О воздействии резонаторов на голосовые связки

В традиционных теориях певческого голосообразования гор-

тань с голосовыми связками рассматривается как независимый ис-

точник звуковых колебаний, а резонаторы лишь как преобразова-

тели спектра, порождаемого гортанью. На самом же деле гортань с

голосовыми связками испытывает мощнейшее влияние со

стороны резонаторов, подчиняясь характеру резонансных

явлений в окружающих гортань полостях-резонаторах - как верх-

Искусство резонансного пения 143

них, так и нижних. Прекрасной иллюстрацией такого рода явления

может служить механизм звукообразования в духовых музыкаль-

ных инструментах - наиболее близкая модель работы голосового

аппарата певца (Музехольд, 1925; Белявский, 1925; Fuks, 1999).

Так, в фаготе возбудитель звука - полоска тростника (аналог голо-

совых связок) - сам по себе способен издавать лишь один очень

высокий звук. Однако под действием резонанса звуковых волн в

корпусе инструмента, эта полоска тростника (возбудитель колеба-

ний) сама начинает колебаться не с собственной высокой частотой,

а с более низкими частотами, навязанными ей резонансом

звуковых волн в корпусе инструмента, перестраиваемого

музыкантом на разные тоны в процессе игры на нем. Таким обра-

зом, вибратор в фаготе рабски подчинен резонансу звуко-

вых волн. Это наблюдается также и в медных духовых, где роль

вибратора выполняют губы трубача (весьма близкая аналогия го-

лосовым связкам певца). «Ни в одной из существующих групп му-

зыкальных инструментов, - пишет доктор искусствоведения, про-

фессор В.А. Леонов, - резонатор не оказывает столь огромного

влияния на амплитудно-частотные характеристики звука, нигде

части инструмента (имеются ввиду: возбудитель звука, резонатор,

дыхание музыканта. - В.М.) не имеют такой ярко выраженной сис-

темной связи, как в группе духовых» (Леонов, 1993).

И что для нас здесь самое важное: собственные резонансные

частоты фагота в большинстве звуков диапазона инструмента со-

ответствуют не основной частоте издаваемого фаготом звука, а

одному из его гармонических обертонов. Таким образом, резо-

натор фагота, поддерживая (усиливая) обертон, соз-

дает благоприятные условия и для колебания виб-

ратора с частотой основного тона, соответствую-

щего данному обертону.

Это положение имеет для нас принципиально важное значение, по-

скольку в голосовом аппарате певца сильный резонанс в об-

ласти НПФ, расположенный значительно выше час-

тоты основного тона басов, баритонов и большинства звуков

тенорового диапазона (ниже laв1), может поддержать и более

низкую частоту колебаний голосовых связок путем

не прямого усиления частоты основного тона, а

усиления какого-либо из ближайших обертонов.

Так, у баса НПФ (380-540 Гц), соответствующая примерно sol1-

do2, при пении певцом do (130,82 Гц) поддержит эту ноту усилением

третьей или четвертой гармоники от частоты данного тона, т.е. do2

144 В.П. Морозов

(523,26 Гц), а при пении do1 (261,63 Гц) этот же резонанс НПФ do2

(523,26 Гц) будет соответствовать уже второй гармонике от do1. Со-

вершенно понятно, что если основной тон певческого голоса перехо-

дит в частотную зону НПФ, соответствующую данному типу, напри-

мер верхнее теноровое do2 (523,26 Гц), то НПФ оказывает уже прямую

поддержку основному тону колебаний голосовых связок певца1.

Голосовые связки певца по сравнению с возбудителем звука в

фаготе - пластинкой тростника - более массивны и, кроме того,

обладают собственным механизмом настройки на любой тон диа-

пазона певческого голоса. Профессор В.Н. Сорокин называет эту

перестраиваемую гортанью частоту голосовых связок их резо-

нансной частотой. Тем не менее голосовые связки также зна-

чительно подвержены обратному влиянию резонанса в полостях

голосового тракта, которое может быть как положительным в слу-

чае их оптимальной настройки, т.е. соответствия частоте

к о л е б а н и я г о л о с о в ы х с в я з о к (Ч О Т ) , т а к и о т р и ц а -

тельным в случае несоответствия ЧОТ голосовых связок и пере-

менной силы звукового давления в резонаторах. Сила же эта, как

показывают даже приблизительные расчеты, весьма велика. Так,

при пении forte звуковое давление достигает 100 дБ и более на

расстоянии 1 м от певца; а в самом голосовом тракте, по данным

Фанта, как минимум на 30-40 дБ больше, т.е. 140 дБ, что равно 200

ньютон/м2 и соответствует 0,209 г/см2. При более мощных звуках пев-

ческого голоса, которые могут достигать 120 дБ, переменное звуковое

давление на голосовые связки составляет уже 2,09 г/см2, т.е. весьма

значительную силу, способную влиять на колебательный процесс го-

лосовых связок. Каким образом? Как уже упоминалось, весьма поло-

жительно, если частота резонанса соответствует частоте колебаний

голосовые связок, и отрицательно, если такового соответствия нет. В

первом случае связки оказываются в переменном звуковом давле-

нии большой силы, которое значительно облегчает их периодиче-

ское расхождение и сближение, т.е. уже не столько связки колеб-

лют воздух, сколько резонирующий столб воздуха ко-

леблет голосовые связки. Они как бы опираются на соко-

леблющийся синхронно с ними столб воздуха в резонаторах.

