中國粵劇旦角發(fā)聲特性實(shí)驗(yàn)研究

蓋 磊 趙越喆

(華南理工大學(xué)建筑學(xué)院 亞熱帶建筑科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣州 510640)

0 引言

中國戲曲、古希臘戲劇和古印度梵劇被譽(yù)為世界三大古老戲劇文化，其中中國戲曲也是世界上僅存的古老戲劇文化，在世界文化藝術(shù)寶庫中占有重要地位。中國戲曲文化在蓬勃發(fā)展的同時，也造就了頗具特色的戲曲建筑。隨著戲曲的發(fā)展，戲曲建筑經(jīng)歷了從殷代宛丘、宋代勾欄、元代戲臺、明清戲場等中國傳統(tǒng)戲曲戲場，到近現(xiàn)代戲曲劇院的一系列轉(zhuǎn)變[1?2]。近年來，戲曲建筑引起了研究人員的廣泛關(guān)注[3?5]。在已有的戲曲建筑研究中，研究人員多從建造歷史和建筑形式等方面進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，但對其聲學(xué)特性的研究僅通過現(xiàn)場測量和查閱文獻(xiàn)資料的方法進(jìn)行了初步探討[6?7]；在已建成的戲曲劇院音質(zhì)設(shè)計(jì)中，研究人員多參照西洋歌劇院音質(zhì)設(shè)計(jì)理論，尚缺乏對中國戲曲演出廳堂的科學(xué)研究。因此，對中國戲曲演出廳堂開展獨(dú)立系統(tǒng)的音質(zhì)研究具有重要意義。

演員的發(fā)聲特性是建筑聲學(xué)音質(zhì)研究和設(shè)計(jì)不可或缺的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[8]。中國戲曲的發(fā)聲方式與特性和西洋唱法顯著不同，中國戲曲最顯著、最獨(dú)特的藝術(shù)特點(diǎn)就是“曲”，其欣賞效果和表演效果均與戲曲建筑的聲學(xué)特性密不可分。因此，對戲曲演員發(fā)聲特性開展研究是中國戲曲演出廳堂音質(zhì)研究的重要基礎(chǔ)和組成部分。粵劇是中國戲曲文化的重要代表，廣泛流行于廣東、廣西、香港和澳門等粵語方言地區(qū)。本文以粵劇旦角發(fā)聲為例，研究其演員發(fā)聲特性，實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果不僅可為戲曲廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)、建筑物隔聲設(shè)計(jì)和電聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)等提供科學(xué)依據(jù)[9?11]，還可用于保存和豐富中國戲曲音樂基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，另外對嗓音訓(xùn)練和保護(hù)也具有一定的參考價值。

1 研究方法

1.1 實(shí)驗(yàn)人員

旦角是中國傳統(tǒng)戲曲角色行當(dāng)，指戲曲中的女性形象，可分為花旦、青衣、老旦等類型。花旦主要扮演天真爛漫、性格開朗的妙齡女子，其唱腔注重活潑俏皮、清脆、柔婉；青衣主要扮演性格剛烈、舉止端莊的青年或中年女性，其演唱注重端莊大方、清麗、嘹亮；老旦則主要扮演年邁蒼老、行動遲緩的老年婦女，其表演注重穩(wěn)健厚實(shí)，聲音寬厚洪亮、圓潤。表演時，花旦和青衣使用子喉(假嗓)演唱，而老旦的行腔多用平喉(真嗓)。

本研究共選擇粵劇旦角演員7 位，其中花旦4人、青衣2 人、老旦1 人，來自廣州粵劇院，年齡在24至40歲之間，唱齡為10至18年，均具有實(shí)際演出及錄音棚錄制經(jīng)驗(yàn)，聽力正常，且近半個月無感冒、聲音嘶啞等癥狀。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

研究中演員的發(fā)聲方式有清唱、念白和語言三種，發(fā)聲內(nèi)容依次為清唱粵劇固定曲目、清唱粵劇自選曲目、清唱粵劇工尺譜(發(fā)聲基本功)、念白、用普通話和粵語分別朗讀粵劇固定曲目的唱詞。演唱內(nèi)容均選自粵劇傳統(tǒng)劇目和經(jīng)典劇目，且能代表該行當(dāng)?shù)牡湫统弧Ｓ捎诶系┭輪T不會講普通話，因此未做普通話朗讀的發(fā)聲。

