Стулова

Следовательно, для определения точной количественной оценки нефальцетного звучания голоса более информативным будет сигнал с голосовых складок.

В результате проведенного исследования за типичное грудное звучание голоса детей младшего школьного возраста мы принимаем такое звучание, которому соответствует спектр с Уровня голосовых складок, содержащий от 10 до 20 спектральных составляющих. Если для чистого фальцета спектр голоса по количеству составляющих оставался постоянным (2—3 гармоники) для всех возрастных групп испытуемых, то для грудного звука спектральный состав менялся в более широких пределах (от 10 до 20) и зависел от возраста: чем

71

меньше ребенок, тем беднее спектр его грудного голоса, хотя и в каждом случае сугубо индивидуально, в зависимости от природы голоса, общего физического развития и пр.

Понятие о микстовом звучании весьма дискретно даже для одного и того же певца из-за многообразия вариантов. Поэтому количественная характеристика спектра микстового звучания голоса условно может рассматриваться как логический переход от чисто фальцетного к грудному звучанию.

Поскольку с акустической точки зрения точная количественная оценка регистрового звучания голоса относится только к фальцетному типу звучания, все остальные звуковые феномены можно характеризовать как нефальцетные.

72

Еще менее точной будет оценка типа регистрового звучания звука на выходе рта. Однако он наиболее доступен для педагога. Мы попытались дать количественную оценку фальцетного и нефальцетного звучания детских голосов при помощи нашего акустического прибора — индикатора регистровости Ир, что позволило вывести коэффициент регистровости Kр по выше приведенной формуле. У детей любого возраста его значение для фальцетного звучания примерно одинаково: 10—15%, а для нефальцетного — менялось в зависимости от возраста и различных типологических причин в пределах от

15 до 60%.

Обобщив полученные данные в результате анализа 600 образцов звучания голосов у детей младшего школьного возраста, можно представить их усредненные значения в виде следующей диаграммы.

Рис. 23. Диаграмма количественных характеристик голосовых регистров детей.

3.2. Энергетические характеристики певческих гласных при фальцетном звукообразовании

Спектральный анализ речевых звуков показывает, что фонемы отличаются друг от друга по формантному составу. Для каждой гласной характерно усиление тех или иных групп частот в спектре звука, которые и называются формантами (Ржевкин, 1936; Мясников, 1937; Варшавский и Лит-

вак, 1955; Фант, 1964, и др.).

Таким образом, информативное значение для каждой фонемы имеет прежде всего частотное расположение формант по шкале F.

В результате проведенного эксперимента, имевшего целью выявить акустические эталоны фальцетного звучания певческого голоса детей, было доказано, что спектр фальцетного голоса не имеет формантной структуры, так как обеднен и состоит из 2—3 гармонических составляющих. Однако при пении фальцетом ребенок может формировать различные гласные звуки. Возникает вопрос: как же дети фор-

73

мируют гласные звуки при такой бедности фальцетного спектра и за счет чего передается информация о типе гласного?

Если сравнить несколько спектральных картин, соответствующих различным гласным, то можно заметить, что для каждого гласного при одном и том же количественном составе спектра характерно определенное соотношение гармонических составляющих по интенсивности. По-видимому, при отсутствии формантной структуры спектра информация о типе фонемы передается именно за счет энергетических характеристик спектральных составляющих, т. е. за счет определенного их соотношения по энергии.

Чтобы проверить выдвинутую гипотезу, нами была предпринята попытка установить закономерную картину спектра для каждого гласного звука при пении в фальцетном регистре методом анализа через синтез.

Результаты исследования

На основании проведенного исследования можно заключить, что характер восприятия гласных при фальцетном звучании голоса детей с различной основной частотой определяется разностью уровней интенсивности его спектральных сос-

тавляющих 11, I2, I3.

Из Предыдущего эксперимента по спектральному анализу детского голоса при фальцетном звучании было замечено, что разборчивость гласных, пропетых детьми, ухудшается с повышением тона, т. е. при появлении чисто фальцетного звучания. Чем чище фальцет, а следовательно, беднее спектр звука, тем хуже разборчивость гласных.

