從音樂聲學分析角度看歌唱中的基本聲學原理

前言

歌唱與我們平時說話有著很大的區別，上學期間也學過一點聲樂自己親身的體會到無論是老師還是自己，歌唱的聲音和我們平時說話的聲音還是有很大的區別的。也曾在學校聽過高雅藝術進校園，歌唱家們的大師課。她們在演唱時的聲音，和給學生上課時說話的聲音是有很大的區別的。所以想通過看書、文獻搜索，通過歌唱中的基本聲學原理及與語言聲存在哪些明顯的差異。

本文從以下幾個方面進行了解歌唱中的基本聲學原理：

一、歌唱-人聲樂器的發聲器官

歌唱所用的樂器是一個很特殊的樂器，不僅因為它看不見摸不著，更是因為它不同于其他的樂器。管樂器是靠空氣柱的振動來發聲;弦樂器通過弦振動發聲利用共鳴系統來加強弦振動的聲能擴散，增大音量;打擊樂器在聲學結構上有多種類型有擊奏發聲的、有搖奏發聲的、還有刮奏、撥奏發聲的。而所屬于我們人生來就具有的人生樂器是如何發聲的呢？歌唱的振動源是聲帶，我們歌唱的基礎首先就是我們的“嗓子”在聲學中叫做“嗓音器官”，拿它和樂器相比的話，聲帶就是我們歌唱的一個振動源，呼吸起了一個推動的作用，我們人體的各個腔體—構成了共鳴系統，相當于樂器的一個共鳴箱可以讓我們的聲音傳播的更遠更有力量，而身體的神經和肌肉組織，起到一個調控的作用，讓我們可以歌唱自如，控制聲音的強弱、長短，更好的抒發歌唱時的情感。上聲樂課的同學們也許聽老師說過，我們要通過平常努力的練習打造好我們的樂器。

歌唱時所用器官的生理結構

1、振動源—聲帶

通過圖一人體嗓音系統生理結構圖，我們可以清晰的看得到聲帶在哪個部位。它位于喉室內，分為軟骨性和韌帶性兩部分，是一條具有彈性的纖維組織，而它的長度、寬度等也因人而異。剛剛我們也說過聲帶是振動源，那么我們來看看聲帶它是如何工作的。歌唱時，我們的“嗓音器官”接到大腦的指令聲帶被拉緊，然后吸入的空氣形成氣流導致聲帶的振動而發聲。當不在歌唱時，我們平靜的呼吸聲門打開，聲帶處于松弛的分離狀態，我們可以平靜的呼吸，如圖二。

2、共鳴器官—聲音的共鳴現象

在最開始也提到歌唱的共鳴器官是人體中的各個腔體，口腔、口腔、咽腔、胸腔和頭腔等構成了共鳴系統。圖三是一個嗓音共鳴腔體的示意圖，我們能夠從圖中清晰得看到腔區。共鳴器分為三部分：胸腔共鳴、喉部與口腔的共鳴、頭腔共鳴。胸腔共鳴，當我們發低音時，這時我們胸部的振感就比較多，大家在平常唱低音時可以用手撫摸胸部可以感覺得到胸部在振動;而當我們唱中聲區喉部與口腔的共鳴用的比較多;再次就是頭腔共鳴，相信在聲樂課時你一定聽老師說過頭腔這個詞，隨著唱的音升高，我們要充分的打開口腔抬起上腭，氣息沖擊上腭產生振動，聲音似乎從上顎部位發出，這就是頭聲。人體自身就是歌唱的共鳴體，其聲帶與腔體的關系和小提琴相似。可以對比著看一下這兩個圖片，聲帶如同小提琴弓拉弦的聲音都是微弱的，但是如何讓這弱小的聲音得以擴大產生共鳴，這就要靠共鳴腔體的振動。提琴有琴箱這個共鳴體將聲音擴大，而我們通過人體中的各種腔體的共鳴聲音才能具有樂音的效果。當然在歌唱時，有些人能自然打開這個腔區，有些人則需要經過訓練才能打開。

3、呼吸器官

呼吸器官是發聲的動力器官，主要包括肺、氣管、胸廓和橫膈膜組成，它的作用是激發聲帶的振動。呼吸，一呼一吸呼出體內的氣體吸進空氣中的氣體是一個交換的過程，同時有了這個能量的來源我們足矣發音。在吸氣和呼氣的反復節律性運動中，胸腔的容量作增大和縮小的重復變化。我們正確歌唱的呼吸方式分為了腹式呼吸、胸式呼吸、胸腹式聯合呼吸這三種，然而歌唱的音色也跟不同的的呼吸力度有關系。

二、歌唱中的相關聲學原理—顫音

歌唱中相關的聲學原理有很多，在本文中就擇出了我最好奇的部分進行解釋，在我剛開始學習聲樂的時候我就非常的好奇老師是怎么唱出顫音的。

平常人們講話時的語言時的聲音要低于歌唱時的聲音，是因為參與共鳴的腔體沒有歌唱時的多，也沒有歌唱時那樣強大的氣息支撐。在我們聽很多歌唱家演唱或者唱片時，不難發現他們的聲音并不都是平直的，而是在唱長音聲音延續時會有均勻的波動，很讓人沉醉其中。實際上我們所說的“顫音”在音樂上又被稱為“波動音”（vibrator），這就是歌唱聲不同于我們平常語言聲的一大特征，就是歌唱聲它是有波動性的。波動音有著均勻、穩定的波動次數與波形幅度，而在聲學上視為頻率和聲強的周期性的改變。

那么我們如何來獲取波動音？書上介紹了兩種方法：一種是控制喉頭、咽腔和鼻腔的肌肉，使這段官腔發聲周期性的收縮，于是管長和氣流量隨之作周期變化，產生頻率與振幅的聲音波動;另一種是控制腹肌和橫膈膜，作周期收縮，于是氣息流出產生周期變化，產生振幅波動音。還有一種是利用兩個不同共鳴腔之間的頻率差，產生拍音性波動音，但是這種波動音比較難控制。

結語

聲學對歌唱者的意義—以美聲唱法為例。美聲唱法符合嗓音發聲的科學規律，在我的認知里美聲唱法聽起來是圓潤、連貫性強、有共鳴、穿透力強，歌唱時就感覺人的身體就像一個巨大可控的音響，人體的各個機能在歌唱時都起到了作用去讓歌者能更好的唱出動聽的歌聲。從美聲唱法的八字特點（通、實、圓、亮、純、松、活、柔）中就已經透露出了聲學原理，但是我們如何能做得到呢。因為無論是聲樂教學還是聲樂演唱中，都始終可能讓人處在一個模糊和想象中。假如我們在上完聲樂課，經過自己的練習后，使用一些聲學的測量方法進行歌聲測量、音頻分析等手段進行前后比較，會更有助于我們的學習。

作者簡介：孫夢嬌（1996.8—），女，漢族，籍貫：新疆米泉縣，新疆藝術學院音樂學院，19級在讀研究生，專業：音樂與舞蹈學，研究方向：民族音樂研究。