Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Субъективные методы оценки разборчивости





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Оценка процента разборчивости (артикуляции) зависит от ряда факторов, основные из которых следующие:
- выбор для прослушивания элементов речи (звуки, слоги, слова, фразы), наиболее полно отражающих статистику данного языка;
- подбор состава экспертов и степень их тренированности;
- качество голоса диктора, его дикция, интонация и др.;
- требования к помещению и условиям в нем (уровню шумов и др.)
- методика проведения измерений и методы статис-тической обработки результатов.

Именно эти требования и задаются в различных стандартах, так как только при их точном соблюдении можно получить повторяемость результатов.

Для регламентации таких испытаний введены отечественные стандарты: ГОСТ 25902-83. "Зрительные залы. Методы определения разборчивости речи", ГОСТ51061-97 "Параметры качества речи и методы ее измерения", международные стандарты ISO/TR4870, IEC 268-16. Сейчас разрабатывается новый стандарт AES, а также многочисленные национальные стандарты, например американский стандарт ANSI S3.2-1989 - "Method for measurement the Intelligibility of Speech Over Communication Systems" (имеется новая редакция R-1999) .

Стандартизованные правила прежде всего касаются отбора испытательного материала: специально составленных таблиц фраз, слов или слогов, которые записываются или передаются диктором для оценки помещения, системы звукоусиления, или других систем коммуникации. В зависимости от типа используемых при испытаниях элементов речи различается разборчивость звуковая, слоговая, словесная и фразовая. Все эти виды разборчивости при испытании одной и той же системы будут выражаться разными числовыми величинами, так как процент правильных оценок для предсказуемого сообщения всегда выше, чем для непредсказуемого. Степень предсказуемости при прослушивании фразы выше, чем при слушании отдельных слов или слогов, поскольку если часть фразы не услышана, то можно догадаться по смыслу о ее содержании. В связи с этим находятся и соотношения соответствующих видов разборчивости: фразовая - выше словесной, словесная - выше слоговой, слоговая - выше фонемной.

На рисунке 7а показана зависимость фразовой разборчивости от словесной, на рисунке 7б - словесной от слоговой. Из-за наличия таких связей для оценки разборчивости можно использовать различные элементы речи, однако в отечественных стандартах чаще используется оценка слоговой разборчивости, поскольку она имеет ряд преимуществ (меньшую запоминаемость, удобство при обработке и др.).

При проведении таких испытаний специально подобранные дикторы (с хорошей дикцией, правильной речью, с хорошим слухом) зачитывают в определенном ритме стандартизованные слоговые таблицы в выбранном помещении - с естественной акустикой или через звукоусилительную систему. Желательно, чтобы эксперты были незнакомы с дикторами, так как. разборчивость у знакомых дикторов выше за счет запоминания экспертами их интонации, дикции и др. Количество дикторов должно быть не менее четырех, причем желательно, чтобы они имели минимальную разницу по акустическим характеристикам голосов. Для проведения испытаний группа слушателей размещается в разных местах помещения и записывает прослушиваемый текст. Отношение правильно записанных на слух фонетических элементов к общему количеству переданных и определяет процент разборчивости.

Рис. 7а - связь фразовой и словесной разборчивости; 7б - связь словесной и слоговой разборчивости

Для получения статистически достоверных результатов необходимо привлечение достаточно большого числа слушателей. В стандарте ГОСТ 25902-83 принята численность группы слушателей в 20 человек, позволяющая получить статистически надежные результаты. Для зала вместимостью более двух тысяч человек привлекаются две группы слушателей, а если вместимость зала более пяти тысяч человек - три группы слушателей, по 20 человек в каждой группе. Для сокращения времени испытаний в каждой группе проводится цикличная смена мест, при которой каждый слушатель с занимаемого им места переходит на место другого эксперта. Цикл заканчивается, когда все слушатели побывают на всех местах испытаний. Места, на которых определяется разборчивость, должны быть равномерно распределены по залу, а их количество должно соответствовать числу участвующих в испытаниях слушателей.

Большое влияние на результаты определения разборчивости речи оказывает не только количественный состав группы слушателей, но и другие факторы: образование, профессия, социальная принадлежность, а также память и сообразительность. Все слушатели должны обладать нормальным слухом, быть носителями данного языка, и должны быть знакомы со всеми тестовыми словами. Возрастной состав ограничен 35 годами. В процессе испытаний могут привлекаться как тренированная бригада экспертов, показания которой проверены на эталонной системе, так и нетренированные слушатели (при этом их количество должно быть больше).

Для ориентировочной оценки результатов испытаний в стандарте приведены классы средних значений разборчивости речи, указанные в таблице.

Класс Условия Средние значения слоговой разборчивости в %
I отличные Свыше 90
II хорошие от 80 до 90
III удовлетворительные от 70 до 80
IV плохие Ниже 70

Наряду с разборчивостью, часто указываются и другие субъективные факторы, влияющие на качество восприятия речи. К ним относятся: громкость речи, эхо, порхающее эхо, нарушение локализации, тембровые искажения, повышенный уровень шума и плохие акустические условия в зоне расположения источника звука. Следует заметить, что громкость, эхо и шум являются факторами, которые непосредственно определяют разборчивость речи и косвенно оцениваются при субъективной оценке разборчивости.

В отечественных стандартах по оценке качества передачи речи по каналам связи (ГОСТ Р 50840-95 и ГОСТ 51061-97) также используется измерение слоговой разборчивости речи методом артикуляционных испытаний, и измерение фразовой разборчивости при нормальном и ускоренном темпах произнесения. При этом отбор экспертов, выбор слоговых таблиц и методы статистической оценки происходят практически по тем же правилам, только количество экспертов составляет 4:5 человек. Требования к каналам связи высшего качества составляют не менее 93% слоговой разборчивости.

В международных стандартах, в частности ANSI S3.2-89, предлагается использовать пять дикторов и пять экспертов, удовлетворяющих указанным выше требованиям, но процедура предъявления речевого материала значительно сложнее.

Таким образом, процедура организации субъективных экспертиз по оценке разборчивости речи - дело сложное, длительное и достаточно дорогостоящее, хотя и наиболее достоверное. Поэтому за последние годы большое внимание было уделено созданию объективных методов оценки разборчивости, что позволило внедрить в практику целый ряд новых достаточно эффективных компьютерных методов расчета разборчивости речи в различных условиях.

