Голосовай аппарат. Голосовой аппарат

• Название: Голосовой аппарат
• Дата: 23.11.2021
• Размер: 1.22 Mb.
• Имя файла: Голосовай аппарат.docx
• Тип: Документы; #280258
• страница: 4 из 5

Низкая и высокая певческие форманты. Приоритет в открытии певческих формант принадлежит отечественной науке. В 1928 году В. С. Казанский и С. Н. Ржевкин установили, что в спектре хоро­шо поставленного мужского певческого голоса всегда присутствуют усиленные обертоны с частотой в области 517 Гц. Эта форманта получила название низкой' певческой форманты. С ее присутствием связано округлое, полное и мягкое звучание пев­ческого голоса. Если эту область "вырезать" из звучания голоса,отфильтровать ее, то звук обеляется, приобретает плоский харак­тер. Позднее, в 1934 году, В. Бартоломью (US), работая на более совершенной аппаратуре, обнаружил, что в хорошо поставленном голосе всегда присутствуют группы значительно усиленных обер­тонов в высокочастотной части спектра. Эта область получила на­звание высокой певческой форманты.
Для низких голосов усиленная высокочастотная область равна 2500—2800 Гц, для более высоких она доходит до 3200Гц. Эта об­ласть, то есть высокая певческая форманта, привносит в звук яр­кость, блеск, металл. От нее зависит "дальнобойность", полетность звука, способность "пробивать" оркестр.
Современная аппаратура позволяет удалить из тембра высокую певческую форманту с помощью специального фильтра, пропуска юшего все частоты тембра (спектра), за исключением области вы­сокой певческой форманты. Голос, из которого "вырезана" высокая певческая форманта, становится глухим, далеким, теряет блеск, приобретает непевческий характер. Подобные опыты были проде­ланы Е. А. Рудаковым в акустической лаборатории Московской консерватории и В. П. Морозовым в лаборатории Ленинградской консерватории. Интересно, что голос без высокой певческой форманты к тому же значительно уменьшается по силе. "Вырезание" из спектра голоса других областей частот подобного резкого действия на тембр и силу звука не оказывает. Данное яв­ление связано с особенностями восприятия звука ухом человека.
Исследования показали, что у мастеров вокального искусства в области высокой певческой форманты сосредоточено до 30—35% всей звуковой энергии голоса. У неопытных певцов, а также в ре­чи, даже когда она "поставлена", т. е. у дикторов и актеров, высо­кая форманта достигает только 5—7%. Сотрудниками акустической лаборатории Московской консерватории создан электронный при­бор стрелочного типа, показывающий процент содержания в голо­се высокой певческой форманты. Певец может петь в микрофон и видеть на шкале прибора, каков процент содержания высокой форманты в звуке, который он в данный момент извлекает. Поя­вилась возможность контролировать характер тембра не только слухом, но и зрением. В лаборатории Ленинградской консервато­рии В. П. Морозовым была выделена из голоса поющего высокая певческая форманта. Она воспринимается как высокий свистковый тон на высоте фа*. Этот тон слегка вибрирует, напоминая трель. На слух он приятен, не раздражает уха, несмотря на его большуюзвонкость и высоту. Эмпирически на слух педагоги давнонаучились ценить появление в голосе ученика "звоночка", "серебра", т. е. усиленных частот.

Р ис. 21. Два схематических варианта построения спектра голоса: основная энергия сконцентрирована в области низких частот (1) и в области высокой певческой форман­ты (2). Энергия звука, равная суммарной энергии всех обертонов, в обоих случаях равна, а акустический эф­фект — различный. В 2 звук неизмеримо громче, чем в 1.

