Исследования акустических характеристик голосов профессиональных эстрадных певцов.

Голос – уникальный музыкальный инструмент, который прекрасно выражает чувства и индивидуальность, удивительный из всех инструментов потому, что его можно изменять пожеланию. Изучая возможности голоса человека в пении, возникает огромное количество характеристик, от которых зависит качество звучания. Говоря о качестве звучания голоса, мы имеем ввиду его основные физические характеристики: тембральные, интонационные и динамические.

Наука в наше время быстро движется вперед. Изучается голосовой аппарат, акустика голоса, методика его воспитания и совершенствования. Наука о голосе охватывает ряд смежных дисциплин. Важно, по возможности, уменьшить разрыв между тем, что знает наука о голосе, и тем, что знают и умеют применять педагоги. Изложение главного, наиболее существенного, теоретического и экспериментального материала поможет освоить более сложную научную литературу.

Актуальность: Современный уровень научно-технического прогресса, в том числе методы компьютерного анализа позволяют исследовать акустические характеристики голосов исполнителей на высоком техническом уровне, в частности проводить более тонкий анализ частотных характеристик.

Цель исследования: Выявление акустических характеристик звучания голосов профессиональных певцов, через визуализацию звукового образа методом спектрального анализа используя компьютерную технологию.

Объект исследования – звучание голосов высокопрофессиональных эстрадных певцов (М. Джексон, М. Кери, У Хьюстон, Н. Симон, Си Блок).

Предмет исследования: выявление особенностей акустических характеристик тембрового звучания высокопрофессиональных эстрадных певцов при различных способах звукообразования; а так же, специфики спектральной картины эстрадных голосов.

Гипотеза:

1. На основе аудиторского анализа можно предположить, что тембр голоса профессионального певца с хорошо поставленным голосом будет отличаться достаточно богатым набором обертонов, формантной структурой и стабильностью спектральной картины независимо от типа гласных и высоты тона.
2. Визуализация звукового образа будет способствовать учащемуся в поисках правильного звукообразования через активизацию обратной связи не только слухового, но и зрительного самоконтроля.

Задачи исследования: обзор специальной литературы; выявление специфики звучания голосов различных жанровых направлений; прослушивание и отбор характерных для разных способов звукообразования голосовых треков, вычисление и анализ их спектров; разработка методов применения спектрального анализа в педагогической практике.

Методы научного исследования:

– сравнительный анализ литературных данных по исследуемой теме;
– аудиторский анализ певческого голоса;
– компьютерный метод спектрального анализа;
– моделирование учебного процесса с применением спектрального анализа.

Глава 1. Теоретические основы акустических характеристик певческого голоса.

В ней рассматриваются такие вопросы как:

1. Возникновение и распространение звука.
2. Обзор литературы по акустическим исследованиям голоса певцов.
3. Основные акустические характеристики певческого голоса.

1. Певческому голосу отводится одно из самых значительных мест. То, что мы умеем на слух хорошо различать в певческом голосе, определяется акустическими характеристиками. Зная их, мы можем целесообразно влиять на качество звучания голоса. Под звуком в акустике понимается распространение колебаний в упругой среде, т.е. звук голоса – это колебание частиц воздуха, распространяющихся в виде волн сгущения или разряжения. Источником певческого голоса являются голосовые связки, которые будучи сближены и напряжены, начинают колебаться. Звуковые волны, родившись в гортани, проходят и по тканям окружающим гортань и вниз и вверх по воздухоносным путям, а воздух является передатчиком звуковых колебаний.

2. Приоритет в исследовании тембра певческого голоса принадлежит С. Н. Ржевкину. В России исследования в этой области начались в пятидесятые годы XX века и проводились Казанским, Медведевым, Горывиным, Морозовым и др., а также иностранными учеными – Юссоном и Сундбергом. Начиная с 80-х годов, в России наблюдается спад публикаций в области акустических исследований певческих голосов. Тем ни менее, исследования проводились Власовым Е. В., Сорокиным В. Н. -1983, Морозовым В.П. -1987, Стуловой Г. П. -1992, Харуто А. В.

3. Всякий музыкальный звук характеризуется высотой, силой и тембром.

Высота звука – это субъективное восприятие частоты колебательных движений. Чем чаще совершаются периодические колебания воздуха, тем выше звук. Высота звука рождается в гортани – в голосовых складках человека и зависит оттого, сколько смыканий и размыканий осуществляют голосовые складки в процессе пения. Длинные волны и редкие колебания – это низкие звуки, короткие волны и частые колебание – высокие. Длина волны измеряется в метрах или сантиметрах, а частота колебаний – в герцах (Гц). Обычно ухо воспринимает от 16 до 20000 Гц.

Сила звука голоса рождается в гортани и растет с увеличением подскладочного давления. Чем больше напор порций воздуха тем выше энергия которую они несут, т.е. больше амплитуда колебаний частиц воздуха и их давление. Сила звука измеряется в децибелах (Дб). У профессиональных певцов сила звука достигает 80 Дб и более.

Наиболее сложным качеством певческого голоса является тембр. Звуки голоса – тоны сложные, состоящие из колебаний разной частоты и силы. В сложном звуке различают основной тон, определяющий высоту и частичные тоны, или обертоны, сумма звучания которых создает совершенно определенный тембр. Частичные колебания, что в несколько раз чаще основного тона, называются гармоническими. Обертона, которые не кратны основной частоте, называются не гармоническими. Если графически по одной оси отложить амплитуду всех обертонов и основного тона, а по другой частоту, то мы получим спектр сложного звука. Рассматривая спектр какого-либо звука, мы как бы видим его тембр.