為研究發(fā)聲力度對演唱發(fā)聲特性的影響，聲音采集時要求演員分別以大、中、小三種不同力度發(fā)聲。對于歌唱聲，大力度為演員使用自然聲在舞臺表演時所用力度，中力度為演員使用電聲輔助在舞臺表演時所用力度，小力度則為演員表演時可以發(fā)出的最小聲音；對于語言聲，大力度為演員所能發(fā)出的最大聲音，中力度為演員日常交流時的聲音大小，小力度則為可以發(fā)出的最小聲音。

由于全消聲室與通常的演出環(huán)境不同，因此要求演員先在全消聲室內(nèi)進(jìn)行適應(yīng)性練習(xí)，適應(yīng)環(huán)境以后再進(jìn)行正式測試。為了保證演員發(fā)聲的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)分析的需要，每個測試內(nèi)容均發(fā)聲兩次，每次發(fā)聲時間為1 min[12]。

1.3 實(shí)驗(yàn)環(huán)境與設(shè)備

實(shí)驗(yàn)房間的聲學(xué)特性會對演員發(fā)聲特性分析有一定影響[13]，為了避免這種影響，實(shí)驗(yàn)選在華南理工大學(xué)亞熱帶建筑科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的全消聲室內(nèi)進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)采用1/2”B＆K 4189-A-021 型自由場傳聲器和前置放大器采集聲音信號，使用B＆K LANXI 3050-A-060 音頻模塊和PULSE LABSHOP 數(shù)據(jù)記錄軟件對聲音信號進(jìn)行錄制與分析，錄制文件的采樣頻率為65.536 kHz，量化精度為16 bit。實(shí)驗(yàn)開始前使用聲校準(zhǔn)器在測量頻率范圍內(nèi)對測量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。錄音過程中，傳聲器指向演唱者嘴巴軸線方向，傳聲器到嘴巴的直線距離為0.3 m，約在嘴巴正下方0.15 m。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)錄制的聲音文件采用長時平均譜(Longterm averaged spectrum)的聲學(xué)分析方法[14]。長時平均譜是一種專門針對語言和歌唱聲的有效分析方法[15]，其曲線既可以表征嗓音聲源特性，又可以描述嗓音在一段時間內(nèi)的頻率特性和共振峰特征[16]。長時平均譜是把聲音信號分割成短的時間窗，進(jìn)行短時傅里葉變換，然后計(jì)算每個時間窗的功率譜，再對所有時間窗的功率譜數(shù)值求平均所得。一般認(rèn)為在10～40 ms 的時間間隔內(nèi)，人類發(fā)聲基本固定不變，頻譜特性隨時間變化緩慢，因此對其進(jìn)行長時平均譜分析時窗長控制在10～40 ms之間。

對聲音樣本進(jìn)行長時平均譜分析，采用2048點(diǎn)快速傅里葉變換，上限截止頻率為25.6 kHz，采樣頻率為65.536 kHz，分析窗為漢寧窗，窗重疊率為50%，因此窗長為31.25 ms，頻率分辨率為32 Hz。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 聲壓級特性

分析聲音樣本的等效連續(xù)聲級，數(shù)據(jù)結(jié)果如表1所示。從表1中可以看出，花旦和青衣清唱工尺譜的聲壓級最大，老旦清唱自選曲目的聲壓級最大，雖然清唱內(nèi)容不同但三個行當(dāng)?shù)陌l(fā)聲聲壓級均各自較接近，說明清唱的聲音大小與內(nèi)容關(guān)系不大；對于大力度下不同的發(fā)聲方式，演員清唱的聲壓級最大，其次是念白和語言；清唱時的聲壓級比念白時高0.5～3.8 dB；念白聲壓級比語言聲壓級高0.8～8.6 dB。對于動態(tài)范圍，老旦的動態(tài)范圍最大，其次是青衣和花旦；同一行當(dāng)?shù)难輪T，其語言、念白和清唱粵劇三種發(fā)聲方式的動態(tài)范圍相差不大。

表1 大力度下0.3 m 處的聲壓級及動態(tài)范圍Table1 Equivalent continuous sound level and dynamic range at 0.3 m with great intensity(單位: dB)

2.2 發(fā)聲頻率特性曲線

由于篇幅所限，無法顯示所有原始測量結(jié)果。圖1和圖2給出了花旦清唱固定粵劇曲目和青衣普通話朗讀的頻率特性曲線，圖中的細(xì)線為每位演員的頻率特性曲線，粗實(shí)線代表每個行當(dāng)?shù)钠骄l率特性曲線。從頻譜圖中可以看出，同一行當(dāng)演員的頻率特性曲線既有共性特征也有個性差別。

