Психоакустика эмоций в музыке на примере музыки Акиры Ямаоки
Введение
Психоакустика рассматривает, как человек воспринимает звук и какие факторы влияют на ощущение громкости, высоты и тембра [1]. Музыка Акиры Ямаоки для Silent Hill 2 часто упоминается в исследованиях как пример необычного звучания, построенного на сочетании шумов, минималистичных структур и нестандартных частотных решений. В этой работе проводится визуальный анализ нескольких музыкальных фрагментов из игры, и по спектральным и динамическим данным рассматривается, как отдельные акустические особенности формируют эмоциональный эффект звучания.
Теоретические основы психоакустики
Восприятие громкости зависит от частоты. Ухо чувствительнее всего к области от двух до пяти килогерц, поэтому сигналы в этом диапазоне кажутся более выразительными даже при умеренном уровне. Низкие частоты воспринимаются мягче, а высокие часто создают ощущение резкости.
Рисунок 1. Кривые равной громкости (ISO 226:2003)
Громкость относится к субъективным характеристикам звучания. Человек оценивает её не только по физическим параметрам, но и по личным ощущениям, что отражается в вербальных категориях вроде тихо, громко или очень громко. Такие шкалы помогают исследовать восприятие звука в реальных условиях.
Рисунок 2. Категориальная шкала субъективной громкости по Х. Фастлю [Fastl, 2007]
Слуховая система делит спектр на области, которые называются критическими полосами. Если частоты находятся слишком близко, они начинают сливаться, а широкий шум может маскировать тональные элементы. Это объясняет, почему плотные или шумовые структуры нередко воспринимаются давящими и тяжёлыми.
Рисунок 3. Спектральные эффекты в критической полосе по модели Цвикера [Fastl, 2007]
Восприятие громкости не мгновенное. Слуховая система усредняет сигнал во времени. Короткие вспышки кажутся тише, чем длительные сигналы такой же амплитуды. Благодаря этому можно объяснить разницу между спокойным звучанием с редкими акцентами и устойчивыми шумовыми фонами.
Рисунок 4. Временные эффекты восприятия громкости по модели Цвикера [Fastl, 2007]
Когда звук имеет сложную структуру, человеку приходится различать в нём нужные элементы среди шума. Теория обнаружения сигнала описывает ситуацию, когда слушатель пытается понять, слышен ли сигнал или он скрыт маскирующими компонентами. Это помогает анализировать восприятие шумовых композиций и резких всплесков.
Рисунок 5. Модель обнаружения сигнала в шуме по У. Йосту [Yost, 2015]
Высокочастотные составляющие могут вызывать ощущение резкости или напряжения. Если значительная часть энергии звука сосредоточена в верхнем диапазоне, он воспринимается колючим, что часто связано с формированием тревожного и некомфортного звучания.
Рисунок 6. Модель восприятия резкости звука по Цвикеру [Fastl, 2007]
Методика визуального анализа
Для исследования звучания использовались визуальные инструменты Adobe Audition. Каждый музыкальный фрагмент рассматривался в четырёх представлениях. Такой подход позволяет связать спектральные, временные и динамические характеристики трека с психоакустическими эффектами.
Спектрограмма показывает распределение энергии по частотам и времени. На ней можно увидеть гармонические линии, шумовые области и характерные изменения тембра. Этот вид графика помогает понять структуру звучания и определить участки с высокой плотностью спектра.
Рисунок 8. Спектрограмма звукового сигнала
Частотный анализ показывает вклад разных частот в выбранном фрагменте. По нему можно определить доминирующий диапазон, степень высокочастотной или низкочастотной насыщенности и особенности спектра, связанные с восприятием громкости и резкости.
Рисунок 8. Пример распределения частотного спектра
Волновая форма отражает изменение амплитуды сигнала во времени. Она позволяет увидеть общую динамику и форму звучания, моменты усиления и ослабления и плотность музыкального материала. Это представление помогает оценить, насколько трек контрастный или устойчивый по амплитуде.
Рисунок 9. Пример волновой формы
Динамический анализ включает показатели RMS, пиковую амплитуду, динамический диапазон и воспринимаемую громкость. Эти данные позволяют оценить общую энергетику фрагмента и связать её с ощущениями напряжения или спокойствия.
Рисунок 10. Пример гистограммы RMS-амплитуды
Все четыре вида анализа применялись одинаково ко всем выбранным трекам. Это позволяет корректно сравнивать их спектральные и динамические свойства и связывать наблюдения с психоакустическими моделями.
