Резонаторные полости гортани, черепа. Явление созвучия, отзвука и резонанса

Обновлено: 13.05.2024

В статье исследуется резонаторная система вокального аппарата в пении, приводится комплекс упражнений, призванных помочь вокалисту научиться управлять своей резонаторной системой, избавиться от мышечных зажимов, отрегулировать озвучивание голоса верхними и нижними резонаторами, овладеть вокальной техникой.

Ключевые слова: Вокальное искусство, резонанс, резонаторы, вокальная педагогика, пение, голос, голосовой аппарат, вокальная техника.

У хо человека способно слышать звуки в диапазоне интенсивности от слабого жужжания комара до раскатов грохота вулкана. При анализе ухо оценивает звуки, в первую очередь, по уровню громкости, которая зависит от интенсивности звуковых волн. Диапазон звуковых частот, воспринимаемый нашим слухом, лежит в пределах от 20 Гц до 20 кГц. Волны с меньшей частотой называются инфразвуком, а с большей частотой - ультразвуком. Детальным изучением звуковых явлений занимается раздел физики, называемый акустикой. Резонанс – также физическое явление, имеющее прямое отношение к вокалу.

Основой вокального исполнительства является дыхание, а голос есть не что иное, как колебание молекул воздуха. Таким образом, весь процесс пения – это звуковые колебания, которые происходят в процессе выхода потока воздуха из нашего организма наружу. В процессе этого выхода во внешнее пространство струя воздуха заполняет определенные полости, которые образуют систему вокальных резонаторов.

Резонанс – это физическое явление, при котором резко растет амплитуда вынужденных колебаний, возникающих при приближении частот внешнего воздействия к резонансным частотам данной колебательной системы. Вокальные резонаторы – это полости организма, которые в результате явления резонанса увеличивают силу первоначального звука голоса и окрашивают его за счет сбора рассеянной энергии и умножения продолжительности колебаний. В вокальной практике используются термины «грудной» и «головной» резонаторы – это естественные приспособления, позволяющие певцу использовать акустическое пространство, не прибегая к усиливающим голос и придающим ему новые качества приборам.

ГОЛОВНОЙ РЕЗОНАТОР

К верхним (головным) резонаторам можно отнести полости рта, носа, гайморовых, лобных пазух и кости черепа. Все эти полости, за исключением носоглотки, заключены в костные и хрящевые стенки и не могут менять ни своего объема, ни резонаторных свойств. Кроме носоглотки, которая из-за подвижности мягкого неба может изменять свой объем.

Попадание в головные резонаторы ощущается как вибрация в области лобных пазух и темени (при пении высоких нот) и в области зубов и гайморовых пазух (при переходе в грудной регистр).

Головной резонатор придает звуку определенную окраску, влияя на формирование тембра, полетность голоса и облегчает звукообразование.

ГРУДНОЙ РЕЗОНАТОР

К нижним (грудным) резонаторам относятся: трахея, бронхи и легкие. Грудное резонирование ощущается как вибрация в области грудной клетки (на протяжении полутора октав мужского голоса, а также в нижнем и центральном участках женского). Грудные резонаторы являются самой большой колебательной системой при пении. Они усиливают низкие частоты, придавая голосу объем, бархатистость и теплоту звучания.

Правильное грудное резонирование возможно при исключительной свободе и постоянном объеме грудной клетки, поскольку чрезмерное напряжение мышц груди и живота, а также сброс объема грудной клетки при дыхании препятствуют правильному распределению воздуха.

Необходимо стремиться к одновременному звучанию головного и грудного резонаторов. Это способствует созданию смешанного звучания и дает возможность избежать регистровых переходов.

ФУНКЦИИ РЕЗОНАТОРОВ

В отечественных трудах по методике вокального искусства резонаторам певческого аппарата традиционно отводятся следующие функции:

1. Фонетическая – формирование гласных и согласных.

2. Генераторная – излучение певческого звука.

3. Энергетическая – усиление певческого звука.

4. Эстетическая – обеспечение вибрато, звонкости, мягкости и полетности голоса.

5. Защитная – освобождение от перенапряжения гортани при достижении необходимой громкости звука.

6. Индикаторная – певческая настройка верности звукоизвлечения по вибрационным показателям.