 

 

 

 

  Часть 17.5.1 Слух и речь Часть 5 Акустические характеристики вокальной речиИрина Алдошина В предыдущих статьях из серии "Слух и речь" были рассмотрены способы образования речи и ее акустические характеристики. В данной статье остановимся на специфических акустических характеристиках вокальной речи, работа с которой составляет значительную часть деятельности звукорежиссеров, особенно при известном уровне вокального искусства на современной эстраде. Термин "вокальная речь" обозначает то же, что и термин "пение", но пение – это прежде всего музыкально-эстетический термин ("искусство пения"). Под термином "вокальная речь" понимается рассмотрение процесса пения с позиций акустики, поэтому при дальнейшем изложении будет использоваться в основном первый термин. Информацию, которую несет речевой сигнал, принято делить на семантическую (смысловую, логическую) и эмоционально-эстетическую. Если в разговорной речи основным является первый вид информации, то в вокальной речи главная задача состоит в передаче эмоционально-эстетической информации. Эти задачи, а также особенности их реализации (оперное, концертное, хоровое пение, эстрадное и др.), привели к тому, что вокальная речь, несмотря на наличие общего механизма звукообразования, имеет ряд существенных отличий от обычной речи. Они заключаются, прежде всего, в следующем: - специфике организации дыхания; - использовании различных регистров; - наличии специфической структуры формант, характеризующейся появлением особых певческих формант; - способности к подстройке формант в верхнем диапазоне певческого голоса; - наличии амплитудной и частотной модуляций (вибрато и тремоло); - больших эмоциональных флюктуациях параметров звукообразования; - особой системе обратной связи (эффект Томатиса) и др. Все это обусловливает специфику акустических характеристик вокальной речи – более широкий частотный диапазон, большой динамический диапазон, особое спектральное распределение мощности и др., – и также создает специфические проблемы с разборчивостью. Рис. 1 Общая структура вокального тракта Процесс звукообразования вокальной речи (пения) включает в себя все основные этапы, которые используются при создании обычной речи: аспирации (генерации), фонации (для гласных и звонких согласных), артикуляции и излучения (рисунок 1). Однако перечисленные особенности вокальной речи вносят свои коррективы в организацию процессов, связанных с использованием как голосовых источников, так и резонаторных полостей (артикуляционного аппарата). Начнем рассмотрение с резонаторных свойств, поскольку они создают наиболее заметные отличия в акустических характеристиках вокальной речи. К их числу прежде всего относятся появление певческой форманты, эффект подстройки формант, отличия в первых формантах, особенности частотных диапазонов различных голосов и др. Это обусловлено особыми требованиями к тембру певческого голоса, музыкальной экспрессивности, к мощности, обеспечивающей слышимость голоса на фоне аккомпанемента (например, симфонического оркестра), к способности воспроизводить широкий звуковысотный диапазон и др. Субъективные оценки тембра певческого голоса связаны, прежде всего, с его спектральными характеристиками (звонкость, яркость, полетность и др.), которые зависят как от спектрального состава звука, создаваемого голосовым источником, так и от использования резонансных свойств артикуляционных органов. Поэтому особые требования к тембру певческого голоса, существенно отличающиеся от требований к обычной речи, приводят в первую очередь к особенностям в настройке резонансов голосового тракта, т.е. его формантных частот. Певческая форманта Рис. 2 Сравнительный уровень звукового давления при пении и речи ( - изменение частоты фонации) Для того, чтобы голос оперного певца (или концертного исполнителя) был слышен на фоне оркестра, необходимо, прежде всего, развивать значительно более высокий уровень звукового давления – проще говоря, петь громче. Сравнительный анализ уровней звукового давления на расстоянии 0,5 м при пении и речи для разных частот фонации (высоты тона) показан на рисунке 2. Однако одного увеличения громкости оказывается недостаточно для решения этой проблемы, поэтому в процессе многолетнего совершенствования техники пения, прежде всего оперного (bel canto), были отработаны особые приемы перестройки спектральных характеристик голоса, в частности создание так называемой певческой форманты. Рис. 3 Расположение формант при речи и пении 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 изменилось, вторая форманта в случае вокальной речи сдвинута по частоте вниз, значительно изменились положения третьей, четвертой и пятой формант в сторону их совместного сближения (рисунок 3). Рис. 4 Форма огибающего спектра при речи и пении Если проанализировать спектральную огибающую любого из гласных звуков при речи и пении (рисунок 4), 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". Такая группа подчеркнутых формант наблюдается только в спектрах хорошо поставленных, чаще оперных, голосов, как показано в работах В.П.Морозова и Дж. Сандберга (наиболее известные ученые, занимающиеся проблемами акустики певческого голоса). При этом центральная частота располагается в зависимости от типа голоса в области: бас и баритон – 2,1…2,5 кГц, тенор – 2,5…2,8 кГц, сопрано – 3…3,5 кГц. Для одного и того же певца эта форманта не смещается по частоте, она стабильно занимает одно и то же положение при пении нот разной высоты (рисунок 5а) или разных гласных (рисунок 5б). Таким образом, положение этой форманты не зависит ни от фундаментальной частоты (это свойство подстройки есть у других формант), ни от позиции других резонансов (нижних формант). Рис. 5 Положение ВПФ при пении Амплитуда певческой форманты зависит как от амплитуд объединяемых формант (третьей, четвертой и пятой), так и от амплитуд соответствующих обертонов в спектре голосового источника, а это, в свою очередь, зависит от особенностей использования голосового источника (в частности, скорости и силы сведения при колебаниях голосовых связок). Кроме того, поскольку при увеличении громкости огибающая спектра звука голосового источника меняется и увеличивается амплитуда высоких обертонов, то и амплитуда певческой форманты будет в громких звуках выше. Исследования, выполненные различными учеными (результаты приведены, например, в замечательной книге В.П.Морозова "Биофизические основы вокальной речи"), показали, что при прослушивании записей певческих голосов, из которых электрическим путем вырезалась высокая певческая форманта, в голосе теряется звонкость, полетность, чистота и ясность тембра, голос звучит тускло, глухо, невыразительно. Звучание высокой певческой форманты в изолированном виде (например, если отфильтровать в записи все частотные области, кроме третьего-четвертого резонансов) воспринимается как звонкий мелодичный звук типа соловьиной трели. Он слышен при пении любой гласной, усиливаясь при увеличении громкости. Эти опыты позволили установить, что от наличия и амплитуды высокой певческой форманты зависит звонкость певческого голоса. Интересно отметить, что у старинных скрипок (Страдивари, Амати, Гварнери), отличающихся особой звонкостью, полетностью звука, также в этой области частот (2,5…3 кГц) находится область выраженных резонансов (третья форманта). В работах В.П.