共振峰频谱分析对人声音色的影响及其在声乐教学中的运用

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1、共振峰频谱分析对人声音色的影响及其在声乐教学中的运用随着科技的不断发展，计算机技术在专业音乐教学领域的应用已经越来越普ぅ及，这些应用大都体现在音审乐理论、视唱练耳、公共音梏乐欣赏等课程方面，与传统谲的音乐教学模式相比，其优子势是显而易见的。然而在一翡些非理论的技术性课程(如声乐、钢琴、器乐等)的应荪用上，其效果和应用价值还鲦有待进一步研究。本文将以殉共振峰频谱分析人声音色作督为切入点，来阐述计算机辅蛏助声乐教学的优越性体现。渡在很大程度上，声乐的教例与学都是一个听得见而看不栎着的过程。这是因为，歌唱楔者的发声器官除鼻腔

2、、口腔肴等少部分生长在体表外，大肮部分生长在体内，既看不见和也摸不着，而且这些体内器官的神经反应都不太敏感，桅因此，想要调控它们并以此狞获得最佳音色绝非易事。歌冲唱训练只能在人体高级神经躲系统(心理)支配下，通过醑直接或间接调节体内外各种羡发声器官的生理功能，逐步侔建立起良好的发声感觉。歌穑唱者只有在寻找到正确的发旃声感觉并经过一段时间科学垢的训练，使其形成一种生理惠上的条件反射后，才能稳固砘地获得理想的歌声。那么，华如何才能使学生获得既科学烬而又极具个性的音色也就成荥为声乐教学中的重点和难点ο。然而，纵观声乐教育发展

3、兽史，经验主义者、科学派、自然方法三种学派的声乐教厕学法自19世纪以来一直被酉沿用至今，尤其是经验主义｜9/9教学模式始终在声乐教学中商占据着主导地位。其教学特征主要体现在教师根据自身氖的演唱经验，在教学过程中帘要求学生通过模仿老师的声度音去学习演唱，以主观推断疙和臆想为主要教学评价手段劝，“使歌手的嗓音严格服从嗖于教师的一副训练有素的耳肝朵。”这种教学模式尽管不无效果，但并不具备一定意末义上的科学性，而且，教学程序显得随意，教学用语玄圃妙、模糊，往往易导致的结讪果是：在一定程度上阻碍歌泥手嗓音的个性发展，从而使

4、似歌者的音色缺失。更严重的态还会伤及演唱者的声带，造成歌唱者声带小本结或声带く息肉，最终失去歌唱能力。床那么，到底用什么方式可以鳆解决这一困扰声乐教学界多髀年的技术问题呢？笔者认为嗉，用多媒体计算机技术所进行的共振峰频谱分析，不但可以为声乐教学与训练提供遏一个鉴别和分析声音的手段冠，而且通过相关软件所测试ｄ出的共振峰频谱图可以通过憷计算机存储与制作，为声乐吱教学和科研记录整理资料提踝供了很大方便。用这种方法钟对歌唱家、不同程度的声乐桢学习者、不同声部或不同风勿格的演唱者、对每个演唱者佣在不同的声区发不同语音产涔生的

5、不同共振峰频谱，作细炀致分析比较，它的分析结果芏对调整歌唱状态，并获取最胧佳歌唱音色是十分有用的。Щ关键词的界定与阐释1蝮、共振峰9/9共振峰指的是声谵音的自然频谱峰值。在人声迢和大多数乐器的很宽的频谱读分布中都存在一些固定的频率峰值，这种频率峰值在声内音频谱中就叫做共振峰。在啦语音声学中，共振峰决定着瞧元音的音质，而在计算机音眙乐中，它们是决定音色和音拢质的重要参数。共振峰的分佐布位置是建立在声音产生媒罗介的共鸣物理结构基础上的蹄。无论是人声还是乐器，它画们的声音特性都源自两个因皙素，一个是发声系统，如人的声带或乐

6、器的振动簧片，妲另一个是共鸣系统。乐器不浼同的共鸣系统使其在一定频域中的分音的振幅得以突出，这样，这些区域就产生了刽这个乐器所特有的共振峰值妓，这些共振峰值同共鸣体的莼大小、形状、材料密切相关逍。由于一件乐器的结构是稳邋定的，因此在一件乐器发出疒的所有音调中，不论基频如觜何，都会表现出相同的共振穸峰值，只不过其显著性有强缥有弱罢了。这就可以帮助我逶们解释为什么在很多的乐器秫中，同一乐器所发出的不同音调具有相同的音质。拿一髅把小提琴的琴体为例，根据柿它的共鸣物理结构，体现了假一套特殊的共振峰。既然所モ有的小提琴内置外

7、形都是一溅样的，它们就有着相同的共磊振峰值，人听起来音色也比馑较一致。人声也同样受自身闷生理如鼻孔、咽腔、口腔大小的影响，有自身的共振峰捅区。通过利用这些共鸣空间的形状和大小不同的变化，彗我们就能改变声音的共振峰龋。我们之所以能够区分不同嗜的人声、元音，主要也是依曦靠它们的共振峰分布的位置盖。而在计算机的数字合成环9/9伧境下，共振峰主要是通过音频数字来计算的，共振峰区们尽管不直接与基本频率的音高有关联，但或多或少有间镐接的影响。2、歌手共振笱峰在聆听歌剧的时侯，许碡多人会感到惊奇，在庞大的艚交响乐队管弦齐鸣的巨

8、大音ㄐ响中，歌剧演员的嗓音居然能超越乐队，传送到歌剧院畎的听众之中。一个人的嗓音赤怎么会有如此的力量？为了笏理解歌剧演员的声音能超越怏交响乐队的原因，我们来分司析一下比约林歌唱声、管弦鬈乐队声与正常说话的声频谱涠比较图。从上图我们可以稆看到，交响乐队的声音能量主要集中在500Hz周围洙这个区域。这是因为交响乐散队