《声乐》:
一、歌唱发声研究的科学基础
追溯歌唱发声科学理论研究的历史,自18世纪始,一些医生、声乐教师即开始探索人声的奥秘。但此项研究取得突破性的进展,还是20世纪以后的事。随着科学的不断发展与观念的进步,越来越多的科学家致力于嗓音科学的研究,越来越多的声乐教师不满足于经验主义的教学现状,他们主张并热衷于探求歌唱发声的科学原理,期望声乐理论研究与教学的科学性。因此,使得人类在这个领域里的科学研究大大前进了一步。特别是近五六十年来,物理声学家、语言学家、医生与声乐教师共同努力,运用先进的现代科学技术设备(如:X光摄影、每秒六千张的快速摄影、喉动态镜、频谱仪、示波器、肌电图等),以及歌唱共振峰研究,将嗓音科学及歌唱发声原理的研究提高到一个新的水平。
1703年法国医生杜达发表《发声原理的研究报告》,提出人的声音是由气流通过喉室产生的漩涡所至,如吹“哨”的原理。1741年医生弗兰发表《论人声的形成》,否定了“漩涡”理论,证明人的声音是由声带振动产生。1854年加尔西亚作为声乐教师,发明了喉镜,提出“声门冲击”学说,开创了歌唱发声机理教学的先河。1862年,德国海德堡大学生理学与物理学教授海尔姆霍尔兹发表《论作为音乐理论生理基础的音的感觉》,提出乐音的三个物理属性——音高、音量、音强及乐音产生的三个要素——动源体、振源体、共鸣体,并研究了谐振、迫振的共鸣现象,人声中的基音、泛音现象等,奠定了声学物理的基础。1880年至1890年医生班克在研究人声的发声机能中,阐述了喉前庭与会厌在歌唱中的重要作用,提出声带在发声中的“厚”、“薄”、“小”三种机能说。1906年,声学及语言学家斯克里普乔在发表的《实验语音学研究》中,提出了人体发音共鸣管理原理。1957年贝尔格等的《论人类喉器中的空气阻力和贝努里效应》、1961年W.范纳德的《论歌唱中的贝努里效应》以及1964年W.范纳德的《声门冲击》中,对加尔西亚的“声门冲击”学说进行了科学解释。现代声学理论吸取了海尔姆霍尔兹、斯克里普乔的声学科学研究成果,提出了人体发声的“簧管偶组”发声原理。1967年埃帕尔曼在《声乐教育的科学》中又对“簧管偶组”发生原理作了进一步解释。此外,关于声带振动起源的探索,存在两种不同的学说:即1917年米勒(Miller)提出的肌张力学说,1950年于松在《对于歌声的生理学和音响学现象的研究》中提出的神经时值学说①。
研究人类的发声与歌唱确是一门科学。歌唱发声则是发声生理机能按照音响科学的原则协调工作而产生的一种物理现象。人的嗓音即是一种乐器,但是,人声是有生命的物质产生的一种物理现象。人的发声与歌唱是受高级神经支配,用来表达思想和感情的,不是脱离精神的机械音响。歌唱本身又有着复杂的精神和心理活动,如果脱离精神的因素,单纯从生理的、物理的因素讲歌唱,就会使人声机械化,那就不成其为艺术了。可见,人声的科学不但有生理学、物理学的科学基础,而且是包含心理学重要内容的多学科交叉的综合科学。人的发声与歌唱,是一个生理、物理、心理等诸多相关因素综合作用下的活动。
二、声学基本知识
根据近代歌唱发声科学的研究,歌唱的发声是遵循声学基本规律的物理现象。要懂得歌唱发声的科学原理,需要对声学知识有一定的了解。
(一)声音的产生
自然界声音的形成来源于物体的振动。物体在外力作用下,沿着直线或曲线往复运动称为振动。振动须具备两个条件:一是声源,二是动力源。被振动的物体为声源,亦称振源体。作用于物体的力称为动力源。
乐器的发声就是在具备上述两个因素的条件下产生的。打击乐的振源体是被打击物体的界面物质,动力源为击打。弦乐器的振源体是琴弦,动力源来自弓与弦的摩擦力。管乐器的振源体是哨片或吹奏者的嘴唇,动力源来自吹奏的气流压力。发声体在外力作用下产生振动时,会引起振源体周围空气的疏密动荡变化,称为声波。声波以一定速度在媒介质(气体、固体、液体)中传播。当声波在空气中传送到人耳(在16qC的条件下,传送速度为340米/秒)①,激起人听觉器官的反应,从而引起人的听觉感受,人便听到了声音。物体有规律地周期性振动,所发出的声音有固定频率,听起来悦耳,称为乐音。噪音,又称杂音,是由许多不规则的声波重叠而成,是一种合成波。如风雨声、脚步声、机器转动声、小鸟的呜叫声等,都是噪音。
(二)声音的特性
在声学概念中,声音有如下四种特性:
1.音高
发声体振动,从离开原位到回到原位的时间称为振动周期。单位时间内的振动周数称为频率。发声体频率的多少决定音的高低。频率多,音就高,频率少,音就低。频率的单位叫赫兹(Hz)-即发声体每秒内的振动周数。乐音体系中的每个音均有固定的频率,如标准音的频率为440赫兹——即振动数为440次/秒。发声体所产生的音高频率,与发声体的质量、体积、长度、密度、张力等因素相关。体积大、长度长、密度小.张力小的物体产生的声音低,反之,声音高。
2.音量
发声体振动,从原位到离开原位的最大值叫做振幅。振幅的大小取决于使物体振动的外力。在物体弹性范围内,振幅与外力成正比。外力越大,振幅越大。振幅决定音的强弱,即音量。振幅越大,声音越强,音量越大。反之,声音弱,音量小。
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