Анализ музыкальных фрагментов
В первые секунды трека доминирует характерная гитарная фактура, построенная на ровных повторяющихся ударах. На спектрограмме видно, что основная энергия сосредоточена в диапазоне до 300 Гц, там расположены стабильные горизонтальные полосы, отражающие устойчивый тембр гитары. Отсутствие активности в высокочастотной области снижает ощущение напряжения и делает звучание более мягким и интимным. Такое распределение частот часто вызывает у слушателя чувство спокойной ностальгии.
Рисунок 11. Спектрограмма фрагмента Theme of Laura (0–6 секунд)
Частотный анализ подтверждает преобладание низких и средне-низких частот. Сильное присутствие баса и нижней середины формирует плотную и тёплую звуковую структуру. Такие спектральные особенности в психоакустике связаны с чувством устойчивости и эмоциональной мягкости. В области 8–12 кГц нет выраженных пиков, что указывает на отсутствие ярких или агрессивных компонентов. Музыка не вызывает тревожности и создаёт ощущение спокойной задумчивости.
Рисунок 12. Частотный анализ фрагмента Theme of Laura (0–6 секунд)
Волновая форма показывает равномерные импульсы, которые повторяются через одинаковые промежутки времени. Пиков почти нет, амплитуда меняется плавно. Поэтому звук ощущается ровным и ритмичным, без неожиданных всплесков. Такая динамическая структура психоакустически связана с предсказуемостью и низким уровнем напряжения. Это усиливает общее впечатление спокойной и немного грустной атмосферы.
Рисунок 13. Волновая форма сигнала Theme of Laura (0–6 секунд)
Гистограмма RMS показывает, что большая часть значений громкости находится в диапазоне от минус 26 до минус 22 децибел. Это говорит о среднем динамическом диапазоне. В записи нет резких скачков громкости, поэтому звучание воспринимается мягко и слегка отдалённо. Такое распределение громкости усиливает ностальгическое впечатление и делает звук более ровным и спокойным.
Рисунок 14. Гистограмма RMS фрагмента Theme of Laura (0–6 секунд)
Betrayal[3]
В начале фрагмента слышится плотная шумовая текстура. Звучание создаёт ощущение нарастающего давления. На спектрограмме заметно, что большая часть энергии распределена в диапазоне от 20 до 1000 Гц. Здесь формируются широкие горизонтальные слои, смешанные с шумовыми компонентами. Верхняя область до 10 кГц также активна, что делает звук более агрессивным и тяжёлым. Такое сочетание средних и высоких частот усиливает чувство беспокойства и внутреннего напряжения. Музыка производит тревожное впечатление и создаёт атмосферу опасности.
Рисунок 15. Спектрограмма фрагмента Betrayal (0–6 секунд)
Частотный анализ показывает постепенное снижение амплитуды от низких частот к высоким. Однако в области от 2 до 6 кГц присутствуют многочисленные небольшие пики. Такие спектральные особенности связаны с шероховатостью звука. Они воспринимаются как раздражающие, что усиливает ощущение хаотичности и эмоционального дискомфорта. Низкие частоты представлены слабо, поэтому композиция не кажется устойчивой. Вместо этого она создаёт чувство неустойчивости и давления.
Рисунок 16. Частотный анализ фрагмента Betrayal (0–6 секунд)
Волновая форма показывает значительные перепады амплитуды. Импульсы нарастают, затем резко спадают. Такая непредсказуемость создает ощущение резких ударов и внутренних толчков. В психоакустике подобная динамическая структура связана с повышенным уровнем напряжения. Слух воспринимает такие сигналы как агрессивные и настораживающие. Это делает композицию эмоционально тяжёлой и способствует чувству тревоги.
Рисунок 17. Волновая форма сигнала Betrayal (0–6 секунд)
На гистограмме RMS видно, что значения громкости распределены широко. Диапазон простирается от минус 32 до минус 12 децибел. Это означает высокий динамический контраст. Наличие большого количества громких участков повышает субъективное ощущение давления и хаоса. Такой динамический рисунок характерен для тревожной и агрессивной музыки. Он усиливает напряжение и вызывает эмоциональный дискомфорт.