Это явление можно наблюдать в модельном опыте с усилением

звука телефонного наушника, если к нему приблизить хорошо настро-

енный резонатор, например цилиндр с отрегулированным уровнем во-

ды, обеспечивающим максимальный резонанс (описание опыта см.

§3.1.). Если в наушнике высверлить отверстие, чтобы наблюдать за

1 Об особенностях этого механизма в женских голосах см. § 3.5.5.

Искусство резонансного пения ] 45

колеблющейся мембраной (для этого опыта лучше взять динамиче-

ский телефон или наушник типа ТД-6), то можно заметить, как под

действием резонатора, который вызывает значительное усиле-

ние звука, мембрана телефонного наушника начинает

колебаться со значительно большей амплитудой. Про-

исходит это в результате того, что на мембрану телефона начинает дейст-

вовать сильное переменное давление воздуха с частотой резонирующей в

цилиндре звуковой волны. Мембрана в буквальном смысле начинает

соколебаться со звуковыми колебаниями воздуха в резонаторе.

Подобное явление происходит с любым возбудителем звука, кото-

рому помогает резонатор, например с язычком органа (в опыте Музе-

хольда, см. выше), с губами трубача в мундштуке трубы, пластинкой

тростника в фаготе и, наконец, - с голосовыми связками певца. Но в

последнем случае - при одном очень важном условии: окружающие

голосовые связки резонаторы - верхний (ротоглоточный) и нижний

(грудной)- должны быть хорошо настроены, точнее сонастроены

друг с другом. А для этого, как мы уже выяснили, вовсе не нужно на-

страивать их на частоту основного тона, как считали прежде, напри-

мер Шевилл и Поллард или Розенов и др. (см.: Заседателев, 1935), так

как угнаться за быстро изменяющейся в пении высотой звука, да еще

в таких широких пределах (двухоктавный диапазон!) совершенно не-

мыслимо1. Поэтому у певца дело обстоит гораздо проще - его резона-

торы «не гоняются» за усилением основного тона, а хорошо усилива-

ют тоны в ограниченном диапазоне частот примерно 300-600 Гц (sol1—

mil»2), т.е. в области НПФ. А в этой области всегда найдется хотя бы

одна или несколько гармоник от основного тона голосовых связок

(или сам основной тон), которые и будут усилены. Но усиление гар-

моник, как мы уже знаем, приводит также к усилению, т.е. поддержке

резонатором и частоты колебаний вибратора в целом, облегчению

этих колебаний и усилению звука в целом.

Если же в эту область резонанса НПФ «зашел» основной тон голо-

са нот re1-mi2, т.е. весь верхний диапазон мужских голосов и значи-

тельная часть диапазона женских, то будет максимально усилен и ос-

новной тон (что мы и наблюдаем на спектрах этих высоких звуков).

Образно говоря, содружество голосовых связок с резонаторами

проявляется здесь в том, что голосовые связки возбуждают резона-

тор, который, усиливая во много раз амплитуду заданных голосо-

выми связками колебаний, отдает часть этой усиленной

звуковой энергии обратно голосовым связкам, по-

' Например, для усиления низких басовых нот (Mi) ротоглоточный резонатор (см.

§ 3.2.2.) должен был бы иметь длину, ровную половине длины волны (X) от частоты

82,41 Гц (что соответствует Mi), т.е.

Отсюда ½.=ок. 2-х метров!, а грудной резонатор равен ¼.=ок. 1

метра! Поскольку же ротоглоточный резонатор существенно короче (.18-22 см), то и

усиливает он соответственно более высокие звуки, т.е. НПФ (см. § 3.2.2.)

146 ____________________В. П. Морозов______________________

м о г а я и м с о в е р ш и т ь к о л е б а т е л ь н ы е д в и ж е н и я . Н а

точном научном языке такое содружество вибратора и резонатора

называется автоколебательной системой и является важ-

нейшей основой устройства и работы всех духовых музыкальных

инструментов (Багадуров, Гарбузов и др., 1954; Леонов, 1993) и,

как мы теперь выясняем, - голосового аппарата певца тоже.

Но если в духовых инструментах частоты колебаний вибратора

и резонатора заранее рассчитываются и согласовываются (как, на-

пример, в язычковом органе), или полностью определяются резо-

натором (как в деревянных тростиевых духовых), то в голосовом

аппарате певца такая сонастройка осуществляется в процессе пе-

ния, что намного усложняет «игру» певца на своем живом музы-

кальном инструменте. К тому же голосовые связки находятся под

воздействием не одного, а двух резонаторов: верхнего - ротогло-

точного и нижнего - трахеобронхиального, усиливающих, как по-

казано в § 3.2.2., низкую певческую форманту (НПФ).

Вышеописанные сложности резонансных процессов в голосо-

вом аппарате певца являются причиной трудностей для молодых

вокалистов на пути овладения ими резонансной техникой пения.

Но трудности эти вполне преодолимы, как убеждает нас в этом

опыт выдающихся мастеров вокального искусства и их яркие об-

разные высказывания, помогающие нам понять истинные меха-

низмы резонансного пения. Рассмотрение психофизиологических

и вокально-педагогических аспектов этих механизмов мы продол-

жим в главе 4.

Важно отметить, что взаимодействие верхних и нижнего резо-

наторов - это главная основа профессионального певческого голоса,

обеспечивающая его силу, красоту тембра и легкость звукооб-

разования, неутомимость и сценическое долголетие певца.

Искусство резонансного пения 147

Грудной резонатор -