Наличие серебристости тембра, металла всегда служило показателем правильной организации певческого звука. Голос, сформированный в подобном характере, оказывался хорошо слышимым в больших помещениях. Таким образом, были выяснены загадки певческого тембра и стало понятно, от каких областей усиления обертонов зависит качество блеска и яркости и от каких — объемность, "мясистость", округлость.
Если сравнить спектр гласного звука в речи и в пении профес­сионального певца, то во втором случае кроме двух речевых формант будут присутствовать высокая и низкая певческие форманты, которые и сообщают голосу специфически певческий характер зву­чания. Чем интенсивнее звук, тем большую роль в спектре играют . певческие форманты и тем меньше выделяются форманты гласных.  Поэтому при большой мощности звука гласные становятся хуже  различимыми. В таком случае особенно важен начальный момент I формирования звука, который в основном и определяет в нашем слуховом представлении характер гласного. Если на магнитной пленке вырезать этот момент становления гласного, трудно узнать, какой гласный звук тянется. Гласные  в  пении  звучат "ближе друг к другу", более нейтрализованно, чем в речи. Форманты гласных в пении несколько изменены, так как перед артикуляционным      аппаратом стоят задачи не только фор­мирования резонаторных полостей, но и образования певчес­кого звука. Для этого полости рта и глотки формируются шире и рот открывается относительно , больше, чем в речи.
У    владеющего    голосом певца все гласные звучат одинаково, ровно, т. е. в певчееком тембре, у неопытного — певческий характер голоса на Iодних гласных выражен лучше, чем на других: одни гласные звучат хорошо, другие "заваливаются" или, наоборот, "обеляются". Такая же неровность в тембре у необученных певцов


Рис. 22. Гласный а в речи и в пении. Вверху спектр гласного а в речи, внизу тот же гласный ав пении у профессионального певца. Видно, что у профессио­нального певческого голоса прибавляются еще две области усиления (певческие форман­ты); одна в области около 500 Гц, другая в области 3000 Гц (речевые форманты заштрихо­ваны).

отмечается на разных участках диапазона. Центральная его часть, например, звучитхорошо, а верхняя — перекрывается, звучит глухо или, например, открыто, бело. Отсутствие ровности голоса связано с неумением формировать различные гласные и разные участки диапазона так, чтобы сохранять постоянно хорошее образование высокой и низкой певческих формант. Для вокальной педагогики существенным является не только установление особенностей спектра, вызывающих в голосе певца яркость и мягкость певческого тембра, т. е. певческих формант, но и механизм и место возникновения этих групп усиленных обертонов. Как показал Бартоломью, высокая певческая форманта возникает в гортани человека. Полость, образующаяся междуголосовыми складками и входом в гортань, имеет размеры 2,5—3,0 см и резонирует на ча­стоты порядка 2500—3000 Гц,т. е. как раз в области высокой певческой форманты. Наши рентгенологические наблюдения показали, что эта полость у квалифицированных певцов во время пения всегда четко отграничена от полости глотки  суженным входом  гортань. Размеры и форма ее, а следовательно, и резонанс, сохраняются на всех гласных и на всем диапазоне, чего в речи у тех же певцов не наблюдается. Очевидно, стабильность формы и Размеров надскладочной полости позволяет усилить возникшие в голосовой щели высокочастотные обертоны — образовать высокую певческую форманту.

Р ис. 23. Спектры голоса Шаляпина (вверху) и Тито Скипы (внизу) на гласном звуке у. Видно, что у обоих певцов основная энергия певческого звука концентрируется в области низкой и высокой пев­ческих формант. Основной тон у Шаляпина (над цифрой 1) в общем спектре не играет заметной роли. Основная энергия заключена во 2, 3, 4 и 10, 1! обертонах, т. е. в обла­сти 500 — 1000 Гц (особенно об­ласть 500) и 2400 - 2600 Гц (особенно 2600)(по Mac Ginnis С. S., Elnick M. and Kraichman M.).

