И.Рамзина | январь 2011
В статье «Резонаторы голоса. Грудной резонатор?» начат разговор о явлении резонанса, как основного «строителя» нашего голоса. Данная статья, как продолжение темы о резонансе в голосе посвящена полностью рассмотрению того, как работают наши ВЕРХНИЕ, ГОЛОВНЫЕ резонаторы.
Головные резонаторы – глотку и рот, а если быть более точной, то следует сразу говорить о ротоглоточной полости, пока не деля ее на части, нельзя оценивать как «простую» структуру. Только верхняя часть гортани, надскладочная, является, по сути, очень короткой трубкой с относительно твердыми стенками. Ротоглоточную же полость, как отмечалось в статье «Резонаторы голоса. Грудной резонатор?», следует рассматривать как подобие «мешка» сложной формы с возможностью мгновенной трансформации. Уже по самому строению можно понять, что процессы резонанса будут проходить в такой полости совершенно иначе, чем в простой полости.
Простой трубчатый резонатор (органная труба, например) будет работать так, как об этом рассказывалось в статье «Резонаторы голоса. Грудной резонатор?», то есть усилит, кроме основного тона, на который «отзовется», все его обертоны. Так, например, если прозвучит нота Ля малой октавы (основной тон – 220 Гц), то резонатор также усилит частоты в 440, 660, 880, 1100, 1320 и т.д., но каждый, более высокий по отношению к предыдущему обертон будет звучать тише предыдущего. На рисунке ниже приведен график. Это – спектр музыкального звука.
В конечном счете, для нашего уха важны будут не более 12-15 обертонов, более высокие мы просто не расслышим. Однако, согласитесь, если бы ВЕСЬ резонаторный аппарат человека работал, как простой усилитель первичного звука голосовых складок, то звуки человеческого голоса не отличались бы от, например, звука музыкального инструмента. Но это же не так! Ни на одном музыкальном инструменте нельзя разговаривать. Другими словами, невозможно издавать гласные и согласные звуки, а человеческий голосовой аппарат это может! В чем же дело?
В том, что резонаторная система работает не только как усилитель, но и как своеобразный АКУСТИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР. Причем главную роль в функции ФИЛЬТРА играет именно ротоглоточный рупор (так еще называют объединенную ротовую и глоточную полости).
По своей форме ротоглотка действительно несколько напоминает изогнутый рупор. Но отличается кардинально от любого рупора наличием в ней одной мощной, объемной и подвижной мышцы, какой?… Правильно, ЯЗЫКА! И вот именно его движения внутри нашего рта приводят к удивительной трансформации просто музыкального звука в звук ВОКАЛЬНЫЙ.
Это впервые доказали в 1946 году японские ученые, предложив математическую модель процесса, который происходит в расширяющейся и замкнутой с одного конца трубе если ее «пережимать», создавать в ней сужение, причем в разных ее местах. Так, как и работает корень нашего языка при произнесении различных гласных звуков. Сам процесс очень сложен математически, но главное – выводы, следующие из него.
При таком изменении формы резонатора основная звуковая волна и ее обертоны, созданные в гортани и усиленные нашими резонаторами, начинают «чудесным» образом «склеиваться» между собой, причем не все, а только самые интенсивные, энергетически сильные обертоны, как бы «выключая» из получившегося звука все остальные. Привычная спектральная картина изменяется совершенно! Возникает то, что в фонетике, акустике (и вокале, конечно) называют ФОРМАНТАМИ.
Оказывается, что ТЕМБР нашего голоса – не бесконечное количество звуковых волн, не сумма основного звука и его обертонов, а довольно ограниченная по своему спектру сложная звуковая волна. Эта звуковая волна состоит из нескольких ОБЛАСТЕЙ – групп частот, усиленных резонаторной системой вокального тракта, тогда как другие, которые ротоглоточной полостью НЕ ОТФИЛЬТРОВАНЫ, не оказывают влияния на тембр голоса вообще. Эти области усиленных частот и называются ФОРМАНТАМИ.
