«ЦВЕТ» ГОЛОСА - regentjob.ru

«ЦВЕТ» ГОЛОСА
Обертоны суть первопричина осмысленности тона; они заключают в себе эстетические причины голосовых чудес, они суть
— сердце и пульс человеческого голоса.
П. Брунс.
Если в обычной разговорной речи характер тембра не является чем -то особенно
существенным, то в искусстве пения — это важнейшее свойство голоса, составляющее его
главное богатство. Чтобы согласиться с этим, достаточно вспомнить, например, голос
нашего выдающегося певца Ф. Шаляпина с его удивительно разнообразным, каждый раз
неповторимо красочным тембром.
Тембр голоса часто называют «окраской звука», «коло ритом» или просто «цветом
голоса».1 По тембру мы легко различаем голоса знакомых. 2 По «цвету» голоса вокальные
педагоги определяют тип голоса певца (баритон, ба с, тенор и т. д.). Любопытны
высказывания о тембровых красках голоса известного баритона Титта Руффо (1966): «Я
стремился создать при помощи специфической вокаль ной техники подлинную палитру
колоритов. При помощи определенных изменений я создавал звук гол оса белый; затем,
затемняя его звуком более насыщенным, я доводил его до колорита, который называл
синим; усиливая тот же звук и округляя его, я стремился к колориту, ко торый называл
красным, затем к черному, т. е. к мак симально темному» (стр. 30 2).
От чего же зависит тембр голоса? Как известно, звуки речи сложные: они состоят из
основного тона и многочис ленных обертонов, т. е. звуков более высокой, чем основной
тон, частоты. Если высота голоса человека определяется частотой основного тона, то
тембр голоса и принадлеж ность к той или иной гласной пли согласной определяется
степенью выраженности в звуке тех или иных обертонов.
Анатомия тембра
Сто лет тому назад известный немецкий физик Герман Гельмгольц пользовался для
определения оберт онов голоса очень простым прибором: это был стеклянный или
металлический шар, имеющий два отверстия (Helmholz, 1913). Узким отверстием шар
вставлялся в ухо, и если шар резонировал, это значило, что в голосе содержатся
обертоны, близкие к рез онансному тону шара. Собственный же резонансный тон этого
шара ( f 0 )
определяется формулой:
f 0 = k √s/lv,
где s — площадь отверстия, v — объем резонатора , l — длина горла резонатора, k —
коэффициент пропорциональности, зависящий от плотности воздуха. Легко видеть, что чем
меньше объем шара и чем больше площадь его отверстия, тем выше собственная
резонансная частота такого резонатора. Для выде ления обертонов разной высоты
существовали шары разных размеров, собственные резонансные тоны которы х были
Гельмгольцу известны.
Рис. 20,
Резонатор Гельмгольца.
Объяснение в тексте.
«Анатомируя» таким образом гласные, Гельмгольцу удалось установить наличие в
каждой из них по одной -две области особых усиленных обертонов, которые он назва л
«характеристическими тонами гласных». Гельмгольц пока зал, что именно благодаря этим
«характеристическим то пам» гласные и отличаются друг от друга по слуху.
В наши дни для исследования обертонов звука приме няется несравненно более
сложная, точная и объективная аппаратура. Один из таких приборов, называемый зву ковым спектрометром, изображен на рис. 21. Если Гельмгольц при помощи своего шара резонатора мог только выслушивать обертоны, то этот прибор, кроме того, позволяет еще
и видеть их на экране. Подо бно тому как солнечный луч, проходя через призму,
разлагается на составляющие его цвета радуги, так и сложный звук го лоса, пройдя через
спектрометр, оказывается расчлененным на отдельные составляющие его обертоны.
Приемником звука в этом приборе служит ми крофон. Далее звук в форме электрического
сигнала с микрофона поступает на усилитель, а с усилителя проходит через систему
электроакустических фильтров, которые и разделяют его на составные части. В результате
ряда преобразований на экране прибора появляет ся серия светящихся столбиков, каждый
из которых соответствует определенной частоте обертона, а высота столбика — его
интенсивности. Столбики эти вырисовываются безынерционным лучом ка -тодно-лучевой
трубки спектрометра. Таким образом, по шкале прибора мы можем определить не только
частоту обертонов, из которых состоит звук голоса, но и силу каждого из обертонов.
