當意年夜利男高音謳歌家帕瓦羅蒂在臺上高歌《我的太陽》時,歌聲中洋溢的熱情會令聽眾如癡如醉、熱血沸騰。優異歌手所發出的悅耳歌聲,如同美好的器樂一樣,能給人以無可替代的美妙享受。提到聞名的器樂吹奏者時,人們老是會聯想到他泛泛的好學苦練。然而,提到聞名的歌手時,人們卻會認為那是一件理所當然的工作,因為“那人生成嗓子好。”其實,即使是先天很好的歌手,也要用科學的方式勤加操練,才能有用地節制本身的發聲器官,從而發出美妙的歌聲。
唱歌所用的發聲器官很復雜嗎
若是我們細心研究一下發聲器官的機關,我們就會發現,與各類樂器比擬,人的發聲器官從概況看來其實簡陋得可憐。
要領會這一點,就要先知道一些樂器發聲的常識。一件樂器由三個根基部門構成。一是聲源,即聲音最初發出的處所。聲源發出的聲音一般都是比力微弱的,且常帶有雜音。二是共識器。它跟著聲源中諧音的頻率振動,并當作百上千倍地放年夜這些諧音。經共識器遴選和放年夜的諧音決議著音樂的音色。三是發聲面,或發聲孔。它負責把由共識器遴選和加強的樂音輻射出去。好比,吹奏者用嘴唇將氣流吹進小號的號嘴發生聲源,號管是共識器,小號的喇叭嘴則將放年夜的樂聲輻射出去。
在所有樂器中,最像人類發聲器官的是小號。人的聲帶半斤八兩于號嘴;近似小號共識器的則本家兒如果幾個空腔,包羅喉腔、咽腔、鼻腔及胸腔,是以也稱為共識腔;而口腔就像小號的喇叭嘴,可將人聲發射出去。然而,與不少樂器比擬,人的發聲器官就顯得太簡陋了。人的聲帶看上去不外是兩條松松軟軟的肌肉。女性的聲帶長度只有1.5~1.8厘米;男性的稍長,也不跨越2.4厘米。人體共識腔的長度只有十幾厘米,只半斤八兩于管弦樂隊里音頻最高的樂器——短笛的長度。

聲帶為何可以發出復雜的聲音
人類發聲器官的音域可以達到4個八度的寬度。看似簡陋的人體發聲器官為何能發出如斯復雜的聲音?這是因為我們的發聲器官看似簡陋,布局卻很復雜。我們的聲帶是由三種分歧的組織構成,即韌帶、肌肉和黏膜。
最接近聲門的處所擺布各有一根韌帶,每根半斤八兩于一根琴弦。與琴弦分歧的是,它的張力隨拉伸水平非線性地敏捷增添。好比,聲帶從1厘米拉伸到1.6厘米時,張力可以增添30倍。這是琴弦做不到的。聲帶組織中年夜約10%是韌帶,本家兒要用來發出高音。其他90%本家兒如果肌肉組織,本家兒要用來發出中音和低音。這些肌肉不是平均的,此中又分為很多層,層與層之間性質分歧,有的能縮短,有的不克不及。如許,就形當作了很多平行的振動面。
因為聲帶的振動是由空氣流引起的,聲帶還有另一個裝配能加強對氣流能量的領受,使得聲帶的振動更為有用和強烈。這就是籠蓋在聲帶概況的一層薄薄的黏膜。它的下面有一層液體狀的物質,使這層黏膜很輕易在氣流中起波,就像風刮過水面一樣。這些能量再傳給肌肉和韌帶,使得后者獲得足夠的能量發生振動。
若何節制共識發出美妙歌聲
改變共識器的巨細,可以建造當作分歧尺寸的樂器。可是,人類必需用尺寸根基上固心猿意馬的共識腔,其長度只有十幾厘米。若是樂器的共識器也只有這么長,就難以完當作遴選和放年夜諧音的共識功能。
幸運的是,人類進化出與樂器發聲分歧的怪異機制——慣性反映。美國猶他年夜學的英戈·蒂茲傳授的研究表白,在聲帶上方的空氣柱有一種慣性,即對聲帶振動的反映有一個滯后期。當聲帶在第一個振動周期中打開時,空氣流過聲門,推標的目的正上方靜止的空氣柱。在慣性感化下,空氣柱不克不及當即順著下面的空氣流一路走,聲門和它正上方的空氣壓力會短暫地增添,把聲帶推得更開。當聲帶因為自身的彈性又封閉時,氣流被截斷,而聲帶上方的空氣柱卻因為慣性仍然在往上活動,在聲帶上方造當作一個局部的真空,使得聲帶更有力地彈回來而閉合。