Самую низкую по частоте форманту называют Основной, в ней содержится основной тон звука, сама НОТА. Следующую форманту называют Первой речевой. Эта форманта в речи возникает, благодаря глоточной полости. Для распознавания гласного звука важны первые две форманты – первая и следующая за ней вторая речевая. «Ответственной» за вторую речевую форманту является ротовая полость. Именно размер и взаимное расположение в спектре первой и второй формант определяют то, какую гласную мы услышим.
В обычной разговорной речи этих трех формант (не забыли про Основную) вполне достаточно для создания всего спектра гласных звуков языка. При пении вокальный аппарат человека организован несколько иначе, и это приводит к иному взаимодействию человеческих резонаторов между собой и образованию других частотных областей в спектре.
Согласно выводам науки, нельзя считать, что первая форманта в пении образуется благодаря именно глотке. Эта форманта играет в вокале огромную роль и даже имеет свое специальное название – НИЗКАЯ ПЕВЧЕСКАЯ ФОРМАНТА. За ее создание в спектре голоса одновременно отвечают две полости – трахеобронхиальный (нижний, грудной) резонатор и вся ротоглоточная полость (включая и глотку, и рот). Однако, как вы могли прочитать в статье «Резонаторы голоса. Грудной резонатор?», а также в статье «Грудной резонатор - мифы и реальность», западные коллеги этого мнения совершенно не разделяют...
«Обобщение собственных исследований, проведенных мною в разные годы, а также работ других авторов, приводит нас к выводам о том, что НПФ, во-первых, представляет для певческого голоса значительно большую роль, чем это считалось раньше, а во-вторых, - происхождение НПФ связано с резонансной активностью двух наиболее крупных полостей голосового тракта певца ротоглоточного и трахеобронхиального резонаторов.
…При этом вклад грудного резонатора весьма велик.»
Профессор В.Н.Морозов
«Искусство резонансного пения. Основы резонансной теории и техники.»
Ротоглоточная полость при пении имеет конфигурацию, отличную от речевой. Эта конфигурация при пении гораздо больше напоминает трубу, чем при создании звуков речи. Конечно, в том случае, если певец поет, а не разговаривает под музыку. Это важно, но, отвлекшись на рассказ о том, почему, я уйду от рассматриваемой темы. Просто отметим, что изменение конфигурации ротоглоточной полости при пении, большая интенсивность создания звука приводят к появлению в спектре голоса дополнительных областей усиленных частот.
Средняя певческая форманта, которую часто сравнивают со второй речевой не соответствует этой второй ни по частоте, ни по амплитуде, хотя в спектре голоса певца присутствует и, как бы, выполняет роль второй форманты в речи. Прошу заметить, что в современной вокальной манере и НПФ (низкая певческая форманта) и средняя, могут быть ПОДОБНЫ речевым формантам, но совпадать с ними все равно не будут. Это даже не требует специальных исследований - послушайте сами, речевой голос человека (точнее гласные звуки) звучат не так, как те же звуки в голосе того же человека, когда он поет, пусть даже и не профессионально.
Следующие форманты, третья, четвертая, пятая уже более важны для того, чтобы слушатель оценил голос как «красивый», «богатый». Существует в голосах певцов и ВЫСОКАЯ ПЕВЧЕСКАЯ форманта, представляющая из себя некое объединение третьей, четвертой и пятой формант в нечто общее. Она дает голосу качество «полетности», а с точки зрения физики полетность – это помехоустойчивость, такой голос будет слышен на фоне шумов.