Морозова была даже предложена количественная величина K – коэффициент звонкости голоса: K = Iвпф/ I, где: Iвпф – интенсивность спектра в области высокой певческой форманты, I – общая интенсивность голоса. Измерения, проведенные у разных категорий певцов, показали, что у выдающихся певцов этот коэффициент достигает 33…35%, у неквалифицированных певцов – 5…11%, а у детей – 3%. Однако основной причиной использования певческой форманты в оперных голосах является, по-видимому, повышение помехоустойчивости голоса. Средний уровень оркестра при достаточно громком исполнении в концертном зале составляет 90…100 дБ. Создание такого среднего уровня выше возможностей человеческого голоса. Кроме того, маскирующее действие оркестра зависит от частотного распределения спектральных уровней. Рис. 6 Огибающая звуков оркестра, речи и пения Если сравнить огибающую долговременного спектра для звуков оркестра и для звуков нормальной речи и пения (рисунок 6), то видно, что максимум энергии в звуках оркестра находится в области 400…500 Гц, затем ее уровень быстро спадает и в области 2,5…3 кГц становится ниже на 20 дБ. Примерно такое же распределение энергии и в звуках обычной речи (только ниже по уровню громкости), и поэтому она будет полностью замаскирована звуками оркестра. В певческом голосе до 30% энергии может быть сосредоточено в певческой форманте в области 2…3 кГц, которая к тому же совпадает с областью максимальной чувствительности слуха. Такая перегруппировка формант и позволяет услышать певческий голос на фоне оркестра. Это свойство голоса "перекрывать" оркестр называется "полетностью". Следует отметить две слуховые особенности. Тихий звук ниже порога маскера (маскирующего звука) может быть услышан, если он вступает чуть раньше по времени или регулярно варьируется по времени. Звук оркестра непрерывно меняется по уровню, поэтому необязательно все время слышать певческую форманту, достаточно слышать ее в определенные моменты, когда звук оркестра становится тише в этой области. Если маскер регулярно прерывать, то тихий звук можно не только услышать, но он может быть услышан как непрерывный во времени – слуховая система сама достраивает звучание, делает интерполяцию во времени. Следующее преимущество певческой форманты относится к условиям излучения. Низкие частоты излучаются во всех направлениях (здесь рот – это ненаправленный источник звука), а высокие концентрируются только вперед, поэтому высокие частоты меньше поглощаются обратной стороной сцены, декорациями и др. Если в голосе есть певческая форманта, т.е. высокий уровень обертонов в высокочастотной части диапазона, то они попадают к слушателю менее поглощенными, чем низкочастотные компоненты, что помогает слушателю выделить голос певца из сопровождения оркестра (если он стоит лицом к слушателю). Это соответствует требованиям педагогов "сфокусировать" голос для слышимости в большой аудитории, что можно сделать только при наличии певческой форманты. Механизм образования певческой форманты служит предметом многочисленных исследований. Результаты рентгенологических исследований показывают, что при пении профессиональных опытных певцов гортань занимает значительно более низкое положение, чем при речи (снижение до 15 мм). При этом удлиняется общая длина вокального тракта и глотки ("Звукорежиссер", 1/2002), что приводит к некоторому снижению второй форманты. При опускании гортани значительно расширяются боковые стенки дна глотки. При этом, если диаметр трубы гортани (в глубине которой на расстоянии примерно 20 мм от края находятся голосовые связки) составляет 1/6 от диаметра расширенной трубы глотки, то четвертая форманта снижается от 3,5 кГц (где она обычно находится у взрослого мужчины) до 2,8 кГц. Таким образом, за кластеризацию (объединение) высших формант в единую певческую форманту ответственна резонансная полость, которая образуется трубой гортани и дном расширенной глотки, слегка прикрытой надгортанником. Длина этой полости составляет примерно 1/6 длины всего тракта, нижний край полости ограничен голосовой щелью, верхний – кольцом надгортанника. Такой метод образования певческой форманты за счет понижения позиции гортани и значительного расширения глотки используется не во всех манерах пения. Например, в китайской опере (или в некоторых видах средневекового пения) имеет место значительная певческая форманта, но без понижения позиции гортани, а, очевидно, за счет другой организации тракта. Имеются и другие теории образования высокой певческой форманты: например, как краевых тонов, возникающих за счет турбулентного потока при прохождении струи воздуха через щель голосовых связок (как у флейты) и др. Имеется значительное противоречие между использованием положения гортани в речи и пении: если при повышении высоты тона в обычной речи гортань занимает все более и более высокое положение, то при профессиональном мужском пении при повышении высоты тона положение гортани снижается, что требует специального обучения. Расширение гортани и снижение глотки ("открытое горло") при пении в грудном регистре являются признаками хорошо поставленного профессионального голоса. Таким образом, спектральная перестройка голоса позволяет получить значительный энергетический выигрыш, повысить помехоустойчивость и звонкость голоса без увеличения энергетических затрат голосового источника. Не удивительно, что этот прием, найденный в процессе совершенствования техники пения, особенно пения "бель канто", получил такое широкое распространение. Существуют виды пения, где певческая форманта не используется, например, хоровое пение, пение в бытовой манере, современное эстрадное пение, где баланс и тембр регулируются системой звукоусиления, и певческая форманта, т.е. усиление особой группы обертонов, может быть сформирована звукорежиссером. Вообще, качество пения у многих современных певцов – это почти исключительно искусство звукорежиссера, а не исполнителя, поэтому таким успехом и пользуется пение под фонограмму (под "фанеру"). Местоположение певческой форманты играет большую роль в классификации голосов, так как каждый голос – бас, баритон, тенор – имеет четкую позицию форманты, что, очевидно, отражает различия в длине вокального тракта и форме глотки. Следует еще отметить, что певческая форманта служит тембральной "униформой" для всех певческих гласных – в речи уровень третьей форманты отличается, например, на 28 дБ для "и" и "у", а уровень певческой форманты для всех гласных примерно одинаков. Подстройка формантных частот Следующей характерной особенностью акустических свойств вокальной речи является способность к подстройке формант. При пении на высоких тонах, особенно в женском пении, перестройка формант, приводящая к появлению певческой форманты, часто не используется. Во-первых, у высоких женских голосов другая структура вокального тракта (короче длина, трудно реализовать опускание гортани и расширение глотки и др.), во-вторых, наличие значительного подъема в области 3 кГц может привести к "пестроте" голоса, потому что при высокой фонационной частоте, например 700 Гц (F5), обертоны находятся на расстоянии 700 Гц друг от друга (редко), и поэтому отдельные обертоны будут то попадать, то не попадать в формантную область при сдвиге основной частоты, в отличие от обычной картины заполнения формантных областей при низкой фонационной частоте (рисунок 7). Поэтому в женском пении (и в высоких мужских голосах) используется другой способ повышения помехоустойчивости голоса, обеспечивающий его слышимость на фоне оркестра, который получил название "подстройка формант". Рис. 7 Заполнение форматных областей обертонами Большинство певцов использует в пении значение фундаментальной частоты выше, чем в обычной речи. В речи средняя фундаментальная частота составляет 110 Гц для мужского голоса и 200 Гц для женского (максимальный предел 200 и 350 Гц соответственно). В то же время в пении для высших нот сопрано, альта, тенора, баритона и баса значения фундаментальной частоты равны 1400 (С6), 700 (F5), 523 (C5), 390 (G4 ) и 350 (F4) Гц. Поэтому в речи первая форманта обычно выше, чем фундаментальная частота, а в пении во многих случаях первая форманта оказывается ниже ее. То есть, способность вокального тракта усиливать звук будет проявляться на частоте, где никакого звука от голосового источника не поступает. Рис. 8 Связь между шириной открытия рта и частотой фонации Как только первая форманта становится ниже по частоте, чем фундаментальная частота, певцы стараются подтянуть первую форманту к фундаментальной частоте, широко открывая рот. Это объясняет, почему открытие рта у певцов зависит от высоты тона, а не от типа гласной, как в обычной речи (рисунок 8). Поскольку открытие челюстей вызывает повышение первой форманты, то сопрано при пении увеличивает ее открытие синхронно с частотой фонации, обеспечивая при этом сдвиг – подстройку первой формантной области к частоте фонации. На рисунке 9 показано, как сдвигаются первые три форманты в женском оперном пении при увеличении высоты тона (величины фундаментальной частоты). Эта методика используется для большинства гласных в верхнем регистре сопрано, а также в верхнем диапазоне тенорами. Открытие губ не увеличивает эффективность излучения, так как источник не производит больше энергии, но это сдвигает форманты, что может изменить перераспределение энергии в определенных диапазонах и улучшить помехозащищенность. Рис. 9 Подстройка формант Подстройка формант под первую фундаментальную частоту позволяет получить выигрыш в звуковом давлении, максимальное значение которого составляет 30 дБ. Это усиление звука является, как и певческая форманта, чисто резонансным процессом. Оно происходит без увеличения затрат энергии от вокального источника (колебаний голосовых связок). Выигрыш в громкости необходим также в связи с пением в сопровождении