По степени разборчивости пропетые фальцетом гласные мри спектре из 2—3 гармонических составляющих почти не отличаются от синтезированных гласных с подобным же спектральным составом. Поэтому четкого звучания какого-либо гласного, особенно в высокой тесситуре, нельзя было ожидать. Синтезированные гласные скорее можно было бы назвать «гласноподобными стимулами».

Для синтеза гласнолодобных У, О, А оказалось достаточным двух спектральных составляющих. Наибольший процент опознаваемости эти гласные имели при определенной спектральной картине, которая изображена на рис. 24.

Гласные Э, И, Ы имели более низкий процент опознаваемости по сравнению с предыдущими, так как звучали очень неопределенно, диффузно. Для их синтеза потребовалось не менее трех гармонических слагаемых. Полученные картины синтезированных спектрограмм, типичных для Э и Ы, приведены на рис. 25.

В результате аудиторского анализа было отмечено, что гласные У, О, А звучат более определенно по сравнению с фонемами Э, И. Ы. По-видимому, для синтеза последних необ-

74

ходимо гораздо большее число гармоник, чем три, и одной энергетической характеристики без частотной для их восприятия недостаточно.

Вот почему при пении фальцетом в верхнем регистре, когда вообще труднее сформировать более богатый спектр, ни У кого из испытуемых детей не получилось определенного звучания гласных 3, И, Ы, сколько они ни старались их четко артикулировать: гласная Э, как правило, получалась с оттенком А или Ы; И — с оттенком Ы, и звучали они более напряженно, чем гласные У, О, А.

75

Отсюда можно заключить, что для формирования фальцетного регистра наиболее благоприятными следует считать гласные У, О, А.

Из певческой практики замечено, что разборчивость при фальцетном звучании даже у взрослых певцов значительно хуже, чем при грудном или микстовом звучании голоса, когда спектры различных фонем имеют полноценную формантную структуру.

При изучении вопроса о разборчивости дикции певцов в различных участках диапазона В. М. Морозов1 отметил, что с повышением тесситуры звучания голоса дикция ухудшается, Каковы же причины этого явления?

При движении голоса вверх повышается частота основно-го тона. Чтобы легче было ее воспроизводить, певец идет по пути облегчения звука с использованием фальцетного механизма. Это происходит до какой-то степени рефлекторно, а у опытного певца и сознательно, в результате чего расширяются возможности его голоса в отношении звуковысотного диапазона.

Из исполнительской практики замечено, что на крайних верхних звуках у певца часто с трудом можно разобрать, на каком гласном тянется звук, даже при наличии четкой артикуляции.

Кроме того, при изучении формантной структуры различных фонем обращает на себя внимание тот факт, что первая и вторая формантные области на спектрограммах певческих гласных имеют тоже определенное соотношение по энергети-

1 М о р о з о в В. П. Тайны вокальной речи. Л., 1967. С. 145.

76

ческому уровню, что, по-видимому, также информативно. На это указывает в своей работе английский исследователь в области экспериментальной фонетики Делатр и др.2.

Таким образом, отсюда следует, что информация о типе гласного передается как за счет частотных, так и энергетических характеристик формант. Однако, если она идет только за счет энергетической характеристики, как это имеет место при фальцетных гласных, то эта информация будет неполной.

Поэтому следует считать закономерным тот факт, что в детском голосе при фальцетной манере звукообразования наблюдается неопределенность звучания фонем. При этом положение не намного улучшится даже в том случае, если ребенок будет очень стараться четко артикулировать, так как обедненный спектр фальцетного звука формируется на уровне голосовых складок.

В результате того, что спектр источника при фальцетном звучании голоса настолько беден и не из чего формировать какие-либо частотные форманты, фильтрующее воздействие речевого тракта ограничивается тем, что он лишь немного подправляет спектр источника, кодируя гласные за счет перераспределения энергии самих его спектральных составляющих. За артикуляционным аппаратом остается роль рупора, придающего звуку определенное направление.

