歌唱音色的声学研究综述

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1、歌唱音色的声学研究综述摘要：音色，作为乐音四要素之一，是一种能将音高、音强和音长相同的2个音区别开来的声音属性。声乐作为一门音乐表演艺术，最终是建立在声音基础之上，不同民族的声乐艺术，由于不同文化传统和历史背景，对于歌唱色彩的追求也各不相同。从听觉表象而言，民族唱法音色明亮，靠前，美声唱法音色柔和、靠后。对于形成这种现象的原因，既往的研究多从歌唱生理发声和艺术表现等角度论述。本文拟从音乐基础学科音乐声学作为研究视角切入，以时间为序对国内外从音乐声学角度论述歌唱的文章予以历史与现状的梳理，并予以相关评价。　　关键词：歌唱音色歌唱声学歌手共振峰　　　　一、歌唱声学研究综述　　　　根据研

2、究内容，本文将既往研究文章大致分为歌唱声学基础性研究、歌手共振峰、艺术嗓音声学特征、唱法比较研究、歌唱技巧、声乐教学研究等方面。　　（一）、20世纪3060年代的研究　　1、歌手共振峰研究方面　　从音乐声学角度研究歌唱，歌手共振峰是一个非常重要的参量，目前认为歌手共振峰研究的先驱始于美国巴尔的摩音乐学院的巴塞洛缪。他于1934年在西洋歌剧唱法发声声谱上发现一个异常突出的共振峰。对于男声来说，它的频率在28002900Hz；对于女声来说，频率在3200Hz。后来巴塞洛缪将这一成果发表于《男声优美歌唱音色的物理定义》中。文章指出美声良好歌唱的四个物理特征，其中一个特征就是：在500Hz

3、或500Hz附近频段存在相当强的泛音（低频共振峰），在2800Hz附近（2400Hz至3200Hz频段）存在相当强的泛音。所以巴塞洛缪总结出：歌唱中最好的鸣响效果，即为男声为2800Hz、女声为3200Hz的共振峰。这也就是美声唱法所追求的焦点、高位置、头腔共鸣等等说法在物理学、声学上的定义。　　自19世纪以来，解释人体发声的问题，一直建立在亥姆霍兹的理论基础上：即人的声带是在气息的振动下，以弦的方式振动，并产生一系列的分音，其中以基音为最强，第一泛音次之，然后依次类推，越来越弱。人声音色由泛音的数量和组成方式所决定。亥姆霍兹的这种解释充分肯定了声带振动发声和共鸣腔的共鸣作用，但是

4、并没有指出咽、喉管中的空气柱振动也能对音高的产生起作用。故声学及语言学家斯克里普乔1906年在其著作《实验语音学研究》中试图以管乐器的原理来解释人体发声问题。他认为当空气通过声带时，只是产生一系列喷气，如吹口哨时唇的作用一样，声带本身并不产生基音和泛音。决定人声音高的并不是声带的张力、闭合以及振动方式，而是取决于共鸣管的长短、粗细，是共鸣管中空气柱的振动产生音高。　　从这一时期的研究可以看出，歌手共振峰作为歌唱声学研究的一个重要参量已由巴塞洛缪于1934年正式提出，这一理论的提出，为以后瑞典声学专家桑伯格等人进一步深入研究奠定了基础。　　2、唱法比较研究方面　　国内这一时期研究的代

5、表人物为林俊卿。林大量运用了医学、解剖学和歌唱声学的原理，从生理学、解剖学、物理学、音响学等方面系统地阐述了歌唱的发音原理，特别是对歌唱呼吸的控制及发音管的造就较早作了详细的说明。这里所说的发音管的造就可理解为用歌唱声学的原理建构人的嗓音乐器。尤其值得一提的是林俊卿已从声学的角度对民族唱法和美声唱法进行比较研究，在《歌唱发音的科学基础》一书第四章第三节中指出：西洋古典唱法不论什么声部不论唱得音高低轻响如何，音色一般比其他流派（比方民族唱法）暗许多。中国民族传统唱法发音，由于歌唱时始终把共鸣腔调节比较短小的原故，声音一般比较亮而开朗。　　（二）、20世纪70年代的研究　　1、歌手共振

6、峰研究方面　　继巴塞洛缪之后，许多学者、专家对歌手共振峰产生了浓厚的兴趣，为此进行了广泛而深入的研究。在众多学者、专家关于歌手共振峰的研究中，成绩最突出、最富代表性的当属瑞典声学专家约翰桑伯格。《TheAcousticsofthesingingVoice》和《TheScienceoftheSingVoice》是桑伯格研究歌手共振峰两篇重要4、歌唱技巧方面　　王宝璋在《咽音技法与艺术歌唱》第十三章高泛音声波共振声道的获得中，指出：由于咽音基本功的练习，使歌唱机能进入了自然正确状态，形成了咽音基音管，扩大了歌唱基音发声的能量，开辟了通向高泛音声波共振声道的通道，锻炼了声带拉长、缩短、变

7、薄的运用能力，从而比较容易构成与真声、假声混合为一的发音方法，并较快地获得高泛音共振的歌唱能力。　　吴卫彬《嗓音音质的客观评价与Q值》认为嗓音的音质固然同许多因素有关，但实验证明高频谐波的丰富程度以及歌唱共振峰的突出程度，对歌唱音质有着重要的影响，因而提出Q值评价量。通过实验证明：悦耳的歌声，其Q值一般在15dB到5dB到之间，如果Q＜15dB，此歌声缺乏色彩，听起来声音发闷，缺乏圆润感。　　5、唱法比较研究方面　　国内这一时期的研究主要是利用歌手共振峰进行民族唱法和