王永杰

【摘要】由于管道長的共鳴器比管道短的共鳴器的共鳴頻率低，對于一個所給元音，男性所產生的共振頻率往往比女性所產生的共振頻率要低。女性聲道不單純是男性聲道的小規(guī)模復制品，女性咽一口之間的長度比例也要比男性小。通過觀察得知，女低嗓聲中第四共振峰比男高的要高一些。這意味著男高音嗓聲中第三和第四共振峰之間的距離要小一些。它們在嗓源頻譜上也有明顯區(qū)別：女低嗓聲的基頻振幅在接近歌手音域的最高限度時會降低。很明顯，當男高音在和女低音一樣的基頻上歌唱時，男高音是在他們的高音區(qū)歌唱。

【關鍵詞】聲樂教學；男聲；女聲；嗓音；共鳴器；嗓源頻譜

一.聲樂教學中男低.男中和男高的音色的分類

我們都知道歌唱嗓音是以女高、女中、女低、男高、男中和男低音而分類的。這種分類的主要標準是歌手可獲得的音域。如果歌手的音域是C3-C5（131～523Hz），他的分類是男高音。不同嗓音的音域在某種程度上有重疊。事實上。C4-E4（262～330Hz）對于所有的嗓音都是一樣。此外，在決定一個音域的音是由女聲或男聲唱時也是很容易的，我們常常能正確地判斷嗓音的類別。

男聲歌唱中這種區(qū)分能力的聲學背景。他給被請來進行嗓音區(qū)分的聲樂教師們出示了由男低、男中或男高的八個歌手在四個音高上唱的五個元音，引得自然起始和收束銜接被明顯突出，其結果揭示了在聲音區(qū)分中的主要聲學根據(jù)是基頻。如果假設我們主要根據(jù)最明顯的聲學特征來進行嗓音區(qū)分，那么這個結果并不很令人吃驚。通過比較在同樣音高上所唱的元音，科里夫蘭發(fā)現(xiàn)共振峰頻率是第二位的要素。趨向是共振峰頻率越低，歌手所具有的音域越低。換言之，低共振峰和男低歌手相關，高共振峰和男高歌手相關。在隨后的聽力測驗中，科里夫蘭通過向同一個聲樂教師出示和他從真實元音中所取得的聲音效果一致的，經過系統(tǒng)變化共振峰頻率而合成的元音，證實了這些實驗結果。由于管道長的共鳴器比管道短的共鳴器的共鳴頻率低，對于一個所給元音，男性所產生的共振頻率往往比女性所產生的共振峰頻率要低。女性聲道不單純是男性聲道的小規(guī)模復制品，女性咽一口之間的長度比例也要比男性小。

共振峰頻率是由聲道的尺度決定的，兒童和女性的聲道尺度比男性成人聲帶尺度小，因此共振峰頻率響應的也不同。不同嗓聲的長時間平均頻譜的兩個峰巔的中心頻率和相關的聲道長度之間的聯(lián)系，特別是關于兩個峰巔中高一些的中心頻率，它將反映“歌手共振峰”。兩個峰巔中較低的峰巔出現(xiàn)在大約0.4～0.9Hz的頻率范圍，將和第一共振峰的平均頻率相關。

總結起來，根據(jù)證據(jù)已經建立了以下的結論：在嗓音分類中主要的聲學依據(jù)似乎是基頻。然而，男低、男中、男高嗓聲之間的共振峰頻率是不相同的。這些區(qū)別很可能反映了聲道尺寸以及咽長度比例的區(qū)別，這些因素是嗓聲分類的第二個依據(jù)。

二.女低音和男高音音色的分類

一般來說，女低和男高嗓聲之間的音色是有明顯區(qū)別的。由于它們的音域在很大程度上重疊，基頻不總能解釋這種區(qū)別。我們已經看到男高和男低關于共振峰方面的不同在某種程度上類似于男女聲共振峰的不同，這表示男高音的共振峰比男低音的共振峰更相似于女聲共振峰，那么，什么樣的聲學區(qū)別能說明女低和男高嗓聲音色的不同呢？

兩個女低音和兩個男高音在同樣音高上唱的六個同樣的元音進行了比較。盡管在這個研究中的被測試者人數(shù)太少而不足以得出一般的結論，盡管事實上沒有試圖對實驗結果進行感知的評估，這個研究結果卻具有感知的聯(lián)系性。只有第四共振峰表現(xiàn)出前后一貫的差別，這種差別可以說明兩類嗓聲之間音色的明顯差別。通過觀察得知女低嗓聲中第四共振峰比男高的要高一些，這意味著男高音嗓聲中第三和第四共振峰之間的距離要小一些。它們在嗓源頻譜上也有明顯區(qū)別：女低嗓聲的基頻振幅在接近歌手音域的最高限度時會降低。很明顯，當男高音在和女低音在一樣的基頻上歌唱時，男高音是在他們的高音區(qū)歌唱。

三.聲樂教學中嗓音的類型及分析

在男高音中第三和第四共振峰之間的距離稍小是不奇怪的。這意味著男高音的共振峰頻率更強一些，歌手共振峰和音色的粗音之間的關系是感知上令人感興趣的一點。最初關于粗音的一些詞匯可能是適當?shù)摹Ｕ鐝囊粋€簧樂器，例如巴松發(fā)出的最低的粗音音程度達到了極限時，我們接受到的是一系列有節(jié)奏的脈沖，在另一個極限（如完全沒有粗音）聲音完全平滑，正弦波的音色是一個很好的例子。以此進行比較，假定男女嗓聲的區(qū)別是由于粗音的緣故，從直覺上是和平合理的。

一旦頻譜含有至少兩個分音；這兩個分音具有高而且合理的同樣大小的振幅，激起同樣的聽覺臨界頻帶，那么粗音就會出現(xiàn)。這個臨界頻帶是人耳的一種分析帶寬。這個帶寬，對于低于450Hz的中心頻率來說是100Hz，而對更高的中心頻率來說其帶寬大約是中心頻率的20%。讓我們考慮一個基頻低于100Hz的泛音頻譜。在這種情況下，所有臨近的分音都比100Hz近，因此，所有相鄰的分音將激發(fā)一個臨界頻帶，其結果是任何一對分音都可能促使粗音出現(xiàn)。讓我們再考慮一個基頻高一些的泛音頻譜。在這種情況下，所有最低的五個分音激發(fā)不同的臨界頻帶，因為它們在頻率上都相隔20%以上。因此它們不能產生粗音，只有當較高泛音中的一對或多對分音具有高而且合理的同樣振幅時，粗音才能夠產生。

讓我們現(xiàn)在再回到女低/男高的情況，在相關的音區(qū)，只有第四分音之上的成對的泛音才能發(fā)生粗音。如果我們將女低和男高嗓聲的基頻范圍考慮進去，將導致我們考慮第三共振峰附近峰分音，這分音一般是在大約2500Hz。如果在第三、第四共振峰之間的頻率距離像基頻那樣的長度，那么這些共振峰就加強兩個相鄰的分音從而引起粗音。對于兩個女低音，六個元音的這些共振峰之間的平均頻率是785Hz（SD=212Hz），對于男高音則是439Hz（SD=189Hz）。因此我們發(fā)現(xiàn)，這種間隔大小和分音之間的頻率間隔的情況僅在男高嗓聲中如此，因此只能期望在男高嗓聲中發(fā)生粗音而女低音卻不會發(fā)生粗音。認為女低和男高的區(qū)別是由于粗音似乎是有道理的。這是因為第三、第四共振峰之間的頻率距離的區(qū)別而產生的。