«Интересно отметить, что у старинных скрипок (Страдивари, Амати, Гварнери), отличающихся особой звонкостью, полетностью звука, также в этой области частот (2,5…3 кГц) находится область выраженных резонансов (третья форманта). В работах В.Н.Морозова была даже предложена количественная величина K – коэффициент звонкости голоса…(он показывает, какая часть тембра голоса приходится на высокую певческую форманту) …Измерения, проведенные у разных категорий певцов, показали, что у выдающихся певцов этот коэффициент достигает 33…35%, у неквалифицированных певцов – 5…11%, а у детей – 3%.»
Ирина Алдошина «Акустические характеристики вокальной речи».
О высокой певческой форманте написано очень и очень много, так что мне нет смысла повторяться. Однако замечу, что в обычном разговорном голосе эта форманта отсутствует, она, как правило – продукт искусственный, и появляется в голосе певца далеко не сразу! Подавляющее большинство российских певцов, поющих репертуар в современных музыкальных стилях, не имеют в своем голосе этой форманты, или она очень неразвита, но собирать стадионы ее отсутствие певцам не мешает.
Хотя нужно заметить, что у некоторых наций (итальянцы, американцы) в тембре разговорного голоса часто присутствует высокая форманта, которую называют twang (звон струны), голос пронзителен, звонок. Более подробно о том, что такое twang для современного вокалиста, рассказывает статья «Тванг или не тванг? Вот в чем вопрос!»
Женский голос отличается от мужского не только высотой. В нем меньше формант, чем в голосе мужском. Пусть женщины не обижаются на природу, все ею сделано с позиций целесообразности. Не забывайте, ведь женский голос на целую октаву выше! В среднем, конечно. Именно поэтому он хорошо различим на фоне шумов (объявления в аэропортах и на вокзалах делаются, как правило, женским голосом).
На рисунке видно, почему так происходит. Это следствие того, что длина ротоглоточного резонатора у женщин меньше, чем у мужчин. В более короткой трубке возникает меньше пиков-формант. Вспомните сами, ведь женский голос кажется нам менее обертональным, чем мужской, зато он более «прозрачен».
В простом, бытовом, что ли, смысле мы сталкиваемся с формантами голоса постоянно. Гласная А отличается по звучанию от гласной О, или И, или Э… Чем? Как я уже говорила - взаимным расположением формант в спектре голоса. РАЗНЫЕ частоты и ПО-РАЗНОМУ отфильтровывает наша ротоглотка при помощи двигающегося языка, открывающейся или закрывающейся челюсти, растягивания или сужения губ. Поэтому и гласные, спетые на одной и той же высоте, звучат по-разному. Форманты то сближаются между собой, то несколько отдаляются, звучат относительно соседей громче или тише, а все эти изменения в спектре звука наш мозг фиксирует как звучание разных гласных. Слава богу, вокалисту не нужно учиться говорить, как этому учатся маленькие дети. Способность нашего главного ГОЛОВНОГО резонатора со всеми его АРТИКУЛЯЦИОННЫМИ возможностями (язык, губы, челюсть и т.д.) создавать гласный звук, мы вырабатываем в раннем детстве, когда учимся говорить.
Вот как «выглядят» в спектральном анализаторе форманты двух гласных А и О из слова «помочь» музыкального отрывка. А звучит на высоте ноты До второй октавы, О – Си бемоль первой. Налицо разница в амплитудах и взаимном расположении формант в спектре голоса. Однако, разница эта не столь велика. Прислушайтесь, в отрывке А и О звучат похоже, хотя и не одинаково. Если вырезать из музыки и послушать отдельно эти гласные, очень трудно понять, какую именно гласную мы слышим.
Конечно, возникает вопрос, а можно ли управлять формантами? Как певцы добиваются оптимального спектра своего голоса? Трудно ли этому научиться? Внимательный читатель заметит и то, что опять я ничего не говорю о носовых и придаточных пазухах, а ведь это полости, которые относятся к головным резонаторам. Но статья и так получилась очень длинная, поэтому продолжим разговор об этом на следующей странице.
Использование материалов сайта допускается при условии обязательной ссылки на первоисточник
