艺术嗓音的可视化研究

美声唱法要能使声音在不使用任何扩音设备的情况下穿过庞大的交响乐队，清晰地传送到观众的耳中。这种要求给声音训练带来了巨大的挑战，表演者不仅要有灵巧的声音、宽广的音域和相当高的声音能量，而且需要细腻的表现力和收放自如的声音张力。现代科学的快速发展为声音训练提供了有效的参考依据，把对声音的研究带入到一个新的领域——嗓音的可视化研究。嗓音的可视化研究是一种从声学的角度量化声音的优劣，从发声的本源上探求如何获得高质量声音的有效方法。它将理论和实践相结合，可以达到事半功倍的效果。

一、艺术嗓音可视化研究的发展历程

从1932年法国人于松用喉动态镜观察声带的震动过程开始，对于歌唱发声的科学研究就进入了一个新的阶段。于松利用喉动态镜“把高速运动的声带振动‘放慢’，从而更明确、更仔细地观察到声带振动过程中的每一个动作”。[1]265虽然他的“神经时值学说”没有被人们所认可，但他的实验使人们更直接地观察到声带发声的详细过程，对发声的过程有了更全面、更客观的了解。

其后美国巴尔的摩音乐学院的巴塞罗缪在歌剧演唱的发声声谱上发现了一个与众不同的突出的共振峰，由此拉开了歌唱发声的共振峰研究的序幕。关于声音频谱的测量越来越受到音乐界人士的重视。

瑞典的桑德伯格教授则把这一理论及其实际应用提高到了新的水平。他通过对专业歌唱演员声音的测量——其中包括两例中国京剧演员的声音样本——得出了一套比较完整的针对歌唱共振峰的理论总结，把利用声学仪器测量、分析声音并进行实验的可视化研究方法推上了高峰。他的观点是，可以通过降低喉位使声道变长来获得共振峰；一般来说，男性的共振峰比女性明显。

随后又有很多专家进行了大量的声音样本实验，就歌唱共振峰在不同声部、不同声种中的存在规律进行总结和补充。他们发现，无论是美声唱法、中国民族唱法或是中国京剧中的唱腔，都具有歌唱共振峰，只是在不同的声部中，共振峰存在的频率范围有所不同。

二、艺术嗓音可视化研究的两种学说

关于艺术嗓音的可视化研究，西方出现了两大重要学说:一是“肌张力学说”，二是“共振峰学说”。

(一)“肌张力学说”

关于声带的发声机制，于松提出的“神经时值学说”一度在业界产生过影响。根据这一理论，“声带的震动是自动的，是由喉返神经控制的”。[1]272但当今学界一般认为，“肌张力学说”比“神经时值学说”更科学地揭示了声带的发声实质。“肌张力学说”最早是在1741年由法国外科医生弗兰通过狗的喉标本实验而提出的，后又经米勒、伯格等人所做的大量人体喉标本实验的不断验证，最终使得这一结论得以巩固，并被现代人所接受。该学说主张：声音的产生源于气息，气息作为动力冲击声带，使之发生边缘振动而产生声音。

笔者曾随医生走进手术室，观察声带解剖手术的过程。经观察发现，声带由三个部分组成：粘膜、声带韧带和声带肌。其中最深层的部分是声带肌，然后是声带韧带，最表面是一层粘膜组织。声带发声时，每一层的受力状况是不等的，其中表层最强、里层最弱。声带的形状和质地对发声有着非常大的影响，声带越长越厚，声音就越低；声带越短越薄，声音就越高。

声带的前端由甲状软骨固定，后端连接两个杓状软骨。在吸气时，勺状软骨左右移动，声带张开，形成声门。发声时，声门闭合，气流从肺部发出，在声带的下端产生推力，形成声门下压，从而冲击声带，使之边缘张开，呈规律性振动，产生连续性的声音。此乃“肌张力学说”所呈现的声带发声过程，也是目前被公认的最具科学性的发声解释。

“肌张力学说”对喉部发声训练具有重要意义，它强调了声带本身的振动功能，提出气息是发声的原动力，可以指导学生进行呼吸的调节以适应声带张力的需要，在教学中得到了广泛的应用。

(二)“共振峰学说”

声带振动的另一个主要声学特征就是歌唱共振峰的存在。声带振动时所发出的声音由基音和泛音组成，现代科学已经可以用频谱仪把人发声时的基音和泛音用频谱记录下来。歌唱共振峰是判断专业音质的可视数据之一，具有共振峰的声音听起来悦耳、有光泽、有质地感，而且具有强大的穿透力。桑德伯格教授的实验结果显示：训练有素的歌手发出的频率为2800hz左右的声音，其包络线高于管弦乐队所发出的声音，此即歌唱共振峰。这一实验从科学的角度解释了歌剧演员在舞台上不用麦克风却能盖过乐队而将自己的声音传送到观众耳中这一现象。歌唱共振峰的声音能量由此可见一斑。

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