Еще Гарсиа, более ста лет назад заглянувший впервые в гор­тань поющего человека посредством изобретенного им ларингос­копа, отметил, что при суженном входе в гортань за счет накло­ненного надгортанника голос имеет блестящий, яркий характер, а при открытом затуманивается, теряет яркость. Как можно теперь понять, поднимающийся надгортанник открывает вход в гортань и меняет размеры полости гортани; она становится больше и свобод­но смотрит в глотку широко открытым входом. Резонанс ее меня­ется, и в ней усиливаются обертоны других частот, не соответству­ющих области высокой певческой форманты. Таким образом, естьвсе основания полагать, что высокая певческая форманта образуется в надскладочной полости гортани за счет резонанса обертонов исходного тембра. Как отмечалось, характер исходного тембра, содержащего большое количество обертонов, в том числе и высокоформантной области, является существенным фактором темброобразования голоса. При жесткой атаке, когда фаза смыкания голосовых складок акцентирована, звук имеет яркий, даже резкий, же-сткий характер, т. к. в нем содержится много высокочастотных обертонов. Если атака вялая, смыкание неплотное, высокочастотных обертонов мало, звук "рассыпанный", "несобранный", мягкий. Следовательно, характер смыкания голосовой щели имеет решаю­щее значение в образовании первичного спектра гортани, а значит, и звучания голоса в целом.
Исследования Е.А.Рудакова показали, что высокочастотные, обертоны порядка 3000 Гц возникают в голосе только в фазе смы­кания складок и отсутствуют в фазе раскрытия голосовой щели. Это происходит потому, что в появлении высоких обертонов ос­новную роль играет характер смыкания голосовой щели во время певческой фонации. Исследователь считает, что высокие обертоны образуются за счет краевой работы складок в фазе смыкания как свистковые тоны, что, однако, не противоречит возможности ре­зонанса в надскладочной полости гортани и тем самым накопле­нию энергии высокой певческой форманты для дальнейшего, выведения ее по р ото глоточном у рупору наружу. Шведский ученый И. Сундберг (128) в своих исследованиях механизма образования высокой певческой форманты также отмечал несомненную связь ее с особенностями работы гортани и надгортанных полостей.
Место возникновения низкой певческой форманты указывает­ся предположительно. Некоторые считают, что она образуется в нижней части глотки, что совпадает с практическими приемами педагогов, которые, желая получить более округлый, мясистый звук, требуют хорошего зевка, открытия нижней части глотки. Дру­гие думают, что это связано с резонансом трахеальной трубки. При этом ясно ощущаются вибрации в грудной клетке, передающиеся от резонирующей трахеи через легочную ткань.
Итак, резюмируя, надо сказать, что первичный тембр, возни­кающий в голосовой щели, видоизменяется за счет резонанса че­тырех основных полостей: трахеи, гортани, глотки и рта. В трахее и гортани оформляются певческие форманты, в глотке и во рту — форманты гласных. Певческие форманты постоянно присутствуют в голосе квалифицированного певца, потому и полости, их рождающие (гортани и трахеи), у него неизменны в своем объеме, а позиция гортани у мастера вокала строго фиксирована. Форман­ты гласных, образующиеся в полостях глотки и рта, требуют резо-наторных объемов, потому язык при артикуляции гласных обязательно перемещается из одной позиции в другую.

Роль носового резонатора. На формирование тембра может ока­зать существё'йййе Ыцщне носовая и носоглоточная полости. Когда в пении мягкое нёбо (нёбная занавеска) опускается, звук, идущий по ротоглоточному каналу, получает возможность широко сообщаться с носоглоточной полостью и носом, приобретая при этом гнусавый оттенок. Широкий проход в носоглотку создает до­бавочный канал, по которому звук проходит в нос. С акустической точки зрения, этот канал является своего рода фильтром-ло­вушкой, в котором поглощаются обертоны порядка около 2000 Гц. Звук, из тембра которого удалены эти обертоны, воспринимается как звук носового характера. Гнусавый, носовой оттенок голоса — порочный призвук тембра, и певцы стремятся его избегать. Под­нятием мягкого нёба они перекрывают этот проход. Как показы­вают рентгенологические наблюдения, у квалифицированного певца обычно во время пения мягкое нёбо поднимается.

Вибрато. Выше упоминалось, что тембр певческого голоса за­висит не только от спектрального состава звука, но и отвибра­то. Вибрато делает голос теплым, живым, выразительным. Оно воспринимается нашим слухом как составная часть тембра. При изучении вибрато акустиками, выяснилось, что звук имеет краси­вый, льющийся характер тогда, когда вибрация совершается со скоростью 6—7 раз в сек. При более редких или частых пульсациях голос делается менее приятным на слух.
Вибрато — сложное явление. Как показали исследования, виб­рации в звуке певческого голоса зависят от периодического изме­нения всех характеристик звука: высоты, силы и тембра, пульси­рующих с той же частотой. Если граммофонную пластинку илимагнитофонную запись певческого голоса прослушать со скоро­стью вдвое меньшей, чем та, на которую она была записана(эксперимент, доступный каждому), то легко уловить вибрато в замедленном виде. Голос будет звучать на октаву ниже, его тембризменится, так как весь обертоновый состав сместится на октаву вниз и ясно будет ощущаться вибрато высоты, имеющее большой ; размах. Как оказалось, голос в процессе вибрато обычно изменя­ется по высоте на 1/2 тона, иногда и более, т. е. он вибрирует вок­руг средней частоты, которую мы воспринимаем как основной тон. В процессе смещений по высоте на полутон возникает и вибрато силы, т. е. такая же пульсация интенсивности звука. Тембровое вибрато можно себе представить как изменение ха­рактера звука на одной и той же высоте, например, от"а"к "о" или  от более светлого к более темному, так что если вообразить, что вместе с повышением и усилением звука вибрато меняется и его ха­рактер, то сущность тембрового вибрато легко уяснить.
У разных певцов все три вида вибрато варьируют в разных со­отношениях. У одних превалирует вибрато высоты, а вибрато силы и тембра выражено меньше, у других наоборот. Поскольку варьи­рует и частота вибрато, то легко представить себе то огромное раз­нообразие, которое вибрато может придавать тембрам певческого голоса. Достаточно вспомнить голоса многих выдающихся арти­стов, чтобы понять, что красота голоса может сочетаться с весьма различным качеством вибрато.
Мы разобрали три характеристики сложного звука певческого голоса: частоту колебаний, их амплитуду и спектр, которые мы со­ответственно воспринимаем как высоту звука, его силу и тембр. Коснемся вопроса перехода звука от колеблющегося тела в про­странство и восприятия звука нашим слухом.