В голосовом аппарате человека имеется множество полостей и трубок, в которых могут развиваться явления резонанса. Трахея и бронхи, полость гортани, глотки рта, носоглотки носа и окружающие его мелкие придаточные полости обладают достаточно упругими стенками, чтобы в них возник резонанс. Благодаря резонаторным явлениям в спектре голоса появляются “пики”, усиливаются отдельные обертоны. Области усиления частот, характеризующие специфический певческий тембр были названы певческими формантами. В работе представлены типичные спектры женского и мужского голосов профессиональных певцов. В этих спектрах хорошо просматриваются три формантные области. Первая в области частот 600-800 Гц и обязана своим происхождением резонансу глотки, вторая в области частот 2000-3000 Гц и связана с резонансом в ротовой полости. Третья в области 10000 Гц достаточно мало изучена и, по всей видимости, связана с резонансом мелких придаточных полостей. Как правило, только у профессионально поющих певцов наблюдается ’сверхвысокочастотная’ формантная область.

Но мы различаем также знакомые и незнакомые голоса. Подобные особенности тембра связаны с неформантными областями спектра, т.е. со всем остальным набором обертонов голоса, характерных для того или иного человека, что и создает его индивидуальный тембр.

В главе 2. Рассматриваются специфические особенности эстрадного пения.

Она состоит из четырех подпунктов:

1. Аудиторский анализ звучания голосов профессиональных эстрадных исполнителей.
2. Сравнительный анализ звукообразования у певцов различных жанровых направлений.
3. Различные способы звукообразования у эстрадных певцов.
4. Акустические характеристики голосов профессиональных эстрадных исполнителей.

С целью выявления наиболее существенных признаков звучания голоса проанализированы аудио записи известных эстрадных певцов, поющих в различной манере. Для эстрадных певцов характерны различные приемы звукообразования, такие как фальцетное пение (особенно в мужском исполнении), субтоновое пение, микст (с использованием головного и грудного резонаторов), нормальный певческий голос, громкое пение (“крик” – громкое контролируемое пение с опорой на дыхание). Атак же различные украшения, такие как мелизмы, хрип, сип, шепот, рычание, певческое вибрато и др.

Хорошо поставленный певческий голос характеризуется силой голоса, звуковысотным диапазоном и ровностью вокального тембра. Результаты сравнительного аудиторского анализа сведены в Таблицу.

Исследования спектрального состава певческого голоса показывают особо важную роль гармонических составляющих спектра. Перераспределение энергии спектральных составляющих голоса меняет тембр голоса.

Пение нормальным и громким голосом на спектре отличаются друг от друга тем, что при пении нормальным голосом больше выражен формантный состав спектра, а так же присутствует большее количество гармонических составляющих. Нормальный голос-30-40, громкое пение -25-30, с повышенной энергией в области частот 800-1000 Гц, 3000-4000 Гц и 8000-10000 Гц. Повышение энергии в области 3000-4000 Гц обеспечивает голосу певца хорошую полетность, повышение энергии в области 10000 Гц придает голосу серебристость и объемность. При громком пении в спектре голоса уменьшается количество гармоник, но при этом энергия отдельных составляющих спектра увеличивается за счет чего и увеличивается громкость звучания. Необходимо отметить, что спектру профессиональных певцов поющих нормальным голосом присуще увеличение уровня 2 и 3 гармоники на 6-10 дб. Это связано с явлением резонанса отдельных полостей организма, о чем говорилось выше. Профессиональный певец, при нормальном пении, может использовать в широких пределах резонаторные полости организма для изменения исходного тембра.

На одном из графиков представлен типичный спектр профессионального певца поющего микстом. Из спектра видно, что при микстовом пении количество гармоник в спектре примерно такое же как при нормальном пении, но энергия высокочастотной части спектра (8000-12000 Гц) больше, а первая формантная область менее выражена.

На другом графике представлен спектр профессионального певца поющего субтоном. Неполное смыкание связок с пропусканием воздуха резко уменьшает количество пиков и увеличивает шумовую составляющую спектра, что и видно на графике.

Пение фальцетом сравнимо по спектру с колебанием струны, амплитуда обертонов которых убывает по мере повышения частоты, а наиболее сильно выражен основной тон.

Данные исследования определили важную роль формантного состава голоса профессионального певца владеющего разными способами звукообразования и наглядно показали отличия спектров в диапазоне частот от 20 до 20000 Гц.

В главе 3. Использование методов спектрального анализа в педагогической практике.

Классы оборудованные специальной техникой позволят педагогу и студенту быстрее осваивать навыки пения и интенсифицировать обучающий процесс.

Возможность реализации такой идеи в педагогической практике требует дополнительного экспериментального исследования.

Теоретическое значение работы: Впервые в отечественной науке исследованы тембровые звучания голосов эстрадных певцов методом спектрального анализа; получены эталоны звучания голосов эстрадных исполнителей; разработаны методы применения спектрального анализа в педагогической практике.

Практическое значение: полученный материал может быть использован в лекциях по методике постановки певческого эстрадного голоса; применение методов спектрального анализа для обучения не только эстрадных певцов, но и певцов других жанровых направлений;

тембр голоса профессионального певца с хорошо поставленным голосом отличается достаточно богатым набором обертонов, формантной структурой и стабильностью спектральной картины независимо от типа гласных и высоты тона;

визуализация звукового образа помогает учащемуся в поисках правильного звукообразования через активизацию обратной связи не только слухового, но и зрительного самоконтроля;

компьютерная обработка голоса может привести к усилению различных спектральных составляющих, тем самым улучшить вокальные характеристики исполнителя.