7. Активизирующая – повышение тонуса голосового аппарата за счет вибрации резонаторов.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧАСТЕЙ РЕЗОНАТОРНОЙ СИСТЕМЫ

Голосовой аппарат певца работает как единое целое по принципу духового музыкального инструмента. Фактором, обеспечивающим тесное функциональное взаимодействие его основных частей (дыхательного аппарата, гортани и резонаторов), является акустическая волна.

Особенностью целостности этих системных связей является двусторонняя направленность сил взаимодействия: прямые (активные) и обратные (реактивные) силы. В результате чего воздействие на какую-либо одну часть немедленно отражается на работе двух других. Гортань воздействует на резонаторы, посылая в них звуковые волны, а резонаторы, усиливая те или иные группы обертонов, посылают эти усиленные звуковые волны обратно в гортань, тем самым изменяя характер колебаний голосовых связок и облегчая их работу по закону противодействия. Резонаторы обеспечивают положительное воздействие на гортань и повышают работу голосового аппарата в целом. Однако, резонаторы могут также поставить гортань в тяжелые условия путем неоптимальной настройки верхних и нижних полостей, в результате чего звук может стать не близким и полетным, а наоборот – глухим, плоским, белым, затылочным, носовым, опрокинутым и вульгарным.

Работая с оптимальной настройкой резонаторов, важно помнить, что голосовой аппарат певца – живой музыкальный инструмент. Он устроен гораздо более сложно, чем труба или орган, поскольку помимо акустических и пневматических сил взаимодействия в нем существуют чрезвычайно разнообразные силы нервно-рефлекторных связей между дыханием, гортанью и резонаторами.

УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ РАЗВИТИЯ РЕЗОНАТОРНЫХ ОЩУЩЕНИЙ

Верное использование резонаторов при пении положительно влияет на тембр голоса, его полетность, высокое позиционное формирование и округление звука. Приступать к работе над верным функционированием резонаторных полостей необходимо с нахождения правильных ощущений при работе вокальных резонаторов.

Для того, чтобы вызвать понимание действия резонаторов существует ряд приемов:

НАЧАЛЬНЫЕ УПРАЖНЕНИЯ

1 . Пение с закрытым ртом согласных «м», «н».

(При этом звук идет через носовые ходы, приводя к вибрированию полостей верхнего резонатора).

2 . Пение упражнений на гласный «и».

(Благодаря высокочастотным колебаниям этот звук уже сам по себе является высоким и дает хорошее ощущение резонирования).

3 . Пение на плотном смыкании связок.

(Приводит к яркости, металличности звука, вызывая ответ в резонаторах).

УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ ВЕРХНИХ РЕЗОНАТОРОВ

1 . Вдох через нос. На выдохе при закрытом рте максимально мощно и коротко произнести звук «м-м-м».

(Рука, лежащая на темени, ощутит характерную вибрацию).

2 . Вдох через нос. На выдохе, заметно удлиняя последний звук, пропеть слова «бом», «дом».

3 . Вдох через рот. На выдохе пропеть слоги «ми-миии», «до-дооо», «му-мууу».

(Стараться удержать гласный в том же месте, где ощущается резонирование начального согласного звука).

УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ НИЖНИХ РЕЗОНАТОРОВ

1 . Вдох через нос. Задержав гортань в нижнем положении, протяжно произнести звуки: «о», «у».

(Рука, лежащая на груди, ощутит характерную вибрацию).

2 . Вдох через нос. На выдохе пропеть слоги: «м - ууу», «м - ооо», «м - иии».

(Постарайтесь запомнить чувство вибрации грудной клетки, ощущаемое рукой).

3 . Вдох через рот. На выдохе пропеть: «молоко», «укушу», «туруру».

(Сохраняйте вибрацию грудной клетки на всем протяжении пения).

На развитие резонаторных ощущений следует обращать пристальное внимание уже в самом начале обучения пению для формирования понимания характера звучания, к которому следует стремиться, и для запоминания ощущений, которые должны сопровождать качественный певческий голос. Постепенно эти ощущения становятся привычными и воспринимаются как неотъемлемая часть хорошего звучания.