Неполноценность фонетической информации при обедненном спектре фальцетного звука проливает свет на причины плохой дикции в детском хоре, где используется в основном фальцетная манера звукообразования. Кроме того, к причинам плохой дикции в детском хоре следует отнести типичную для детей вялость работы артикуляционных органов, а также отсутствие единой манеры артикуляции певцов хора. 06Щехоровая дикция при этом оказывается неясной из-за размытости суммарного спектра, полученного в результате наложения множества индивидуальных спектров. Очевидно, что чем более единообразна манера артикуляции у всех участников коллектива, тем четче контур суммарного спектра, а следовательно, и дикция хора в целом.

Итак, методом анализа через синтез была подтверждена ранее установленная нами количественная оценка фальцетного звука певческого голоса: 2—3 гармонические составляющие. При этом было доказано, что информация о типе гласных при обедненности спектра передается за счет перераспределения энергии спектральных составляющих, т. е. определенного соотношения их по интенсивности. В результате впервые были получены акустические эталоны синтетических гласных А, О, У, Э, Ы, И при фальцетном звучании голоса.

2 D e l a t t r e P . , L i b e r m a n A . , C o o p e r F. An experimental study of the acoustic determinants of vocal collor. Word., 8, 1952.

77

Сделан вывод относительно того, что детский голос настроить на фальцетное звучание будет легче на гласных У, О, А;

ана грудное — лучше использовать гласные Э, Ы, И. Материалы данных экспериментов позволили выявить ос-

новные причины плохой дикции в детском хоре при фальцетном способе звукообразования.

Сделанные выводы дают возможность осмысленно подходить к вопросу произвольного управления различными способами звукообразования у детей в процессе вокальной работы.

3.3. Биомеханическиехарактеристики голосообразования у детей

Для изучения механизма голосообразования у детей использовали комплекс методов, куда входили ларингоскопия, стробоскопия, электроглоттография и пр.

Исследовали детей младшего школьного возраста с ярковыраженными крайними типами регистрового звучания, которым соответствовала определенная нами акустическая картина спектра.

В результате ларинго-стробоскопии сложилась следующая характеристика эталонов голосовых регистров у детей:

—ф а л ь ц е т н ы й регистр (или головной) — замыка ние голосовой щели неполное; вибрируют лишь свободные края голосовых складок; поверхность складок плоская, силь но растянутая; голосовые складки работают как проходящие язычки; гортань занимает относительно высокое положение;

—г р у д н о й регистр — замыкание голосовой щели полное; все складки вибрируют целиком; поверхность складок вздутая; они колеблются как ударяющиеся языки; гортань занимает относительно низкое положение.

Таким образом, в основе биомеханических характеристик регистровых различий у детей, как и у взрослых, лежит, главным образом, форма колебаний голосовых складок. Детская гортань может осуществлять различные регулировки как за счет полного, так и краевого колебательного режима.

Форма колебаний голосовых складок в различных регистрах однозначно отражается в структуре глоттограмм. В результате проведенного исследования голосообразования у детей с использованием методики глоттографии можно отметить, что акустическим эталонам голосовых регистров детей соответствует конкретная структура глоттографической кривой.

Обобщив литературные данные, а также результаты собственных акустических исследований и анализа биомеханизмов звукообразования у детей в различных регистрах, можно

78

представить их основные характеристики наглядно

(рис. 26).

Итак, в результате использования инструментальной методики впервые получены акустические и биомеханические эталоны различных регистров певческого голоса детей, что позволяет сделать выводы относительно регистрового строения их певческого голоса в возрастном аспекте.