Излучение звука. Переход энергии колеблющегося тела в зву-" ковые колебания воздушной среды носит название излучение звука. В акустике установлено правило: излучениетем лучше, чем больше площадь излучающейповерх­ности. Наоборот, при малых площадях излучение невелико. Всем известен простой опыт с камертоном, который в руке звучит слабо, но, будучи прислонен к какому-либо упругому предмету — столу, двери, шкафу и т. п., начинает звучать сильнее. Само собой понят­но, что сила от этих предметов к камертону не пребывает, что единственным источником энергии звучания являются ножки ка­мертона, которые приведены в колебание ударом камертона или сжатием его ножек пальцами.
Почему же прислоненный к большим поверхностям камертон звучит громче, чем в руке, хотя источник энергии — все те же ко­лебания его ножек? Все дело здесь в условиях излучения звука. Когда колеблются ножки камертона, площадь их соприкосновения с воздушной средой весьма невелика, энергия, заключенная в них, плохо передается воздуху и тратится на бесполезную перекачку его вокруг ножек. Ножки "режут" воздух и не создают хорошей волны. Рука, держащая камертон, будучи мягкой, не помогает излучению. Когда же камертон прислонен к столу или к другой большой твер­дой поверхности, его колебания передаются всей поверхности и от нее — большой площади воздуха. Потому звук камертона, постав­ленного на стол, всегда сильнее.
Аналогичное явление происходит и со струной, которая имеет малую площадь соприкосновения с воздухом и потому нуждается вДеках, чтобы ее звук был хорошо слышим. В струнных инструмен­тах излучают не столько струны, сколько деки. Для наглядностиПриведем такой пример: спицей нельзя создать сильных волн в тазу с водой — она будет "резать" воду и давать малые волны, с ка­кой бы силой мы ею ни двигали. Чтобы получить сильные волны, ]надо двигать предметом, имеющим большую площадь.