оркестра, других певцов или аккомпанемента. Для большинства гласных значение первой форманты лежит в области 300…800 Гц. Отсюда получается, что гласные, у которых первые форманты ниже 500 Гц, могут маскироваться оркестром. Если фундаментальная частота превышает 500 Гц (В4), и происходит подстройка формант (сближение, кластеризация формантных частот), то общая громкость усиливается, поскольку первая и вторая форманты, где имеет место максимальное усиление звука, сдвигаются по частотному диапазону и сближаются друг с другом, и высокие женские голоса хорошо слышны даже на фоне громкого оркестра. То есть достигается такой же эффект, как и в мужских и низких женских голосах, где для этих целей используется другой механизм– певческая форманта. Модификация качества гласных В пении для повышения формантной частоты при повышении высоты тона используется еще один прием, получивший название "модификация гласных". Пение как с подстройкой формант, так и с певческой формантой, требует перестройки вокального тракта: расширения глотки, снижения гортани и др., что, естественно, влияет на две низшие формантные частоты, которые критичны для идентификации гласных. Сравнение всех формантных частот при речи и пении (рисунок 3) показывает, что вторая и третья форманты значительно различаются (вторая форманта при пении ниже по частоте), что оказывает влияние на разборчивость гласных. Поэтому при пении используется прием модифицикации гласных (например, "э" заменяется на "а" и т.д.) для того, чтобы перейти на гласные звуки, формантные области которых ближе к тем, которые формируются при вокальной речи с высокой певческой формантой. Интегральные характеристики вокальной речи Рис. 10 Три области максимумов на огибающей вокальной речи Если произвести статистическую обработку спектров вокальной речи большого количества певцов с их индивидуальными формантами, то в среднем получаются кривые, показанные на рисунке 10. На них отчетливо видны три области максимумов (чего нет на обобщенной спектральной кривой для речи). Наибольших уровней достигает в мужских голосах третья область – это высокая певческая форманта, о которой уже было сказано выше. Первую область называют первой (нижней) певческой формантой, она определяет мягкость, массивность голоса. Вторая область, которую называют артикуляционной (фонетической) формантой, ниже по уровню и совпадает со второй формантой звука "а" (хотя певец поет все гласные, по-видимому, при пении они все становятся ближе к "а" по артикуляции). Различия между басами, баритонами и тенорами отчетливо видны на расположении этих трех максимумов: F1, Гц F2, Гц F3, Гц Басы 380…540 760…1100 2100…2500 Баритоны 450…540 1100 2500 Тенора 540…640 1300 2500…3000 Рис. 11 Огибающая для женских голосов В женских певческих голосах также отчетливо видны три стабильные области максимумов (рисунок 11), только основная частота на октаву выше, чем у мужчин, и практически совпадает с первой формантной областью (примерно 450 Гц), вторая форманта выражена сильнее, чем у мужчин, а третья область 3,5 кГц ниже по уровню. В обычной речи при произнесении различных гласных формантные области все время смещаются в процессе речевого потока, эта вариабельность и обеспечивает разборчивость речи. Одним из требований к хорошему певческому голосу является "ровность" тембра, так как, если при пении произносить гласные как и при речи, то имеет место "пестрота" пения. Это требование приводит к выравниванию гласных – при пении на высоких тонах все гласные воспринимаются как "а", так как из-за подстройки формант все гласные поются с широко открытым ртом. По-видимому, в начальный период атаки звука все форманты устанавливаются для опознания звуков, затем голосообразующий аппарат перестраивается для пения и стабилизирует форманты. Это, конечно, не сглаживает общие тембральные различия при исполнении разных произведений разными людьми, поскольку сохраняются существенные различия в высших обертонах, характере атаки и спада звука и др. Однако эту специфику спектральных характеристик вокальной речи следует учитывать при ее обработке и записи. Разборчивость вокальной речи Спектральная перестройка голоса для повышения его помехоустойчивости как с помощью создания особой певческой форманты, так и с помощью подстройки формант, неизбежно приводит к перестройке первых формантных областей по частоте, амплитуде, добротности и др., а поскольку именно первые две формантные области отвечают за распознавание гласных в речи, то перестройка первых формантных областей в процессе пения приводит в целом к ухудшению разборчивости вокальной речи. Хотя главная задача вокальной речи состоит в передаче эмоционально-эстетической информации, но передача семантической информации (понимание произносимого текста) также имеет существенное значение (во всяком случае, в классической вокальной культуре). Многие педагоги, певцы (например, Карузо, Шаляпин и др.) и композиторы уделяли очень большое значение дикции при исполнении вокальных произведений (хотя дикция – более широкое понятие, включающее в себя как разборчивость, так и другие особенности произношения). Попытки количественно оценить разборчивость вокальной речи и влияние на нее перестройки формант были предприняты в работах В.П. Морозова. За основу был взят субъективный метод оценки слоговой разборчивости ("Звукорежиссер", 5/2002). Группа тренированных экспертов также проводила прослушивание слогов из стандартных артикуляционных таблиц, произносимых как в обычной речи, так и пропетых на разной высоте тона. Статистическая обработка большого количества испытаний позволила выявить некоторые общие закономерности: средняя разборчивость вокальной речи оказалась у всех испытуемых вокалистов ниже, чем разборчивость обычной речи у них же – ее значение снизилось в среднем с 87 до 70,7%. Причем, если у мужчин эти величины составляли 86,7 и 75%, то у женщин – 88% и 65%, то есть разборчивость женских голосов в вокальной речи падает гораздо значительнее, что, очевидно, связано с высотой их голоса. Рис. 12 Зависимость разборчивости вокальной речи от высоты тона Зависимость слоговой разборчивости от высоты основного тона голоса показана для мужских, женских и детских голосов на рисунке 12. Как следует из полученных данных, область максимальной разборчивости соответствует частоте основного тона для мужских голосов в области 110…262 Гц (почти полторы октавы), а для женских голосов – 330…524 Гц. При повышении частоты основного тона до 500 Гц разборчивость мужских голосов падает, но все-таки сохраняется на уровне примерно 50%, в женских голосах при повышении основного тона до 104 Гц (С3) разборчивость практически стремится к нулю. Таким образом, зона хорошей разборчивости находится в средней части диапазона голоса, несколько уменьшается в области низких частот и значительно падает в области высоких, причем у женских голосов значительно больше, чем у мужских. Поэтому в области средних частот, совпадающей с речевым диапазоном для данного певца, разборчивость вокальной речи практически такая же, как и обычной речи, но по мере повышения высоты голоса разборчивость резко падает. Существует несколько основных причин этого явления. При повышении частоты основного тона (например, до 1000 Гц) на высоких тонах остается слишком мало обертонов, которые попадают в слышимый диапазон, это также меняет тембр звуков и затрудняет их опознание. Основной тон оказывается в области за пределами формантных частотных областей, и певец старается произвести подстройку формант, но сдвиг первых формант резко ухудшает распознавание звуков речи и соответственно разборчивость. Более 30% энергии концентрируется в области певческой форманты, соответственно снижается уровень первых формант, что также сказывается на разборчивости. Наконец, в вокальной речи особенно проявляется разница по уровню и по длительности между гласными и согласными звуками. Уровень гласных может достигать 110…120 дБ, уровень согласных 40…70 дБ, что приводит к явлениям маскировки согласных, а, поскольку согласные передают основную семантическую информацию, то значительная потеря разборчивости в вокальной речи обусловлена также нечеткой артикуляцией согласных, что важно учитывать при записи и обработке речи. В целом, если ставится задача передачи слова в пении, то лучше, если произведение написано для средних (и низких) регистров, что всегда учитывалось раньше композиторами (по-видимому, на интуитивном уровне); при пении в высоких регистрах передача вербального содержания происходит плохо, основная задача здесь – передача эмоций. (продолжение следует)

