка будет похож на человеческий. Так как же человеческий интеллект относится к поцелуям? Стоит отметить, что и он бывает разным. Ведь интеллектом обладают и шахматный гроссмейстер, и дядя Коля из соседнего подъезда. Но в любом случае человеческий интеллект может выполнять очень сложные задачи: это и поиск наилучшего партнера, и защита своей семьи, и достижение собственной безопасности и комфорта – как в настоящем, так и в будущем. Это сложилось исторически, и эволюционно уже выработаны механизмы, которые позволяют справиться с безумным количеством дел. Скорее всего, к этим механизмам относятся и поцелуи.

Согласно современным исследованиям, у поцелуев довольно прагматичная функция – оценка партнера. Это некий вкусовой тест, оценка здоровья и совместимости. И только уже потом возбуждение и получение удовольствия. При поцелуе выделяется огромное количество гормонов, которые положительным образом сказываются на самочувствии и производительности человека. Так что интеллект явно будет считать поцелуи полезным занятием.