Важно одновременно развивать оба вида резонирования. Если не учитывать все компоненты певческого голосообразования, а зациклиться только на головном или грудном резонировании, результатом может стать деградация голоса, так как чрезмерное головное резонирование может привести к зажатию голоса, а при форсировании грудного резонирования голос утяжеляется и становится затруднительным его ход наверх.

По правильным резонаторным ощущениям певец может ориентироваться в качестве фонации и облегчить работу голосового аппарата. При одновременной работе обоих резонаторов связки функционируют по смешанному типу колебаний, что позволяет озвучивать весь диапазон ровным звуком, не ощущая регистровых скачков.

Работая над головным и грудным резонированием нужно помнить, что резонаторные свойства у разных певцов неодинаковы и зависят от индивидуальных особенностей, а также формы резонаторных полостей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1 . Аспелунд Д.Л. Развитие певца и его голоса. –М.: Музгиз, 1952.

2 . Вайнштейн Л.И. Камилло Эверарди и его взгляды на вокальное искусство: Воспоминания ученика. –Киев: 1924.

3 . Гарбузова Н.А. Музыкальная акустика. –М.: Музгиз, 1954.

4 . Дмитриев Л.Б. Основы вокальной методики. –М.: Музыка, 1968.

5 . Лаури-Вольпи Дж. Вокальные параллели. –Л.: Музыка, 1972.

6 . Менабени А.Г. Методика обучения сольному пению. –М.: Просвещение, 1987

7 . Морозов В.П. Биофизические основы вокальной речи. –Л.: Наука, 1977.

8 . Морозов В.П. Искусство резонансного пения. Основы резонансной теории и техники –М.: МГК, ИП РАН, 2008.

9 . Морозов В.П. Тайны вокальной речи. –Л.: Наука, 1967.

10 . Озеров Н.Н. Оперы и певцы. –М.: Музыка, 1964.

11 . Панофка Г. Искусство пения. –М.: Музыка, 1968.

12 . Пряников Г. Советы обучающимся пению. –М.: Музыка, 1958.

13 . Работнов Л.Д. Основы физиологии и патологии голоса певцов. –М.: Музгиз, 1932.

14 . Ржевкин С.Н. Слух и речь в свете современных физических исследований. –М.; Л.: Госиздат, 1936.

15 . Рудаков Е.А. О природе верхней певческой форманты и механизме ее образования. –М.: Музгиз, 1963.

16 . Сорокин В.Н. Теория речеобразования. –М.: Радио и связь, 1985.

17 . Фант К.Г. Акустическая теория образования речи. –М.: Наука, 1964.

18 . Юдин С.П. Формирование голоса певца. –М.: Музыка, 1962.

19 . Ярославцева Л.К. Опера. Певцы. Вокальные школы Италии, Франции, Германии 17-20 веков. –М.: Золотое руно, 2004.

Резонаторные полости гортани, черепа. Явление созвучия, отзвука и резонанса

Хронаксия(время) мышц глоточного кольца. Артикуляция (произношение) гласных

Хронаксия или время, необходимое для реакции всех мышц замыкающего глоточного кольца на электрический раздражитель составляет 0,20—0,32 мсек., что находится в полном соответствии с положением, разработанным Bour-guignon, о том, что для мышц-синергистов характерна одинаковая величина времени, в течение которого должен действовать электрический ток, чтобы вызвать в них эффект возбуждения.

Согласно исследованиям Mitrinowicz-Modrzejewska, рецепторные поля мыщц замыкающего глоточного кольца, находятся в следующих пунктах:
1) верхний сжиматель глотки — на задней стенке глотки в месте, соответствующем валику Passavant'a, возникающему во время фонации,
2) язычно-нёбная мышца — в половине длины нёбно-язычной дужки, на расстоянии 3—4 мм от ее свободного края,
3) нёбно-глоточная мышца — в половине длины одноименной дужки на расстоянии 3—4 мм от ее свободного края,
4) мышца, поднимающая мягкое нёбо — на боковой стенке глотки, как раз около глоточного отверстия евстахиевой трубы,
5) мышца язычка — на границе между средней и задней третью ее длины,
6) мышца, натягивающая мягкое нёбо — в непосредственной близости от рецеиторного поля предыдущей мышцы.