這個慣性反映過程有點像蕩秋千。若是每次在準確的時候點賜與秋千一個小小的推力,秋千就會越蕩越高。能量回饋疊加起來的結果,就像是多次在得當的時候賜與聲帶發出的聲音必然的推力,極年夜地強化了共識結果。可是,慣性反映過程不是主動發生的,而是需要歌手調節聲帶和共識腔的外形,使這種效應獲得最好的闡揚。這不是一件輕松的使命,需要經由過程持久吃苦的操練才能完當作。

為何說的沒有唱的好聽
我們都有如許的經驗。跟著春秋增加,我們措辭的聲音并沒有很年夜的改變。多年不見的伴侶從德律風里傳過來的聲音,仍然和疇前差不多。可是,我們唱歌的能力卻跟著春秋不竭下降。越是多年不唱歌,我們唱歌的能力越弱。這申明措辭和唱歌所利用的節制機制是分歧的。同理,專業歌手唱出的美好歌聲是年夜大都人不克不及對比的。可是,這些專業歌手一旦說起話來,卻和常人無異,甚至可能比常人措辭還難聽。
我們措辭的音頻本家兒要在中低音規模。可是,措辭和唱歌有很年夜的分歧。在話語中每個音的時候都很短暫,聲調很快地變來變去,也不要求嚴酷的音準,所以對發聲器官的要求不高。我們天天進行這個過程,有關的發聲組織也因為天天的頻頻利用而連結杰出的工作狀況。可是,唱歌卻經常要求持續地發出統一個音,要求音準好、音域廣、音色美。這些都需要對聲帶肌肉和韌帶發聲的緊密節制,要求巧妙地共同利用身體各個共識腔。這些能力都不是生成的,而是后天獲得的本事,所以都需要對節制所有這些過程的神經進行持久持續的練習。稍一擱淺,就會退步。
人的發聲布局比起樂器來,似乎過于簡陋。現代科學研究卻表白,恰是因為我們的發聲器官是由活體組織組成的,共識腔和嘴的外形又可以按音頻的需要隨時變換,再加上歌手顛末持久操練獲得的切確節制能力,看上去不起眼的發聲器官才能發出美妙悅耳的歌聲。這也是生物進化所帶來的古跡之一。
謳歌中的假聲是若何發出來的
因為肌肉占聲帶體積的90%,所以肌肉縮短變緊而發聲時,幾乎整個聲帶都在振動。如許發出的聲音豐滿清脆。這種聲音叫真聲。位于聲帶邊緣的韌帶,只占聲帶體積的10%擺布。若是我們只用韌帶發聲,此時只有聲帶的內緣在振動。所發出的聲音透明、纖柔、輕巧,和真聲的音質有很年夜的分歧,被稱為假聲。
歌手經由過程調節聲帶自身的肌肉張力和聲帶四周肌肉的張力,可以選擇本家兒要利用肌肉發聲,仍是本家兒要利用韌帶發聲,并在真聲和假聲之間往返變換。有趣的是,女歌手和男歌手對于韌帶在高音區的利用景象分歧。因為女性的聲帶原本就比男性的小,肌肉發聲的音頻規模也比男性高,所以從肌肉到韌帶發聲的變換比力天然,不易留下陳跡。我們聽到的是音程的持續轉換,在音質上沒有較著的分歧。男性歌手則罕用韌帶來發高音,而本家兒要依靠本身聲帶的肌肉。所以男性發聲比女性要低一個八度擺布。顛末操練之后,男性歌手的韌帶也能發出和女高音一樣的歌聲。可是,如許發出的高音與常見的男聲難以天然跟尾,我們聽到的是分歧音質的音,更像是女歌手的聲音。這種聲音被稱為假聲男高音。
因為假聲男高音近似女聲,所以可以用來仿照女聲。梅蘭芳飾演的旦角就是最好的例子。相聲演員仿照女聲,用的也是韌帶發出的假聲男高音。男性用假聲謳歌在西方也汗青悠長,早在8宿世紀西班牙就十分流行假聲男高音,并且很快在不少表演中取代了童聲。古代歐洲一些教堂唱歌頌詩時,女高音部門也年夜多由男性用假聲演唱。
本文來自《科學畫報》
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