 

 

 

  Часть 17.5.2 Слух и речь, ч. 5.2 Акустические характеристики вокальной речи (продолжение) Ирина Алдошина В предыдущей статье были рассмотрены резонансные акустические характеристики вокальной речи, к числу которых относятся: образование особой певческой форманты, способы подстройки формант и др., что обусловливает особые интегральные акустические характеристики вокальной речи и создает проблемы с ее разборчивостью. В этой статье будет продолжен анализ акустических параметров, в первую очередь, таких важных для исполнительского и звукорежиссерского творчества, как образование вибрато и тремоло, а также использование различных регистров и связанных с этим изменений основных характеристик звукового сигнала. Одним из средств музыкальной выразительности в пении является использование в процессе исполнения различных видов модуляции (изменения) параметров звукового сигнала. Такие изменения воспринимаются как тембровая особенность исполнения, придающая ему живость, полетность и т. п. Модуляция параметров широко используется не только в пении, но и при исполнении музыки на различных инструментах: струнных, духовых и др. Как известно из физики, в простом гармоническом колебании возможно использование трех видов модуляции: амплитудной, частотной, фазовой. Модулированные колебания получаются в том случае, если какие-либо параметры сигнала (амплитуда, частота, фаза) начинают изменяться по заданному закону. Процесс управления параметрами звукового сигнала и называется его модуляцией. Простое гармоническое колебание полностью описывается тремя параметрами - амплитудой А0, частотой 0 и фазой 0: Х (t) =А0 sin ( 0t+ 0 ). Изменяя по определенному закону каждый из этих параметров, можно получить различные виды модуляции сигналов. Если меняется амплитуда сигнала, то этот процесс называется амплитудной модуляцией, если частота - частотной модуляцией, фаза - фазовой модуляцией. Амплитудная модуляция (АМ): если происходит изменение амплитуды, то коэффициент А0 будет уже не постоянным, а начнет меняться во времени А(t). Это изменение можно производить, например, по гармоническому (синусоидальному) закону: А(t) = А0sin ( t+ ), где - частота изменения амплитуды, - фаза ее изменения. Такой вид зависимости амплитуды сигнала от времени называется модулирующим колебанием; на практике его частота обычно много ниже частоты основного колебания (модулируемого): ( << ). В этом случае общее результирующее колебание может быть записано в следующем виде: Х(t) = А0 (1+Мsin ( t+ )) sin ( 0t+ ), где М называется коэффициентом модуляции, он равен отношению М = А10, где А1 - амплитуда модулирующего сигнала, А0 - амплитуда исходного модулируемого сигнала. Величина М характеризует глубину амплитудной модуляции, то есть показывает, насколько амплитуда основного колебания меняется со временем, что воспринимается на слух, как небольшое изменение громкости.
Рис. 1 Вид АМ-сигнала при разной глубине модуляции