Согласно данным, полученным Mitrinowicz-Modrzejewska, мышцы замыкающего глоточного кольца находятся в тесной функциональной связи с диафрагмой.

Рецепторное поле диафрагмы находится в VIII межрёберном пространстве на расстоянии около 9 см от линии, проведённой через остистые отростки позвонков. В физиологических условиях хронаксия мышцы и соответствующего ей нерва — одинаковы.

Диафрагмальный нерв сравнительно легко доступен для исследования. Его рецепторная зона находится снаружи грудино-ключично-сосковой мышцы на границе между средней и нижней третью её длины. Хронаксия диафрагмального нерва равняется 0,20—0,32 мсек.

Артикуляция (произношение) гласных

Звуки речи возникают в результате деятельности периферического речевого аппарата.
Язык имеет важное значение для процесса артикуляции.

Согласно теории Helmholtz, различие между отдельными гласными объясняется избирательным усилением в резонаторных полостях определенных гармонических тонов (обертонов), заключенных в первичном, недифференцированном голосовом звуке, возникшем в результате колебания голосовых связок. Усиление отдельных составных элементов звука (формантов) происходит в резонаторных полостях, расположенных над гортанью (надставной трубе). В зависимости от усиления одних тонов и заглушения других возникает артикулированный гласный звук. Частоты усиленных составных тонов гласных представляют собой кратные числа но отношению к самому низкому тону звука и являются гармониками, т.е. обертонами.

Если мы слышим звук инструмента, разговорной речи или поющего голоса, мы всегда можем определить его место в музыкальной шкале, благодаря содержанию в нем одного тона, который является неизменным и, который принято определять, как основной тон. Голос инструмента или человеческий голос — независимо от того, является ли он голосом женщины или мужчины, взрослого человека или ребёнка — содержит в себе всегда один и тот же решающий для звука тон с определенной частотой колебаний, например, С2 (512 цикл сек.). Однако, мы отдаём себе отчёт в том, что звук С2 голоса женщины, мужчины или ребёнка, скрипки или флейты отличается один от другого. Сходство этих звуков заключается в том, что все они имеют один и тот же основной тон. Различие же между ними обуславливается присоединением к основному тону дополнительных составных тонов, с частотой колебаний, специфической для каждого источника звука: скрипки, человеческого голоса, флейты.

Helmholtz заметил, что, если взять несколько звучащих камертонов (простые тоны) с произвольными частотами колебаний, а следовательно и с различными высотами тона, и объединять их в различных комбинациях, то можно получить звук многих инструментов.

Сокращение мышц ротовой полости, глотки, мягкого нёба и губ приводит к изменению формы и объёма этих полостей, что в свою очередь обуславливает изменение окраски звука голоса. Замыкающее мышечное кольцо может включать и выключать носовую полость, как резонаторную камеру, благодаря чему можем отличать носовые звуки, в русском языке (М, Н), от ротовых звуков, то есть всех остальных.

Частоты топов, содержащихся в гласных звуках являются кратными числами по отношению к частоте самого низкого тона звука, т.е. они выражаются цифрами в два, три, четыре и т.д. раза большими от частоты самого низкого тона. По отношению к тону с частотой 128 кол/сек гармоническими являются тоны с частотой 256 кол/сек, 512 кол/сек и т.д.

Согласно Tarneaud, кроме формантов, типичных для отдельных гласных, например, отличающих гласную А от О, существуют индивидуальные форманты. Они находятся в соответствии с индивидуальным тембром голоса данного человека, отличающим его голос от других голосов.

Для каждого гласного звука типичны определенной высоты форманты: низкие — для у, ы, о; высокие — для э, и; средней высоты — для а.

Резонаторная функция и участие глотки в формировании голоса

Верхнюю границу ротоглотки во время разговорной речи, пения, а также глотания, образует замыкающее глоточное кольцо. Средний отдел глотки ничем не отделен от нижнего отдела глотки и непосредственно в него переходит.

Нижний отдел глотки простирается до нижнего края перстневидного хряща. Во время голосообразования, когда надгортанник приподнят и вход в гортань широко отркыт, нижний и средний отделы глотки объединяются с преддверием гортани и создают общую резонаторную полость.
Средний и нижний отделы глотки составляют единую резонаторную камеру, ограниченную сверху замыкающим глоточным кольцом, спереди- языком, сзади — мышцами задней стенки глотки.

