Науковці дослідили, як змінюються музичні вподобання людини від класики до джазу.

Група дослідників Інституту динаміки та самоорганізації Товариства Макса Планка (Німеччина) взяла для експериментів музичні твори, збережені у форматі MIDI. Ноти в них легко інтерпретувати та швидко обробляти на комп'ютері.

Для дослідження автокореляційної функції музичних послідовностей потрібно було провести аналіз одновимірних часових рядів. Тому пріоритет віддавався файлам, відповідним монофонічним (здатним грати лише одну ноту за раз, як мідні або дерев'яні духові) інструментам, або, якщо це була поліфонія, — найбільш виразним, наприклад, першій скрипці. Композиції, написані для фортепіано або клавесина, були виключені.

Для характеристики змін у стохастичних часових рядах фізики обрали метод аналізу спектральної щільності потужності. При ньому періодичні компоненти проявляються у вигляді більш або менш виражених піків, які можна легко ідентифікувати. Загалом вони дали оцінку 553 часовим рядам висоти тону, з яких 99 були витягнуті з партитур класичної музики, а 454 — з джазових сольних імпровізацій.

У ході дослідження чіткі піки, як індикатори ритмічних структур, були зафіксовані на періодах 0,25, 0,5, 1, 2 та 4, які відповідають шістнадцятим, восьмим, четвертним, половинним та цілим нотам. Вчені виявили, що піки, спостережувані в класичних творах, як правило, набагато сильніші, ніж у джазових імпровізаціях. Цю різницю можна пояснити тим, що класика ритмічно більш регулярна і виконується без затактов (неповна частина такту, що передує першій долі наступного такту). Найбільш розповсюдженими в обох музичних напрямках розмірами такту стали 3/4 та 4/4.

Функція автокореляції описує схожість між двома рядами як функцію від різниці в часі між ними, і фізики з'ясували, що у висоти звуку вона спочатку знижується дуже повільно. Це дає можливість легко передбачити музичний процес, тобто часовий ряд. Однак прогресія має межу, після якої передбачуваність різко переривається, і тоді часовий ряд виявить більше сюрпризів.

Джазові імпровізації зазвичай демонстрували більш короткий час цього переходу від корельованого до некорельованого очікування. Різниці виявилися і між сприйняттям композиторів. Так, у творах Баха перехідний період займав від п'яти до дванадцяти четвертних нот, у творах Моцарта — від восьми до 22. Отже, від музики автора «Токкати і фуги ре мінор» можна очікувати більше різноманіття, ніж від шедеврів творця «Симфонії №40» і «Реквієму». Передбачуваність музичного розвитку у Моцарта — вища.

Результати своїх пошуків кількісної міри різноманіття музики вчені описали в статті, опублікованій у журналі Nature Communications.