Вид амплитудно-модулированного колебания при разных коэффициентах модуляции показан на рисунке 1. В музыкальном исполнительстве используются только сигналы с очень малым коэффициентом модуляции и низкой частотой изменения амплитуды, порядка 6…8 Гц. Такой вид изменения сигнала называется тремоло. В спектре модулированного таким образом сигнала имеется основной сигнал с частотой 0 и появляются два дополнительных сигнала с частотами ( 0+ и 0 - ) и амплитудами А0М/2. Например, если несущий сигнал 1000 Гц промодулирован сигналом с частотой = 10 Гц, то появятся две боковые полосы 1010 Гц и 990 Гц. Таким образом, спектр АМ-сигнала расширяется по полосе, и ширина его равна 2 Гц. Если модулирующий сигнал содержит много гармоник, то спектр модулированного сигнала имеет вид, представленный на рисунке 2.

Рис. 2 Спектр АМ-сигнала
Рис. 3 Вид ЧМ-сигнала

Частотная модуляция (ЧМ): если в простом гармоническом колебании изменять по определенному закону частоту или фазу колебаний, то можно получить частотно- и фазомодулированные сигналы (ЧМ и ФМ). Если изменение частоты выполнить также по простому синусоидальному закону, то суммарное частотно-модулированное колебание будет иметь вид, показанный на рисунке 3, и может быть записано в виде (если считать 0 = 0): Х(t) =А0sin ( 0t+m sin ( t), где m = / , называется индексом однотональной частотной модуляции, - девиация (изменение) частоты исходного сигнала. В спектре такого сигнала также появляются боковые составляющие, не только пропорциональные частоте модуляции, но и ее гармоникам ( 0 + n ), ( 0 - n ). Структура спектра становится сложнее, с ростом индекса модуляции m увеличивается число спектральных составляющих, при этом происходит перераспределение энергии между ними, и расширяется ширина спектра, которая примерно равна равна: 2 (m+1) Гц, то есть ЧМ-сигнал требует полосы частот больше в (m+1) раз, чем АМ-сигнал, что имеет принципиальное значение (например, в радиовещании). Частотно-модулированные сигналы широко используется в вокальном и музыкальном творчестве и называются вибрато (обычно с частотой модуляции 5…10 Гц). На слух такая модуляция воспринимаются как небольшие изменения высоты тона.

Рис. 4 Вибрато при оперном пении

При пении излучается сложный музыкальный многокомпонентный сигнал, и процесс модуляции его параметров представляет сложный взаимосвязанный процесс. Спектральный анализ записей оперных певцов показывает, что чаще всего в их пении используется частотная модуляция, пример показан на рисунке 4, то есть вибрато. Вибрато сопровождается и небольшой амплитудной модуляцией. В некоторых других видах пения (поп-музыке, народном пении и др.) иногда используется амплитудная модуляция, то есть тремоло (хотя в некоторых работах этот вид модуляции называется интенсивностное или амплитудное вибрато, а под термином "тремоло" понимается особый вид вибрато с большой частотой модуляции, мы будем придерживаться далее первого определения).

Анализ особенностей модуляции в голосах выдающихся певцов, выполненный еще в 30-е годы в работах Сишора, затем в 80-е годы в работах Морозова, Сандберга, в современных работах Прейма и др. позволили выявить некоторые общие закономерности:

  • в пении выдающихся оперных мастеров используется в основном частотная модуляция с частотой 5…7 Гц и глубиной модуляции ± 50 центов (что соответствует изменению от 31 до 98 Гц, в зависимости от расположения на частотной шкале).
  • важной особенностью вибрато мастеров оперного вокального искусства (Т. Руффо, М. Баттистини, Ф. Таманьо, А. Патти, Н. Обухова, В. Собинов, И. Козловский, С. Лемешев и др. ) является равномерная периодичность вибрато. Эта особенность иллюстрируется на рисунке 4. Форма модулирующей волны близка к синусоидальной, и даже если она отклоняется от синусоидальной, все равно сохраняется ее четкая ритмичность. А вот для голосов непрофессиональных певцов характерен неритмичный характер вибрато, что воспринимается как неустойчивость, неуверенность пения.
Рис. 5 Зависимость частоты модуляции от типа голоса
  • значение частоты модуляции является характерной особенностью данного певца, хотя она (также как и глубина модуляции) может слегка видоизменяться в зависимости от высоты основного тона, силы голоса, типа гласной, длительности ее звучания и ряда других факторов. Существует также некоторая зависимость используемой частоты модуляции от типа голоса (рисунок 5).
  • особо следует отметить, что параметры вибрато могут изменяться в зависимости от эмоциональной настроенности певца: при повышенном эмоциональном тонусе при исполнении отдельных вокальных произведений частота вибрато в некоторых пределах возрастает.

Использование частотной модуляции характерно в основном для оперного и камерного исполнения. В современной рок-музыке, где исполнение идет с огромным напряжением связок, модуляция практически не возникает, звук получается "прямой".