Верхний отдел глотки и носовая полость являются непосредственно сообщающимися между собой резонаторными камерами, однако, каждая из них имеет свое значение. Верхний отдел глотки может изменять свой объём благодаря сокращению мышц замыкающего глоточного кольца. Носовая полость — камера, ограниченная твёрдыми, неподвижными стенками; она может иметь значение резонатора только в том случае, если се основной тон гармонирует с составными тонами голоса.

Если в носовой полости развиваются патологические процессы, например, воспалительный отек слизистой оболочки, или же новообразования, что сопровождается полной или частичной закупоркой носовых ходов, резонанс становится очень неприятным для уха. В таких случаях принято говорить о закрытой гнусавости (rhinolalia clausa seu hyporhinolalia). Этот вид гнусавости легко отличить от гнусавости открытой, обусловленной концентрацией большого количества воздуха в полости носа. Носовой тембр звуков мни является результатом усиления в носовой полости обертонов, от которых зависит формирование носовых звуков. Процесс образования формантов в носовой полости зависит от высоты звука. Явление это первым описал Glover. Он отмстил, что — начиная от определенной высоты звука (индивидуальной для каждого певца) — образование носовых звуков перестаёт быть связано с выхождением воздуха через нос (зеркало, поставленное перед ноздрями, не покрывается паром).

С явлением резонанса в полости носа тесно связан эффект созвучия, возникающий в результате вибрации тонких костей верхней челюсти, глазниц и носа.

Некоторые особенности анатомического строения глотки могут изменить её резонаторную функцию. К числу этих особенностей относятся: а) короткое мягкое нёбо, б) очень глубокий свод верхнего отдела глотки.

а) На рисунке представлено короткое мягкое нёбо, которое во время сокращения поднимающих его мышц в целях разъединения носоглотки и ротоглотки, своим свободным краем касается слизистой оболочки глотки в области её свода, а не задней стенки, как это имеет место в норме. В формировании голоса главную роль играет не столько длина мягкого нёба, сколько его подвижность.
б) Аномалией в строении верхнего отдела глотки, изменяющей качество явления резонанса, принято считать чрезмерное углубление свода носоглотки.

При увеличении объёма верхнего отдела глотки в большом количестве возникают низкие тоны, придающие голосу тёмную окраску.
Замыкающее глоточное кольцо решает вопрос об участии верхнего отдела глотки и носовой полости в процессе резонирования. Функция замыкающего глоточного кольца в свою очередь зависит от степени открывания рта и от положения нижней челюсти.

Мышцы замыкающего глоточного кольца могут быть в некоторых случаях слишком вялыми или же, наоборот, обладать слишком большой силой сокращения. Нормальная функция замыкающего глоточного кольца зависит от состояния его мышечного аппарата. При исследовании хронаксии мышц замыкающего глоточного кольца и диафрагмы было установлено, что они имеют одинаковую возбудимость. Мышцы, которые выполняют ту же самую функцию, одинаково реагируют на электрические раздражители. Мышцы замыкающего глоточного кольца и дыхательные мышцы (диафрагма) составляют единую двигательную систему, отдельные элементы которой тесно связаны между собой во время фонации как в норме так и при патологических состояниях. Согласованность функции диафрагмы и мышц замыкающего глоточного кольца — необходимое условие взаимосвязи между явлениями грудного и головного резонанса.

Резонаторная функция гортани, ротовой, носовой полостей и пазух носа. Надставная труба

Гортань, которую можно назвать акустическим генератором, является одновременно очень важной резонаторной камерой. Резонаторная функция гортани заключается в том, что первоначально возникший тон обогащается в ней сопутствующими тонами и приобретает определенную окраску. Тембр голосового звука изменяется в самой гортани. Точно так же, как и в других резоиаторных полостях, в гортани выделяются определенные составные тоны звука, которые продолжают звучать с полной силой, остальные же тоны заглушаются. Объём гортани увеличивается и уменьшается благодаря ее экскурсиям вверх, вниз и назад.