Спектрометр, изображенный на рис. 21, позволяет обнаружить в сложном звуке обертоны с
частотами от 40 до 27 000 гц, т. е. практически весь слышимый человеческим ухом
диапазон частот. 3 Слева на экране прибора располагаются низкие составляющие, справа —
высокие.
Ри с. 21 .
Исследо ва ни е а кустическо го стр о ения го ло са
п р и п о мо щи со ветско го сп ектро метр а ти па СЗЧ.
У ми кр о фо на л а ур еа т Всесо ю зно го и Междуна р о дно го ко нкур со в во ка ли сто в
В. Атла нто в.
Картина, получающаяся при разложении звука на экране спектрометра, носит
название спектра звука, а отдельные сильно выдающиеся пики, состоящие из группы
обертонов и влияющие на распо знавание речевых звуков, были названы формантами.
Таким образом, речевые форманты по своей сути соответствуют характе ристическим тонам
Гельмгольца.
Детальные исследования формантного состава речевых звуков позволили
установить, что формант в каждой глас ной не одна-две, как думал Гельмгольц, а
значительно больше — три, четыре и даже пять. Хотя все эти речевые форманты влияют на
опознаваемость звуков, наиважней шими оказываются все же первые две -три, средние ча стоты которых приведены в табл. 5.
У разных людей форманты даже в одних и тех же гласных звуках несколько разнятся
по своему частотному положению, ширине и интенсивности (в детском и жен ском голосе
все форманты несколько выше, чем в муж ском). Кроме того, даже у одного и того же
диктора форманты одного и того же звука, например А, заметно различаются в
зависимости от того, в каком слове звук произносится, ударный он или безударный,
высокий или низкий и т. д. (Артёмов, 1960; Зиндер, 1960). Индиви дуальные особенности
формант, а также присутствие в го лосе еще и других специфических для каждого человека
обертонов и придают голосу каждого человека неповтори мый, присущий только ему
одному, тембр.
Теперь мы видим, что научить машину разбираться во всех этих особенностях
обертонов, т. е. решить пробл ему "захвата речи», — дело не простое. Пока что машина на училась хорошо производить анализ звука, т. е. «анато мию» обертонов, как это делает,
например, спектрометр. Но для того, чтобы опознать звук, нужно по существу произвести
его синтез, т. е. найти ср еди обертонов форманты, сопоставить все их особенности и
причислить звук к определенной категории, несмотря на целый ряд мешаю щих этой
операции случайных признаков, Так, например, при классификации речевых звуков
машина не должна «обращать внимание» на р азную высоту голоса, его силу и различие в
тембре. Поскольку же в формировании тембра
участвует
по
сути
дела
тот
же
Та бли ц а 5
Ср едни е ч асто ты фо рма нт гла сных (в гр ) (п о Фа нту, 1 96 4 )
Частота речевых формант
Гласные
У
О
А
Е
И
Ы
1-я
форманта
2-я
форманта
3-я
форманта
300
535
700
440
240
300
625
780
1080
1800
2250
1480
2500
2500
2600
2550
3200
2230
самый механизм, что и в образовании гласных, различить эти два явления очень трудно,
Легко себе представить, что для человек а, не знающего чужого языка, различные гласные
этого языка звучат как звуки различных' тембров. Таким обра зом, проблема
классификации звуков в речи тесным обра зом связана с изучением тембра. Успехи науки,
однако, позволяют надеяться, что в недалеком буду щем, взяв телефонную трубку, нам уже
не нужно будет производить однообразную и скучную операцию набора номера паль цем;
достаточно лишь будет четким голосом произнести номер, как машина тотчас же соединит
нас с абонентом. Разумеется, произойдет это тогда, когда тайна вещих слов «сим -сим,
отвори дверь!» из известной сказки «Али -баба и сорок разбойников» будет полностью
раскрыта и из фантазии превращена в действительность.