Механизм создания модуляции в вокальной речи (пении) исследовался с помощью электромиографии, т. е. измерения электрической активности мышц, которые показали, что в такт с колебаниями фундаментальной частоты, которые происходят с частотой модуляции, происходят сокращения мышц гортани: щитовидно-перстеневидных (см. 1/2002), которые отвечают за удлинения связок и, соответственно, за изменение высоты тона. Кроме того, происходит изменение активности вокальных мышц и боковых черпаловидно-перстеневидных мышц, отвечающих за разведение связок. Именно сокращения этих мышц служат причиной появления частотной модуляции. При этом, поскольку в колебаниях участвуют и мышцы сведения связок, то в такт с частотой модуляции меняется и сила сведения связок, а это приводит к изменению подглоточного давления, которое служит причиной изменения амплитуды сигнала, что и порождает соответствующую амплитудную модуляцию.

Рис. 6 Спектральный состав звука при колебаниях голосовых связок

Существует и другая причина создающая сопровождающую амплитудную модуляцию при вибрато: при колебаниях голосовых связок происходит модуляция потока воздуха, и получаемый при этом сигнал имеет гармонический спектр, достаточно богатый обертонами (рисунок 6). При вибрато происходит изменение значений фундаментальной частоты, при этом, синхронно с фундаментальной, варьируются и значения частот всех обертонов. Амплитуда обертона зависит от того, как далеко он находится от формантной области, при этом частоты формант при вибрато не смещаются. Поэтому при смещении частоты обертонов с частотой модуляции происходит увеличение или уменьшение их амплитуды в зависимости от того, дальше или ближе они перемещаются к формантной частоте. Поскольку общая громкость излучаемого сигнала зависит, в основном, от амплитуд обертонов внутри формантных областей, то происходит изменение громкости сигнала с частотой модуляции. Таким образом, при частотной модуляции, то есть использовании вибрато при пении, происходит и амплитудная модуляция сигнала, хотя она не так значительна.

Следует отметить, что существует специальный вид амплитудной модуляции, вызванный варьированием подглоточного давления, который воспринимается на слух как изменение громкости (тремоло) и применяется иногда в некоторых видах народного пения, но не используется в оперном или концертном исполнении.

Основные преимущества использования вибрато заключаются, прежде всего, в улучшении эстетического восприятия пения - звук кажется богаче (за счет обогащения спектра при модуляции), живее и т. д. Кроме того, существуют и объективные причины использования этого приема при пении, основные из которых следующие:

  • применение вибрато уменьшает требования к точности настройки фундаментальной частоты, т. е. высоты тона. Исследования показали, что хотя при модуляции меняется основная частота, а, следовательно, и высота тона, но если частота модуляции лежит в пределах 6…7 Гц при глубине модуляции ±40 центов, то слух как бы усредняет значения частоты, и воспринимает некоторую среднюю высоту тона. Если частота модуляции ниже 5 Гц, становятся слышны колебания высоты ("качания"), голос кажется очень напряженным (старческим). Если частота модуляции выше 7 Гц,голос воспринимается нервным, "дрожащим". Таким образом, диапазон изменения частоты модуляции 6…7 Гц оказывается оптимальным;
  • использование вибрато уменьшает требования к точности настройки интервалов, и помогает скрыть биения, возникающие при неточной настройке голосов при полифоническом исполнении. К биениям слух очень чувствителен, порог чувствительности к расстройке частоты составляет меньше трех центов;
  • применение вибрато повышает помехозащищенность голоса, поскольку максимальная чувствительность слуха к частотно-модулированным сигналам совпадает с областью 5…7 Гц, а это позволяет лучше выделять этот сигнал на фоне помех;
  • вибрато повышает разборчивость звуков, особенно при пении в высокой тесситуре, поскольку смещение обертонов по частоте приводит к увеличению или уменьшению их амплитуд в зависимости от их позиции по отношению к формантным частотам. Это помогает также идентифицировать формантные области, а именно они служат основой распознавания гласных звуков.

Таким образом, выбор частоты модуляции в диапазоне 5…7 Гц оказался наилучшим образом согласованным с возможностями слуховой системы. Максимальная чувствительность слуха к этой области частот модуляции развилась, по-видимому, в процессе восприятия речи, которая представляет собой частотно- и амплитудно-модулированный процесс. С другой стороны, именно эти частоты модуляции легче всего могут быть реализованы мышечным аппаратом человека, в частности, общий резонанс дыхательной системы человека равен 6 Гц.

Использование модулированных (меняющихся во времени) звуков свойственно практически всем видам исполнения, поскольку они учитывают особенность организации слуховой системы человека, в которой при монотонном звучании выключаются нейроны, реагирующие на изменение звуковых сигналов ("нейроны новизны"), и у слушателя теряется интерес к исполнению. А модуляция сигналов поддерживают его внимание.

Кроме того, как считает Сандберг (один из самых известных в мире специалистов по акустике речи и пения, руководитель центра при Шведской Академии музыки), пение с вибрато сигнализирует слушателю, что процесс происходит легко, без фонационных проблем, а это усиливает его эстетическое восприятие.

Следует отметить, что поскольку вибрато (и тремоло) являются средствами для выделения голоса (привлечения к нему внимания), то использование его в хоровом пении может создать проблемы.

Поэтому певцы, воспитанные в сольной манере пения, не всегда вписываются в ансамбль.

В целом, поскольку наличие модуляции в голосе является дополнительным средством художественной выразительности, а современные возможности компьютерных технологий позволяют создать практически любые виды амплитудной, частотной и фазовой модуляций, то этим средством могут достаточно широко пользоваться звукорежиссеры в процессе обработки вокальной речи. Правда, всегда надо ориентироваться на естественные параметры модуляции, иначе голос будет звучать неестественно.

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 звуки без резких изменений в тембре, но на практике это недостижимо. По поводу определения и классификации регистров в научной литературе имеются противоречивые мнения. 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, то есть изменения взаимодействия мускул 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. Поскольку смена регистров используется в пении как средство художественной выразительности, то анализ происходящих при этом изменений акустических характеристик может оказаться полезным в практике работы звукорежиссера при обработке голоса.

Рис. 6 Спектральный состав звука при колебаниях голосовых связок

Для классификации и названий регистров в разных вокальных школах используются совершенно разные понятия, в итальянской школе, например, выделяется три регистра: грудной (chest), средний (middle), головной (head) в женском голосе, и грудной (modal, normal), головной и фальцет (falsetto) в мужском голосе, со звуковысотными диапазонами, показанными на рисунке 7. Обычно принято считать, что механизмы голосообразования сильно различаются в нижних ("тяжелых") и верхних ("легких") регистрах; средние регистры сочетают качества их обоих. Басы и контральто поют почти исключительно в тяжелых регистрах, используя легкие регистры иногда на высших нотах (например, для комического эффекта). Колоратурные сопрано поют в легких регистрах, иногда используя "тяжелый" механизм на низших нотах - но никогда не поют только в грудном регистре. Иногда дополнительно выделяются в самом верхнем диапазоне женского голоса "свистящие" регистры, или очень низкие регистры в мужском голосе (так называемый "strohbass").