Голосовой тракт человека представляет собой своеобраз­ный  рупор: над источником колебаний — складками — расположена трубка, открытая в наружную среду. По той трубке-рупору звук, рожденный в голосовой щели, достигает ротового отверстия и отсюда уже распространяется в наружное пространство. Широкая часть рупора — раструб — оканчивается устьем, выходным от­верстием. Далее начинается свободное воздушное пространство, Рот в голосовом тракте человека играет роль устья рупора. Излуча­телем энергии в рупоре служит устье. Чем больше площадь устья,  тем лучше излучение энергии. С этой точки зрения, чем больше открыт рот во время фонации, тем лучше переходит энергия во внешнее пространство. Действительно, когда человек говорит или кричит, он естественно использует данную закономерность. При негромкой бытовой речи рот раскрыт немного, при повышенной — больше, при крике он раскрыт максимально, а при желании быть слышимым  на  более далекое  расстояние  человек увеличиваетраструб и устье рупора за счет рук, сложенных в виде рупора и приставленных ко рту. Все эти обычные, широко известные в быту  приспособления голосового аппарата к разным условиям фонации  объясняются  стремлением  найти способ  увеличить  излучение  звука.  При желании громко  крикнуть человек увеличивает и исходную силу звука и улучшает его излучение. Однако при пении далеко не у всех певцов можно наблюдать подобные приспособ­ления. Если в пении рот вообще открывается больше, чем в речи, Iто максимальная или очень большая степень его открытия (как при крике) почти не встречается. Некоторые певцы все звукообразование ведут при очень умеренно открытом рте, что, разуме­ется, не случайно.
Конечно, не следует думать, что певческий звук подчиняется иным законам, чем речевой. Просто в пении на первое место выходят другие задачи — образование красивого певческого тембра и естественное формирование слова, чему далеко не всегда способ­ствует излишне широко открытый рот. При правильном формиро­вании певческого тембра, когда хорошо образуется высокая певческая форманта, голос имеет достаточную громкость (обладает ка­чеством плотности) и при умеренно открытом рте. Наоборот, максимально открытый рот может сместить гортань, неблагоприятно повлиять на работу голосовой щели, помешать образованию правильного певческого тембра, естественному произнесению слов.
Перед певцом всегда стоит задача быть хорошо слышимым в больших помещениях концертных залов или сцены. Идеальным является положение, когда голос и красив, и мощен в одно и то же время. Однако не сила голоса, а его красота и ясная дикция — оп­ределяющие факторы в профессиональной деятельности. Поэтому степень открытия рта не должна идти в ущерб естественности слова и красоте тембра.
Сходство голосового аппарата с рупором имеет не только внешний характер. К голо­совому аппарату применимы те же закономерности, которым сле­дует звук в рупорах.
Прежде всего систему полостей надставной трубки от голосо­вых складок до ротового отверстия следует рассматривать как свое­образный изогнутый волновод, по которому звуковые волны рас­пространяются от источника звука до выхода в наружное про­странство. Конфигурация этого волновода в известной мере меня­ется при переходе от одного гласного к другому в связи с измене­нием положения языка и степени открытия рта. Представим себе две разные формы рупора: расходящийся и открывающийся наружу широким отверстием (см. рис. 25 справа) и сходящийся (см. рис. 25 слева), т. е. сначала широкий, а затем суженный, с малым отверстием, сообщающимся с внешней средой. Как показывают наблюдения, во втором случае звук гасится в большей степени, чем в первом. Кроме того, малое отверстие ухудшает переход звуковой энергии во внешнее пространство.

Р ис. 25. Схема, изобра­жающая вверху — раз­ные формы рупора, внизу — соответствую­щие им по форме кон­фигурации полостей на­дставной трубки при звуках и и а.

Согласно рентгенологическим наблюдениям, форма надставной трубки на од­ном и том же гласном звуке может быть у одних индивидуумов более благоприятна Для выведения звуковой энергии, у других — менее.

Общие свойства волновода — надставной трубки, остаются в основном посто­янными для пробегающих по нему звуковых волн. На рентгенограммах видно, что * Разных певцов конфигурация волновода различна. Следует г.омнить, что в ³°гнутых волноводах звук собирается и стелется вдоль вогнутых поверхностей.
Иначе говоря, их форма особенно важна для распространяющихся волн. В голосоЛ вом рупоре человека такими поверхностями являются задняя и боковая поверхнов ста глотки, поднятое мягкое нёбо и, наконец, твердое нёбо. Форма твердого небя совершенно неизменна, форма глотки, как показывают наблюдения, меняетсЯ мало, повторяя изгиб шейных позвонков. И только мягкое нёбо единственно способно к сильному изменению своего положения и формы.
Выше уже говорилось, что волны двояким образом могут вести себя, встречаясь с препятствием: огибать или отражаться от него что зависит от соотношения длин волн с размерами препятствия. Исследования показали, что для низких и средних частот стенки ротоглоточного рупора не являются отражателями звука. Он обтекает эти поверхности, скользит вдоль них и в зависимости от качества формы (наличие вмятин, выпуклостей, перегибов) в большей или меньшей степени поглощается. Основные тоны певческога звука, как и обертоны примерно до частоты в 2500 Гц, распростра! няются в голосовой трубке по этому закону. Более высокие частоты порядка высокой певческой форманты и выше стенки надставной трубки способны в известной мере отражать. Это особенно относится к группам очень высоких обертонов и к ультразвукам, которые обнаружены в спектре певческого голоса.
Итак, вся энергия певческого звука, распределяющаяся па спектру в самых различных областях частот, т. е. занимающая очень широкий диапазон, распространяется неодинаково: часть по закону обтекания поверхностей, часть по закону отражения от них. С этой точки зрения нужно оценивать значение нёбного свода афонации.  Правильно  приспосабливая  мышцы  ротоглоточного каканала, можно несколько уменьшать поглощение звуковой энергии, увеличивать процент ее полезного выхода, что интуитивна делают многие певцы. Такие приспособления нами наблюдалися на многих рентгенограммах, снятых во время пения.