Комплекс резонаторных камер, расположенных над гортанью принято называть надставной трубой. В состав надставной трубы входят: глотка, ротовая полость, носовая полость вместе с придаточными пазухами.
Подразделение на надставную трубу и гортань принято лишь в научных целях, так как в действительности эти два отдела функционируют одновременно: и нормальная речь обуславливается согласованностью их действий: в голосовых связках возникает основной тон, который в лежащих выше отделах превращается в сложный звук (голос), а голос — в свою очередь — в артикулированную речь. Таким образом, надставная труба и гортань составляют в функциональном отношении единое целое. Процесс образования звонких согласных (б, в, г, д, з, ж, й, л, м, н, р) обусловлен одновременным колебанием голосовых связок; в то время как артикуляция глухих согласных (к, п, с, т, ф, х, ц, ч, ш, щ) осуществляется при несомкнутых и неколеблющихся голосовых связках.

Координированная функция гортани и надставной трубы обусловливается очень точной деятельностью мышц голосового аппарата. От координированной функции всего голосового аппарата зависят индивидуальные особенности каждого голоса, его тембр и диапазон.

Ротовая полость является очень важным отделом резонаторной системы. В этом мы можем убедиться, если к открытому рту поднесём колеблющийся камертон и одновременно начнём различным образом изменять форму ротовой полости, увеличивая или уменьшая се объем. При таком эксперименте наблюдается различное звучание камертона.

Объём ротовой полости при произношении гласной у, которая является низким звуком, увеличивается, а при произношении гласной и, которая является высоким звуком, соответствующим образом уменьшается.

Ротовая полость может увеличивать или уменьшать свой объём и изменять форму в зависимости от положения нижней челюсти, мягкого нёба и языка.
В электроакустике существует понятие объединенных резонаторов, состоящих из нескольких соединенных между собой камер, явление резонирования в таких системах подчиняется определенным законам.

Полость носа с придаточными пазухами представляет собой резонаторную систему, значение которой для тембра голоса является общеизвестным и очень важным. Специальное и отличительное качество этого резонатора заключается в том, что он может быть в одних случаях включенным, а в других — выключенным, в зависимости от функции мышц мягкого нёба и глотки. При произношении носовых зкуков: м, н, — резонаторная функция носовой полости увеличивается. Носовая полость и прилегающие к ней пазухи составляют единую резонаторную систему, оказывающую огромное влияние на явление резонанса.