Отдельные регистры перекрываются по частоте, и некоторые певцы могут петь одни и те же ноты в разных регистрах. Например, в женских голосах области перекрытия: грудной-средний (chest-middle) 400 Гц, нота "соль" первой октавы, средний-головной (middle-head) 660 Гц, нота "ми" второй октавы. В мужских голосах зона перекрытия 200…350 Гц.

Главная задача вокальной педагогики - сделать переход от одного регистра к другому плавным, уменьшить вариации тембра так, чтобы этот переход был почти незаметен при восприятии. У неопытных певцов иногда происходит перелом - срыв в фальцет.

Механизм образования регистров лежит в изменении свойств голосового источника - гортани и голосовых связок. На колебания связок оказывают влияние аэродинамические факторы (величина подглоточного давления), мышечные (миоэластические) факторы, зависящие от натяжения основных видов мышц (вокальных, щитовидно-перстеневидных, щитовидно-черпаловидных и др.), а также упруго-механические свойства всех трех слоев самих голосовых связок.

В простейшем приближении частоты колебаний голосовых связок определяются так же, как для обычной струны:

Как следует из этой формулы, для увеличения частоты фонации необходимо увеличивать натяжение (Т), однако при этом меняется длина голосовых связок (l) и уменьшается их поверхностная плотность. В целом, при увеличении натяжения частота колебаний голосовых связок возрастает.

Таким образом, частота фонации зависит от натяжения и массы (m), поэтому при пении на низких частотах связки расслабленные, толстые и короткие, а на высоких - тонкие, длинные и напряженные. Повышение основной частоты почти линейно связано с удлинением связок.

Можно выделить два вида натяжения в голосовых связках - внутреннее и внешнее, при изменении которых происходит изменение массы, упругости и общей формы связок, то есть их длины, толщины, ширины и т. д.

Рис. 8 Работа гортани при смене регистров

Внутреннее натяжение определяется сжатием вокальных мышц, находящихся непосредственно внутри голосовых связок - при этом связки становятся короче и жестче, и за счет этого меняется фундаментальная частота их колебаний.

Внешнее натяжение происходит за счет межперстеневидно-щитовидных мышц, которые при вращении щитовидного хряща относительно перстеневидного (рисунок 8) обеспечивают как натяжение, так и удлинение голосовых связок. Взаимодействие этих двух видов мышц, а также черпаловидных мышц обеспечивает как изменение фундаментальной частоты, так и изменение тембра звучания, то есть переход к разным регистрам.

В "тяжелых" и "легких" регистрах механизм взаимодействия мышц гортани и соответственно формы колебаний голосовых связок существенно различаются.

Рис. 9 Модуляция потока воздуха в грудном регистре и фальцете

В грудном регистре вокальные мышцы активны, они делают связки толстыми и короткими, натяжение связок при этом сравнительно небольшое:

  • связки колеблются целиком всей массой и плотно прилегают друг к другу, закрытие и открытие вокальных связок начинается у нижней поверхности, пока сила давления не разомкнет их по всей толщине, при этом возникает вдоль толщины волна смещения;
  • длительность их смыкания превосходит время размыкания. Вид модулированного потока воздуха показан на рисунке 9;
  • периодические резкие толчки воздуха дают полный звук, богатый обертонами, амплитуда которых слабо убывает с частотой, придавая голосу богатый оттенок. Спектр звука в этом регистре показан на рисунке 6;
  • энергия, подводимая от легких, довольно эффективно преобразуется в звуковую энергию, то есть КПД преобразования энергии достаточно высокое;
Рис. 10 Формы колебаний голосовых связок в грудном регистре и фальцете
  • моды колебаний связок в этом регистре показаны на рисунке 10. Как видно из рисунков, в связках возникают разные формы (моды) колебаний в трех разных плоскостях: полуволновой резонанс в горизонтальной плоскости, полуволновой в вертикальной плоскости, и четвертьволновой вдоль толщины связок.
  • при таком звуке на передней грудной клетке происходят сильные вибрации, поэтому его называют "грудным".

Таким образом, в тяжелых регистрах превалируют мышечные факторы внутри голосовых связок, при этом потребляемый объем воздуха должен быть достаточно большим.

Исследования показали, что пока вокальные мышцы активны, голос держится в модальном грудном регистре. Когда начинает ослабевать напряжение вокальных мышц, голос начинает переходить в легкие регистры.

Легкий регистр (фальцет, головной) характеризуется тем, что в нем голосовые связки колеблются иначе: внутренние вокальные мышцы расслаблены, натяжение определяется в основном внешними мышцами, связки становятся длиннее примерно на 30%, и тоньше, меньше масса на единицу длины:

  • продольное напряжение в связках сравнительно высокое, причем во всех трех слоях, амплитуда их вибраций довольно мала, в колебаниях принимает участие только внешняя кромка связок, голосовая щель только сужается-расширяется, происходит ослабление-усиление струи воздуха, а не полное ее прерывание, как при грудном регистре;
  • закрытие голосовой щели короткое и неполное из-за большого натяжения связок, больше 70% цикла связки остаются открытыми. Это приводит к изменению модуляции воздушного потока, и более "дыхательному" звучанию голоса. (рисунок 10) ;
  • фальцетный регистр не богат обертонами, спектр показан на рисунке 11. Колебаний грудной клетки почти нет;
Рис. 11 Спектр звуков в высоком регистре
  • конверсия легочной энергии в звуковую энергию менее эффективна, и звуки не такие громкие;
  • формы колебаний связок в этом регистре показаны на рисунке 10: в горизонтальной плоскости полуволновой резонанс, резонанс по толщине отсутствует, в вертикальной плоскости 3/4-волновой резонанс (второй).

При дальнейшем повышении высоты звука голосовая щель укорачивается и подвигается к передней половине голосовых связок, ближе к черпаловидным хрящам, при этом задняя половина связок остается плотно сжатой и в колебаниях не участвует - связки имеют вид Y. Такие частичные колебания связок возможны благодаря особому строению голосового мускула.

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.