Рисунок 18. Гистограмма RMS фрагмента Betrayal (0–6 секунд)
В начале композиции звучит мягкая фортепианная партия. На спектрограмме видно, что основные гармоники расположены в диапазоне до 2 кГц. Они образуют ровные горизонтальные линии, которые идут без резких переходов. Высокочастотная область почти не участвует, что делает звук теплым и камерным. Такая структура в психоакустике связана с ощущением уюта и эмоциональной мягкости. Мелодия передает спокойствие и легкую меланхолию.
Рисунок 15. Спектрограмма фрагмента Promise (Reprise) (0–6 секунд)
Частотный анализ показывает, что энергия сконцентрирована в низком и нижнем среднем диапазоне. Фортепианные ноты создают плавные пики, которые постепенно спадают к высоким частотам. Отсутствие сильных верхних гармоник делает звук нежным и неконтрастным. Это формирует психологическое ощущение мягкости и укрепляет чувство спокойной грусти. Звучание воспринимается как эмоционально сдержанное и немного дистанционное.
Рисунок 16. Частотный анализ фрагмента Promise (Reprise) (0–6 секунд)
Волновая форма демонстрирует плавные колебания громкости. Отдельные ноты набирают амплитуду постепенно и также постепенно затухают. В записи нет резких всплесков, и структура волны выглядит равномерной. Психоакустически такой рисунок связан с успокаивающим и предсказуемым восприятием. Слушатель не испытывает напряжения или ожидания резкого события. Это помогает композиции создавать медитативное и слегка печальное настроение.
Рисунок 17. Волновая форма сигнала Promise (Reprise) (0–6 секунд)
Гистограмма RMS показывает, что большая часть значений громкости расположена около минус 24 децибел. Диапазон остается узким, а распределение плотным. Это подтверждает, что динамика фрагмента спокойная и без резких контрастов. Такое распределение громкости создает ощущение эмоциональной стабильности и меланхоличной мягкости. Звук воспринимается близким, но не навязчивым, что усиливает глубокое и личное настроение композиции.
Рисунок 18. Гистограмма RMS фрагмента Promise (Reprise) (0–6 секунд)
Сравнительный анализ эмоционального воздействия музыкальных фрагментов
В трех музыкальных фрагментах Акиры Ямаоки можно увидеть общую эстетическую логику, однако каждый трек вызывает разные эмоциональные состояния. Это связано с тем, как распределяется энергия по частотам, как развивается динамика и насколько плотное или разреженное звучание формируется в начале композиции. Психоакустические исследования показывают, что эмоциональная реакция слушателя напрямую зависит от характера спектра, уровня громкости и тембровой структуры [1][6].
Theme of Laura построен на мягкой и ровной гитарной фактуре. Спектрограмма показывает устойчивые гармонические полосы в пределах низкого и среднего диапазона. Высокочастотная область почти не задействована, поэтому звук ощущается спокойным и тёплым. В психоакустике такие частотные структуры ассоциируются с интимностью и ностальгическими эмоциями [5]. Волновая форма меняется плавно, что усиливает чувство устойчивости и снижает эмоциональное напряжение. Анализ саундтрека Silent Hill 2 подтверждает, что подобное распределение энергии создаёт мягкую и погружённую атмосферу [8].
Promise (Reprise) отличается значительно более чистой спектральной картиной. Основная энергия сосредоточена в среднем диапазоне, где расположены гармоники фортепиано. Спектрограмма показывает ровные частотные линии, которые формируют ощущение прозрачного звучания. Отсутствие мощной низкочастотной основы делает музыку светлой и открытой. Постепенное усиление амплитуды на волновой форме создаёт впечатление разворачивающейся эмоции, что связано с психоакустическим восприятием мягких переходов и плавной динамики [6]. Такой характер звучания описывается как меланхоличный, спокойный и выразительный.
Betrayal построен на резких шумовых структурах. Индустриальные и искаженные спектральные слои заполняют широкий диапазон. Присутствие энергии в высокочастотной области вызывает тревогу и дезориентацию [1]. Непредсказуемые всплески амплитуды формируют стрессовое эмоциональное состояние. В интервью Ямаока отмечал, что использует шумовые элементы и искажения для создания напряженной атмосферы и ощущения внутреннего беспокойства [9].
Сравнивая фрагменты между собой, можно заметить закономерность. Когда энергия сосредоточена в низкой и средней области спектра и динамика развивается плавно, музыка воспринимается как спокойная и стабильная. Когда появляются шумовые компоненты или акцент в высокочастотном диапазоне, возникает тревога, напряжение и ощущение хаотичности. Ямаока использует эти психоакустические принципы осознанно. Он формирует мягкие композиции с помощью ровной динамики и чистых гармоник и создаёт напряженные эпизоды с помощью многополосных шумовых структур, которые воздействуют на слух более агрессивно [1][6].