圖1 花旦清唱粵劇曲目頻率特性曲線Fig.1 Spectrum curve for singing performed by young female character type

圖2 青衣普通話朗讀頻率特性曲線Fig.2 Spectrum curve for Mandarin speech performed by middle-aged female character type

2.2.1 發(fā)聲方式對發(fā)聲頻率特性曲線的影響

分別繪制旦角在清唱、念白和語言發(fā)聲方式下的頻率特性曲線，如圖3所示。從圖中可以看出發(fā)聲方式不同時，演員的發(fā)聲頻率特性曲線形狀有些區(qū)別。以花旦為例，清唱時聲壓級的最大值出現(xiàn)在896 Hz，聲壓級為71.5 dB，此后隨著頻率的增加聲壓級逐漸降低，下降斜率為13 dB/oct，在7840 Hz 聲壓級降到最小值29.6 dB 之后開始上升，在10110 Hz 達(dá)到次高峰37.3 dB；念白時聲壓級最大值出現(xiàn)在832 Hz (71.4 dB)，此后曲線也隨著頻率的增加而逐漸降低，但下降斜率比清唱時的下降斜率略低為12 dB/oct，在7840 Hz 降到最小值32.7 dB 之后開始上升，在11870 Hz 達(dá)到次高峰46.3 dB；粵語朗讀時，曲線在768 Hz達(dá)到聲壓級最大值67.0 dB之后下降到最小值5952 Hz(29.9 dB)，次高峰出現(xiàn)在10820 Hz 大小為36.8 dB；普通話朗讀時，頻率特性曲線在中低頻起伏變化較大，分別在288 Hz (62.5 dB)、576 Hz (63.9 dB)、1152 Hz(64.1 dB)出現(xiàn)了三個小的峰值之后開始跌宕下降，在10000 Hz附近也沒有出現(xiàn)次高峰。從曲線的走勢看，花旦粵語朗讀、念白和清唱的頻率曲線形狀并沒有太大差異，只是曲線中的峰值區(qū)域逐漸向中高頻發(fā)生偏移，但普通話朗讀的頻譜形狀與其他曲線相差較大。

圖3 旦角清唱、念白和語言頻率特性曲線Fig.3 Spectrum curve for singing, recitative and speech performed by female character types

2.2.2 發(fā)聲內(nèi)容對發(fā)聲頻率特性曲線的影響

為考察發(fā)聲內(nèi)容對發(fā)聲頻率特性曲線的影響，測試時要求每位演員分別清唱兩首不同曲目，圖4和圖5分別給出青衣和老旦清唱不同曲目時頻率特性曲線，從圖中可以看到兩條曲線的相似程度較高。為了定量研究曲線的相似度，對同一圖中的兩條曲線求相關(guān)系數(shù)r，并對每條曲線分別作直線擬合求其斜率和截距，結(jié)果如表2所示。從表2中可以看出，清唱不同曲目時頻率特性曲線的相關(guān)系數(shù)均在0.99以上，斜率和截距的數(shù)值也較接近，兩條曲線的相似度極高。

圖4 青衣清唱不同曲目時頻率特性曲線Fig.4 Spectrum curve for different songs performed by middle-aged female character type

圖5 老旦清唱不同曲目時頻率特性曲線Fig.5 Spectrum curve for different songs performed by old female character type

可見，發(fā)聲方式一定時發(fā)聲內(nèi)容對旦角演員的發(fā)聲頻率特性曲線影響較小，這一特性與文獻(xiàn)[17]所測得的結(jié)果相吻合。這也證實(shí)了文獻(xiàn)[18]中的觀點(diǎn)，當(dāng)采樣內(nèi)容不同時長時平均譜分析結(jié)果具有一定的穩(wěn)定性，可用于不同演唱者和研究成果之間的對比。

表2 青衣、老旦清唱頻率特性曲線的斜率、截距和相關(guān)系數(shù)Table2 Spectrum slop, intercept and correlation coefficient for singing performed by middle-aged and old female character types