Рис. 26. Основные характеристики регистров певческого голоса:

/ — грудной голос — полный настрой гортани, голосовые складки толстые, первично активные продольные сокращения вокальных мышц, голосовая щель закрыта сравнительно продолжительное время, поток воздуха проходит через щель толчкообразно, спектр источника с большим количеством гармонических составляющих; // — смешанный голос — промежуточный настрой гортани, средняя толщина голосовых складок, непрерывная регулировка равновесия между активными продольными сокращениями вокальных мускулов и пассивными продольными натяжениями голосовых связок, относительно короткое время смыкания голосовой щели, прерывное прохождение воздуха через щель, спектр источника со средним количеством гармонических составляющих; выраженность смешанного (или микстового) звучания зависит от степени участия в голосообразовании той или иной системы управления, поэтому структурно-функциональные характеристики имеют ту или иную степень приближения к крайним типам регистров голоса; /// — фальцетный голос — краевой настрой, голосовые складки тонкие, первично пассивное продольное натяжение голосовых связок, отсутствие полного замыкания голосовой щели, синусоидальное прохождение воздуха через голосовую щель, спектр источника обеднен.

3.4. К вопросу о теориях голосообразования на основе собственных исследований

Механизм голосообразования представляется чрезвычайно сложным процессом, и попытки изучить его предпринимаются уже давно. Однако до настоящего времени этот вопрос еще нельзя считать разрешенным во всей полноте.

О том, что гортань является источником звуков голоса, было известно еще во времена Аристотеля и Галена. Гиппократ сравнивал гортань с флейтой, колебаниям голосовых складок не придавали значения (Злобин К. В., 1958). Рожер (1803) первый сравнил гортань с язычковой трубой. Маль-

79

гейн (1831) сравнивал голосовые окладом с губами трубача при игре на амбушюрных инструментах. И. Мюллер (1840) принимал гортань человека за язычковый аппарат с перепончатыми язычками. Вебер (1825) впервые доказал, что «звучащим телом» являются не колеблющиеся связки, а колебания воздушного столба в надставной трубе музыкального духового инструмента либо человеческого голосового органа.

Вполне научное объяснение механизма голосообразования стало возможным лишь в середине XIX в. в связи с развитием физиологических и акустических методов исследования, о чем свидетельствуют труды И. Мюллера, М. Гарсиа, Г. Гельмгольца, Клода Бернара, И. М. Сеченова и др. К этому времени относится возникновение так называемой миоэ л а с- тической теории фонации, которая господствовала до недавнего времени. Сущность ее заключается в следующем.

К моменту начала фонации голосовые складки сближаются и плотно смыкаются. Под ними увеличивается подсвязочное давление, которое в какой-то момент заставляет складки разомкнуться. Через образовавшуюся щель прорывается часть воздуха, давление в подовязочном пространстве падает, а голосовые складки вновь смыкаются под действием своей эластичности (упругости). Далее весь цикл повторяется сначала, и процесс размыкания и смыкания голосовых складок становится периодическим. В качестве активно действующей силы в этом процессе выступает напор дыхательной струи. Голосовые же складки по этой теории вибрируются пассивно, как упругие перепонки. Название этой теории — «миоэластическая» (миомышца, эластический — упругий) — отражает сущность процесса. По этой теории механизм регулирования высоты голоса объясняется так: чем сильнее натягиваются и сжимаются голосовые складки, тем больше частота их колебания, тем выше голос, и наоборот. Т. е. частота их колебаний определяется свойствами тканей голосовых складок, которые меняются в зависимости от степени натяжений (А. Музехольд, 1925; Ф. Заседателев, 1935; В. Багадуров, 1954 н др.).

В противовес миоэластической теории колебаний голосовых складок французский исследователь Р. Юссон (1950— 1965) выдвигает н е й р о х р о н а к с и ч е с к у ю теорию. Согласно новой теории, которую развивал Р. Юссон и его ученики, голосовые складки человека колеблются не пассивно под действием тока воздуха, а активно — периодически сокращаются и расслабляются со звуковой частотой под действием приходящих из центральной нервной системы импульсов биотоков.

Одним из главных выводов этой теории является независимость частоты колебаний голосовых складок от воздушного подокладочного давления. Новая теория колебаний голосовых

80