Такой подход объясняет, почему музыка Ямаоки вызывает противоположные эмоциональные реакции. Она строится на доступных, но эффективных психоакустических механизмах, связанных с тем, как человек воспринимает громкость, тембр и спектральные особенности [5].
Заключение
Анализ трёх музыкальных фрагментов показал, что эмоциональное воздействие в музыке Акиры Ямаоки формируется за счёт сочетания спектральных особенностей, тембра и динамики. Мягкие гармонические структуры и плавное развитие громкости создают ощущение спокойствия и ностальгии, как в композициях Theme of Laura и Promise (Reprise). Напротив, использование шумовых компонентов, высокочастотных акцентов и резких изменений амплитуды приводит к возникновению тревоги и напряжения, что характерно для звучания Betrayal.
Сравнение треков показывает, что автор осознанно использует разные акустические параметры для создания нужного эмоционального эффекта. Музыка становится инструментом, который напрямую воздействует на восприятие слушателя через особенности слуховой системы. Это позволяет объяснить, почему композиции Акиры Ямаоки воспринимаются столь выразительно и по-разному влияют на эмоциональное состояние.
Zwicker E., Fastl H. Psychoacoustics. Facts and Models. Berlin, Springer, 2007. 462 p.
Yamaoka A. Theme of Laura [Аудиозапись]. Silent Hill 2 Original Soundtrack. YouTube. URL: https://www.youtube.com/watch?v=td3P1-cfZ4E
Yamaoka A. Betrayal [Аудиозапись]. Silent Hill 2 Original Soundtrack. YouTube. URL: https://youtu.be/kpVuGYTmi4o?si=6zjvBmFfxQk9yUNE
Yamaoka A. Promise (Reprise) [Аудиозапись]. Silent Hill 2 Original Soundtrack. YouTube. URL: https://youtu.be/ZwLvcaDMhU8?si=xfVUFpuBBtKaWkrR
Moore B. C. J. An Introduction to the Psychology of Hearing. 6th ed. Leiden, Brill, 2012. 441 p.
Juslin P., Västfjäll D. Emotional responses to music. Behavioral and Brain Sciences, 2008, vol. 31, pp. 559–621.
Yost W. A. Psychoacoustics. A Brief Historical Overview. Acoustics Today, 2015, vol. 11, no. 3, pp. 24–41.
Atkinson C. N. Silent chill. A spectral analysis of Akira Yamaoka’s Silent Hill 2 original soundtrack. Perth, Edith Cowan University, 2020. 94 p.
The Sound of Silent Hill [Электронный ресурс]. Interview with Akira Yamaoka. IGN, 2009. URL: https://www.silenthillmemories.net/creators/interviews/2009.04.09_barlow_simmons_hulett_ign_en.htm
Кривые равной громкости (ISO 226:2003) // Wikimedia Commons. URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Iso226.svg
Fastl, H., & Zwicker, E. Psychoacoustics: Facts and Models [Электронный ресурс]. — Springer, 2007. — Fig. 3 URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-540-68888-4
Fastl, H., & Zwicker, E. Psychoacoustics: Facts and Models [Электронный ресурс]. — Springer, 2007. — Fig. 5 URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-540-68888-4
Fastl, H., & Zwicker, E. Psychoacoustics: Facts and Models [Электронный ресурс]. — Springer, 2007. — Fig. 6. URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-540-68888-4
Yost, W. A. Foundations of Sensory Science [Электронный ресурс]. — Springer, 2015. — Fig. 7. URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-15946-8
Fastl, H., & Zwicker, E. Psychoacoustics: Facts and Models [Электронный ресурс]. — Springer, 2007. — Fig. 9. URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-540-68888-4
Aquegg. Собственная работа. Общественное достояние // Wikimedia Commons. URL: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5544473
Частотный спектр музыкального фрагмента [Электронный ресурс] // Pinterest. URL: https://ru.pinterest.com/pin/330029478925858215/
Gavelbod. Fadeout hey jude [Электронный ресурс] // Wikimedia Commons. URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fadeout_hey_jude.jpg
Обзор и тестирование Trust Buzz [Электронный ресурс] // iXBT. URL: https://www.ixbt.com/live/digs/obzor-i-testirovanie-trust-buzz.html
