«КОЛІР» ГОЛОСИ
Обертони суть першопричина осмисленості тони; вони містять в собі естетичні причини голосових чудес, вони суть - серце і пульс людського голосу.
П. Брунс.
Якщо у звичайній розмовній мові характер тембру не є чимось особливо істотним, то в мистецтві співу - це найважливіша властивість голосу, що становить його головне багатство. Щоб погодитися з цим, досить згадати, наприклад, голос нашого видатного співака Ф. Шаляпіна з його напрочуд розмаїтим, кожен раз неповторно барвистим тембром.
Тембр голосу часто називають «забарвленням звуку», «колоритом» або просто «кольором голосу». (1) За тембром ми легко розрізняємо голоси знайомих. (2) За «кольором» голосу вокальні педагоги визначають тип голосу співака (баритон, бас, тенор і т.д.). Цікаві висловлювання про тембрових фарбах голосу відомого баритона Тітта Руффо (1966): «Я прагнув створити за допомогою специфічної вокальної техніки справжню палітру колоритом. За допомогою певних змін я створював звук голосу білий; потім, затемнюючи його звуком більш насиченим, я доводив його до колориту, який називав синім; посилюючи той же звук і округляючи його, я прагнув до колориту, який називав червоним, потім до чорного, т. е. до максимально темному »(стор. 302).
Від чого ж залежить тембр голосу? Як відомо, звуки мови складні: вони складаються з основного тону і многочіс ленних обертонів, т. Е. Звуків більш високою, ніж основний тон, частоти. Якщо висота голосу людини визначається частотою основного тону, то тембр голосу і приналежність до тієї чи іншої голосної пли згодної визначається ступенем вираженості у звуці тих чи інших обертонів.
анатомія тембру
Сто років тому відомий німецький фізик Герман Гельмгольц користувався для визначення обертонів голоси дуже простим приладом: це був скляний або металевий кулю, що має два отвори (Helmholz, 1913). Вузьким отвором куля вставлявся в вухо, і якщо куля резонував, це означало, що в голосі містяться обертони, близькі до резонансного тону кулі. Власний же резонансний тон цієї кулі (f0) визначається формулою: f0 = k vs / lv, де s - площа отвору, v - об'єм резонатора, l - довжина горла резонатора, k - коефіцієнт пропорційності, що залежить від щільності повітря. Легко бачити, що чим менший об'єм кулі і чим більше площа його отвори, тим вище власна резонансна частота такого резонатора. Для виділення обертонів різної висоти існували кулі різних розмірів, власні резонансні тони яких були Гельмгольцу відомі.
Мал. 20. Резонатор Гельмгольца. Пояснення в тексті.
«Анатоміруя» таким чином голосні, Гельмгольцу вдалося встановити наявність в кожній з них по одній-дві області особливих посилених обертонів, які він назвав «характеристичними тонами голосних». Гельмгольц показав, що саме завдяки цим «характеристичним топів» голосні і відрізняються один від одного по слуху.
В наші дні для дослідження обертонів звуку застосовується незрівнянно складніша, точна і об'єктивна апаратура. Один з таких приладів, званий зву-ковим спектрометром, зображений на рис. 21. Якщо Гельмгольц за допомогою свого кулі-резонатора міг тільки вислуховувати обертони, то цей прилад, крім того, дозволяє ще й бачити їх на екрані. Подібно до того як сонячний промінь, проходячи через призму, розкладається на складові його барви веселки, так і складний звук голосу, пройшовши через спектрометр, виявляється розчленованим на окремі складові його обертони. Приймачем звуку в цьому приладі служить мікрофон. Далі звук в формі електричного сигналу з мікрофона надходить на підсилювач, а з підсилювача проходить через систему електроакустичних фільтрів, що і розділяють його на складові частини. В результаті ряду перетворень на екрані приладу з'являється серія світних стовпчиків, кожен з яких відповідає певній частоті обертони, а висота стовпчика - його інтенсивності. Стовпчики ці вимальовуються безінерційним променем ка-тодно-променевої трубки спектрометра. Таким чином, за шкалою приладу ми можемо визначити не тільки частоту обертонів, з яких складається звук голосу, але і силу кожного з обертонів. Спектрометр, зображений на рис. 21, дозволяє виявити в складному звуці обертони з частотами від 40 до 27 000 Гц, т. Е. Практично весь чутний людським вухом діапазон частот. (3) Зліва на екрані приладу розташовуються низькі складові, праворуч - високі.
Мал. 21. Дослідження акустичного будови голосу за допомогою радянського спектрометра типу СЗЧ. У мікрофона лауреат Всесоюзного і Міжнародного конкурсів вокалістів В. атлантів.
Картина, що виходить при розкладанні звуку на екрані спектрометра, носить назву спектра звуку, а окремі сильно видатні піки, що складаються з групи обертонів і впливають на розпізнавання мовних звуків, були названі формантами. Таким чином, мовні форманти за своєю суттю відповідають характеристичним тонам Гельмгольца.
Детальні дослідження формантного складу мовних звуків дозволили встановити, що формант в кожної голосної не одна-дві, як думав Гельмгольц, а значно більше - три, чотири і навіть п'ять. Хоча всі ці мовні форманти впливають на опознаваемость звуків, найважливішими виявляються все ж перші дві-три, середні частоти яких наведені в табл. 5.
У різних людей форманти навіть в одних і тих же голосних звуках дещо різняться за своїм частотному положенню, ширині і інтенсивності (в дитячому та жіночому голосі все форманти трохи вище, ніж в чоловічому). Крім того, навіть у одного і того ж диктора форманти одного і того ж звуку, наприклад А, помітно різняться в залежності від того, в якому слові звук вимовляється, ударний він або ненаголошений, високий або низький і т. Д. (Артемов, 1960 ; Зиндер, 1960). Індивідуальні особливості формант, а також присутність в голосі ще й інших специфічних для кожної людини обертонів і надають голосу кожної людини неповторний, властивий тільки йому одному, тембр.
Таблиця 5
Середні частоти формант голосних (в гр) (по Фанту, 1964)
По-німецьки тембр - die Klangfarbe (буквально «забарвлення звуку»)
Цікаво, що в старій Італії існував звичай, за яким у паспорті в числі інших прийме людини вказувався також і тембр його голосу (Воячек, 1926).
Існують і інші типи спектрометрів, наприклад дінамі¬ческій спектрометр, званий «видима мова» (visible speech) і дозволяє зареєструвати на фотострічці динаміку змін звукового спектра в часі.