Резонаторы и деки

Под резонатором в акустике подразумевается какой-либо объем воздуха, заключенный в упругие стенки и имеющий выходное отверстие. Резонатором он называется потому, что если возбудить колебания находящегося в нем воздуха, то резонатор издаст звук совершенно определенной высоты. На этом принципе построены резонаторы Гельмгольца.
Высота звука, которая родится в резонаторе, зависит от объема заключенного в нем воздуха, формы резонатора и размеров выходного отверстия. Этот тон называется собственным тоном резонатора. С точки зрения акустики, стакан, полый шар, трубка, бутылка являются резонаторами. Чем меньше размеры резонатора и вместе с этим объем заключенного в нем воздуха, тем выше тон, который родится в резонаторе— его собственный тон. Чем меньше выходное отверстие, тем ниже собственный тон.
В основе этого явления лежит образование так называемой стоячей волны, которая «бегает» в стенках резонатора от его дна до края к обратно. Поскольку скорость распространения волны в воздухе постоянна, то за то же самое время в небольшом объеме воздуха волна успеет совершить много полных колебаний (т. е. собственный тон будет иметь высокую частоту), а в больших объемах — мало (т.е. небольшую частоту). Этим объясняется то явление, что собственный тон резонаторов небольшой величины высок, а большой величины — низок. На явлении собственных колебаний, возникающих в трубах, основано устройство органов, где самые низкие звуки возникают в трубах, имеющих длину несколько метров, а самые высокие — 1—2 см.
Когда мы наливаем из крана воду в бутылку, мы слышим, как звук по мере заполнения ее водой становится все выше и выше, напоминая свисток тогда, когда вода доходит до горлышка. Это связано с уменьшением столба колеблющегося воздуха, причем источником колебаний является сотрясение его падающей струей воды.
Явления резонанса в резонаторах возникают по тому же принципу, что и в струнах. Резонатор «отвечает», т. е. в нем получается раскачка воздуха тогда, когда над ним издается звук, совпадающий по частоте (высоте) с его собственным тоном. Поскольку в этом случае собственная частота резонатора совпадает с частотой подходящих к нему волн, каждая новая волна подталкивает в такт «бегущую» в резонаторе собственную волну, в результате чего раскачка становится все больше и больше. Энергия накапливается. Резонатор начинает «отзвучивать». Отзвучивает он и на обертоны собственного тона, но только менее сильно. При несовпадении частоты подходящих к резонатору волн с собственными колебаниями, возникающими в резонаторе, — с его собственным тоном, раскачки не получится (как не раскачиваются качели, если их подталкивать не в такт). Как и при резонансе струн, сам резонатор не добавляет энергии, а лишь аккумулирует, накапливает ту энергию, которая содержится в подходящих к нему волнах. Потом резонатор отдает ее в наружную среду, гудит, отзвучивает, отчего звук для слушателя становится громче. Рис. 17.
В голосовом аппарате человека имеется множество полостей и трубок, в которых могут развиваться явления резонанса. Трахея и бронхи, полость гортани, глотки, рта, носоглотки, носа и окружающие его мелкие придаточные полости обладают достаточно упругими стенками для того, чтобы в них возникли явления резонанса. Одни из них по своей форме и размерам неизменны, даны от природы, следовательно всегда усиливают одни и те же обертоны, порождают постоянно присутствующие в голосе призвуки и не могут быть специально приспособлены .для усиления каких-либо других обертонов (например, нос и его придаточные полости). Другие легко меняют свою форму и размеры, например ротовая полость, глотка, надсвязочная полость гортани, т. е. могут использоваться в широких пределах для изменения исходного тембра путем резонаторного усиления определенных групп обертонов. Именно благодаря резонаторным явлениям в спектре голоса человека получаются «пики», усиления отдельных обертонов, которые часто оказываются сильнее основного тона.
В струнных инструментах основным механизмом, меняющим исходный тембр струн, являются деки. Под деками понимаются специально сконструированные деревянные доски, образующие, например в скрипичных инструментах, их корпус. Деки отдают воздушной среде те колебания, которые они получили от источника колебаний — от струн. Однако они являются не только передатчиками, но и трансформаторами тембра исходного звука струн.
Для того чтобы понять, как это происходит, мы позволим себе привести следующий пример. Всем ! известен ксилофон — инструмент, состоящий из отдельных деревянных дощечек — брусочков различной длины, которые при ударе их палочкой издают музыкальный тон определенной высоты. Этот тон зависит от длины брусочка ,его толщины и материала, из которого он сделан. Соответственно и резонировать дощечка будет на этот тон. Деки можно себе представить как сумму таких дощечек, скрепленных воедино и имеющих у разных инструментов различную форму.
Звук от колеблющейся струны, имея вид убывающего частокола амплитуд, передается декам. Последние начинают колебаться с присущими им собственными колебаниями, в результате чего излучается в пространство не столько тот спектр, что рожден струной, сколько тот, который свойствен декам, корпусам инструментов. Общеизвестно, что ценность скрипки определяется особенностями строения ее корпуса, ее дек, а не качеством натянутых на нее струн. То же относится и к фортепиано, где кроме механики ценится прежде всего то, что дает красивый звук, т. е. качество деревянных конструкций, дек.
В результате колебания дек, те или иные обертоны, хорошо резонирующие в деках, могут оказаться относительно сильнее других. Так, из убывающего частокола частот, характерного для колебаний струны, образуется спектр с отдельными усилениями, как говорят «пиками», тех или иных частот.
В голосовом аппарате не существует подобных дек. Механизм изменения исходного тембра, рожденного в голосовой щели, не связан с вибрациями груди, нёбного свода или каких-либо еще частей организма, как об этом иногда пишут в старых руководствах. Изменение исходного тембра гортани целиком зависит от резонаторных явлений, развивающихся в полостях голосового аппарата. В настоящее время исследован как звук, возникающий в голосовой щели, так и воздействие на него резонаторных полостей.

Читайте также: