Характеристики вокальной речи (пения)

Особенности звукообразования и акустические

Певческая форманта: для того чтобы голос оперного певца (или концертного исполнителя) был слышен на фоне оркестра, необходимо прежде всего развивать значительно более высокий уровень звукового давления (петь громче); сравнительный анализ уровней звукового давления на расстоянии 0,5 м при пении и речи для разных частот фонации (высоты тона) показан на рис. 4.6.28.

Однако одного увеличения громкости оказывается недостаточно для решения этой проблемы, поэтому в процессе многолетнего совершенствования техники пения, прежде всего оперного (belcanto), были отработаны особые приемы перестройки спектральных характеристик голоса, в частности создание особой — «певческой» форманты.

Если сравнить расположение формантных частот (т. е. резонансов вокального тракта) для одних и тех же гласных в обычной и вокальной речи, то отчетливо видно, что для всех гласных положение первой форманты на шкале частот мало меняется, вторая форманта сдвигается по частоте вниз, значительно изменяется положение третьей, четвертой и пятой формант в сторону их совместного сближения (рис. 4.6.29). Если проанализировать спектральную огибающую любого из гласных звуков в речи и пении (рис.4.6.30), то отчетливо видно наличие выраженного пика в области 2-3 кГц. Этот пик создается в результате объединения (кластеризации) третьей, четвертой и пятой формант и носит название «певческой форманты».

Разборчивость вокальной речи: спектральная перестройка голоса для повышения его помехоустойчивости неизбежно приводит к изменению первых формантных областей (по частоте, амплитуде, добротности и др.), а поскольку именно первые две формантные области в значительной степени влияют на распознавание звуков, то это вызывает ухудшение разборчивости вокальной речи. Хотя главная задача вокальной речи состоит в передаче эмоционально-эстетической информации, передача семантической информации (т. е. понимание смысла содержания) также имеет существенное значение (во всяком случае в классической вокальной культуре).

Регистры: специфической особенностью вокальной речи является использование различных певческих регистров (в обычной речи они используются только в случаях крайних эмоциональных состояний). В идеале голос должен производить все доступные ему высоты без переломов и резких изменений в тембре, но это не всегда достижимо. По поводу определения и классификации регистров в научной литературе имеются противоречивые сведения; наиболее распространенным является следующее определение: «Регистр — фонационный ряд частот, в котором все звуки звучат одинаково по тембру (при этом, по-видимому, они и создаются подобным образом)». Переход от одного регистра к другому отражает изменения в фонационной технике, т. е. изменения взаимодействия мускулов гортани и голосовых связок. Смена регистров ощущается как сдвиг в фонационной частоте (высоте тона) и как изменение тембра. При этом происходит и изменение других акустических характеристик звукового сигнала (изменение формы спектральной огибающей, структуры атаки и спада и др.)

В итальянской школе, например, выделяется три регистра: грудной (chest), средний (middle), головной (head) в женском голосе или грудной (modal, normal), головной (head) и фальцет (falsetto) в мужском голосе, со звуковысотными диапазонами, показанными на рис. 4.6.36. Обычно принято считать, что механизмы голосообразования сильно различаются в нижних («тяжелых») и верхних («легких») регистрах; средние регистры комбинируют качества их обоих.

АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ вокальной речи (пения) в связи с перечисленными выше особенностями звукообразования отличаются от характеристик обычной речи:

— диапазон воспроизводимых частот для основных (фонационных) частот зависит от типа голоса: бас — 82,4 Гц (Е2)- 329,6 Гц (F4); баритон — 110 Гц (А2)-415,3 Гц (G>4); тенор — 130,8 Гц (С3)-523,25 Гц (С5); меццо-сопрано — 207,7 Гц (АЗ)- 932,3 Гц (В5); сопрано — 261 Гц (С4)-1046,5 Гц (С6); колоратурное сопрано — 61,6 Гц (С4)-1318,5 (Е6). Следует учитывать, что это среднестатистические данные, при этом имеются значительные индивидуальные различия. Диапазон частот с учетом обертонов расширяется до 8-10 кГц;

— динамический диапазон при пении значительно шире, чем для обычной речи. Оперные певцы могут развивать уровни звукового давления до 100 дБ/м и даже до 120 дБ/м; при том, что давление в гортанной полости может достигать значений 2-3 кПа, КПД увеличивается. Динамический диапазон при этом расширяется до 70 дБ. В среднем динамический диапазон для вокальной речи составляет 50-60 дБ;

— переходные процессы существенно зависят от вида атаки («жесткая» или «мягкая») и способа звукообразования. В среднем время атаки может изменяться от 30 до 300 мс;

— характеристика направленности изменяется с увеличением частоты аналогично изменению для речевого сигнала (рис. 4.6.22);

— тембр вокальной речи обладает огромной эмоциональной выразительностью и возможностями.