Надставная труба. Высота звука. Сила звука. Тембр. Спектр

Надставная труба

Говоря о голосе как об акустическом явлении, определим некий объем, в котором возникает первичный звук и происходит его преоб­разование. Под, ротогло точным рупором, или надставной трубой, понимается резонаторное пространство, ограниченное снизу повер­хностью голосовых связок, с боков и сзади — стенками гортани, глот­ки, щек, сверху — мягким и твердым нёбом, спереди зубами и губа­ми. Внутреннюю конфигурацию рупора можно менять языком, вы­сотой гортани, высотой мягкого нёба, положением нижней челюсти, что отразится на резонаторных свойствах надставной трубы. Уст­ройство и работа рупора очень сложны акустически и зависят от физиологии и анатомии.

Теперь введем акустические понятия: длина волны, частота колебания, амплитуда. Источник певческого звука — голосовые связки. Их колебания приводят к появлению сгущений и разреже­ний воздуха под связками. Колебания распространяются по всему человеческому телу и выходят в окружающее его пространство. Рас­стояние между ближайшими сгущениями или разрежениями возду­ха называют длиной волны.

Высота звука

Частые периодические колебания воздуха соответствуют высо­кому звуку, редкие — низкому звуку. Итак, высота звука определя­ется частотой колебаний. Частота колебаний обратно пропорциональ­на длине волны. Их произведение равно скорости звука — 346 м/сек (в зависимости от среды распространения):

Длинные волны и низкие частоты — низкий звук, короткие вол­ны и высокие частоты — высокий звук. Человеческий голос приня­то называть высоким, если в нем преобладают высокие частоты, ана­логично и для низких голосов. Понятие «высокий голос» обозначает и объединяет определенную группу типов голосов так же, как и низ­кий и средний голоса (см. раздел «Классификация голосов»).

Ухо человека слышит звуки в диапазоне 16-20000 Гц. Звуковой диапазон певцов 60-70 Гц (у басов) — 1200-1300 Гц (высокие ноты сопрано), в длинах волн — 5,7-4,8 м — 0,28-0,26 м. Для примера приведем акустические характеристики некоторых нот в разных ти-1 пах голосов:

• ми-бемоль большой октавы (басовое) — 75 Гц, 4,5 м.

• до второй октавы (тенор) — 512 Гц, 60 см — длина волны. ]

• до третьей октавы (сопрано) — 1024 Гц, длина волны — 30 см.

Из курса физики известно, что звуковые волны могут преодо­леть препятствие, если их длина больше размеров препятствия. Эф­фект отражения же звуковой волны возникает тогда, когда длина вол­ны сравнима с размером препятствия. Таким образом, мы можем говорить об отражении звуковой волны и ее концентрации, если длина волны звука будет равна 10 см или меньше при размерах надставной трубы 8-15 см. Такая длина волны будет соответствовать частоте! 2800-3200 Гц. Звук, имеющий такую частоту, сможет многократно отражаться и имеет малую потерю энергии. Следовательно, исходя из частотных характеристик голоса, можно определить цель поста­новки голоса: научить работать организм певца так, чтобы в его го-1 лосе появились такие высокие частоты.