2.2.3 發(fā)聲力度對發(fā)聲頻率特性曲線的影響

根據(jù)文獻(xiàn)[19]，發(fā)聲力度或聲壓級會對演員的發(fā)聲頻率特性有一定影響。圖6顯示的是花旦、青衣和老旦在不同發(fā)聲力度下發(fā)聲頻率特性曲線的變化情況。以花旦用粵語朗讀為例，大力度時發(fā)聲的總聲壓級為77.8 dB，曲線上較顯著的峰值分別出現(xiàn)在768 Hz、3104 Hz 和8960 Hz，160～3170 Hz段曲線直線擬合斜率為?2.38；中力度發(fā)聲時，總聲壓級為73.0 dB，曲線上較明顯的峰值偏移到768 Hz、3072 Hz 和8384 Hz，峰值數(shù)值較大力度分別降低5.2 dB、8.2 dB 和4.0 dB，160～3170 Hz曲線直線擬合斜率為?2.88；小力度發(fā)聲時，總聲壓級降為67.4 dB，曲線上較明顯的峰值偏移到704 Hz、3072 Hz 和8224 Hz，峰值較中力度分別降低了6.4 dB、6.2 dB和2.6 dB，160～3170 Hz 曲線直線擬合斜率為?3.14。從以上數(shù)據(jù)可以清楚地看出，隨著發(fā)聲力度的降低，三條曲線形狀類似，只是曲線上聲壓級峰值的頻率逐漸向低頻移動且峰值高度逐漸降低，曲線直線擬合斜率的絕對值逐漸增加。

2.2.4 行當(dāng)對發(fā)聲頻率特性曲線的影響

圖6 不同力度下發(fā)聲頻率特性曲線Fig.6 Spectrum curve for voices with different intensities

唱腔和念白是展現(xiàn)戲曲音樂特色的最主要組成部分。圖7和圖8給出了旦角在清唱和念白時的發(fā)聲頻率特性曲線。清唱時，花旦在896 Hz 出現(xiàn)主峰聲壓級為71.5 dB，在10110 Hz 達(dá)到次高峰37.3 dB，曲線直線擬合斜率為?2.64；青衣清唱時的峰值分別出現(xiàn)在736 Hz (74.6 dB)和10690 Hz(45.5 dB)，曲線直線擬合斜率為?2.16；花旦和青衣清唱曲線的形狀基本相似，只是花旦的主峰頻率比青衣略高，在達(dá)到主峰后曲線下降速度更快，這也是花旦唱聲比青衣更清脆、亮麗的原因。老旦清唱曲線較花旦和青衣更復(fù)雜些，在頻率曲線中出現(xiàn)了352 Hz(73.1 dB)、1248 Hz(75.1 dB)和3712 Hz(55.8 dB)三個較明顯的峰值，特別是在160～500 Hz 這一頻段的聲音能量要比花旦和青衣在這一頻段的能量高很多，所以老旦的唱聲聽起來更寬厚穩(wěn)健。

圖7 旦角清唱頻率特性曲線Fig.7 Spectrum curve for singing performed by different female character types

圖8 旦角念白頻率特性曲線Fig.8 Spectrum curve for recitative performed by different female character types

旦角念白的發(fā)聲頻率特性曲線與清唱相比形狀簡單。花旦的主峰值出現(xiàn)在832 Hz (71.4 dB)，青衣出現(xiàn)在608 Hz (71.8 dB)，老旦則出現(xiàn)在352 Hz(75.3 dB)。可以看出，念白發(fā)聲頻率特性曲線的主峰值頻率逐漸降低，主峰值聲壓級卻逐漸增加。此外，花旦和青衣念白的發(fā)聲頻率特性曲線會在10000 Hz 以上出現(xiàn)一個小的峰值，這在老旦的念白發(fā)聲頻率特性曲線中是沒有的。

3 結(jié)論

在全消聲室內(nèi)對中國粵劇旦角演員的發(fā)聲特性進(jìn)行了測試，分析了不同旦角演員在0.3 m 處聲壓級、動態(tài)范圍和發(fā)聲頻率特性，探討了發(fā)聲特性與發(fā)聲方式、發(fā)聲內(nèi)容、發(fā)聲力度和行當(dāng)之間的關(guān)系，得到如下結(jié)論：

(1) 相同發(fā)聲力度下，旦角演員在0.3 m處聲壓級由大到小的發(fā)聲方式依次為清唱、念白和語言；老旦的動態(tài)范圍最大，青衣次之，花旦的動態(tài)范圍最小。

(2) 發(fā)聲方式和行當(dāng)對演員的發(fā)聲頻率特性曲線影響較大。

(3) 清唱內(nèi)容對旦角演員的發(fā)聲頻率特性曲線影響較小。

(4) 發(fā)聲力度變化時，旦角演員發(fā)聲頻率特性曲線呈現(xiàn)出相似的變化趨勢。隨著力度的降低，曲線上聲壓級峰值的頻率逐漸向低頻移動，峰值的高度也逐漸降低，曲線直線擬合斜率的絕對值逐漸增加。