歌唱發(fā)聲咽喉機(jī)能及嗓音聲學(xué)原理分析

羅麗

摘 要：歌唱發(fā)聲與咽喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)密切相關(guān)，歌唱者使用的發(fā)聲方法不同，其咽喉機(jī)能與聲學(xué)測(cè)試的結(jié)果也就不同。借助于喉肌電圖、頻閃喉鏡、聲波圖測(cè)試和同步錄音等技術(shù)手段，對(duì)歌唱發(fā)聲時(shí)的咽喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和聲學(xué)原理進(jìn)行研究，有助于聲樂教師在教學(xué)中幫助學(xué)生盡快地掌握正確的呼吸方法和發(fā)聲方法。

關(guān)鍵詞：歌唱發(fā)聲；咽喉機(jī)能；嗓音機(jī)理；聲學(xué)原理

著名歌手帕基埃羅蒂（G.Pacchierotti）在他的回憶錄中寫道：“知道如何呼吸和良好發(fā)聲的人，才知道如何美妙歌唱。”在聲樂教學(xué)中，如何幫助學(xué)生掌握正確的呼吸和發(fā)聲方法是至關(guān)重要的。聲樂教學(xué)是一門相對(duì)抽象的學(xué)科，在學(xué)習(xí)過程中，常常只能通過講解和示范來實(shí)施教學(xué)活動(dòng)，致使很多聲樂學(xué)生不能理解歌唱的生理機(jī)制，從而形成錯(cuò)誤的發(fā)聲方法，教學(xué)目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。

實(shí)踐證明，歌唱發(fā)聲的咽喉機(jī)能及嗓音的聲學(xué)分析均屬于嗓音醫(yī)學(xué)范疇，具有嚴(yán)密的科學(xué)性和客觀性。其意義在于通過大量的咽喉部X射線攝片、錄音采樣和聲學(xué)分析數(shù)據(jù)，使聲樂教學(xué)中的主體與客體雙方均能相對(duì)形象地、客觀地了解到歌唱發(fā)聲時(shí)聲帶的功能狀況及其器質(zhì)性變化，對(duì)于更好地掌握科學(xué)的發(fā)聲原理具有重要的指導(dǎo)意義。

一、嗓音與咽喉運(yùn)動(dòng)方式的關(guān)系分析

發(fā)聲是喉部功能屬性客觀體現(xiàn)的一種基本特征。運(yùn)用喉肌電圖、頻閃喉鏡檢測(cè)、錄音采樣、聲學(xué)分析等技術(shù)手段，來客觀地展示咽喉在發(fā)元音、清輔音和濁輔音時(shí)不同的喉肌表現(xiàn)，能夠幫助學(xué)生更快地了解歌唱的聲學(xué)原理，在歌唱時(shí)更加自如地控制咽部小肌肉群的活動(dòng)，以求發(fā)出更加美妙的歌聲。

嗓音是由肺部呼出氣流使聲帶振動(dòng)而發(fā)出的聲音，與咽喉的運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。咽喉是人類飲食、呼吸、發(fā)音的重要器官，上連口鼻，下通肺胃，是連接口腔和肺胃的通路，又為經(jīng)脈循行的要沖。咽喉不單只是呼吸時(shí)氣流出入的通道，它對(duì)吸入的空氣還有溫濕度的調(diào)節(jié)和清潔作用。同時(shí)，在大腦的調(diào)節(jié)下，聲門作為空氣出入肺部的必經(jīng)之路，可根據(jù)人體生命活動(dòng)需氧量的增減而發(fā)生寬窄變化，聲門在人平穩(wěn)呼吸時(shí)較小，運(yùn)動(dòng)或情緒激動(dòng)時(shí)，聲門擴(kuò)張，以便增加肺部氣體交換。發(fā)聲時(shí)，先吸入空氣，聲帶內(nèi)收、拉緊，聲門閉合，當(dāng)氣流自肺部呼出沖擊聲帶時(shí)，使之振動(dòng)而發(fā)出聲音。經(jīng)過咽腔和口腔改變形狀，鼻腔與胸腔參與，產(chǎn)生共鳴，使聲音清晰，和諧悅耳，并由軟腭、口、舌、唇、齒等協(xié)同作用，形成各種語音。聲調(diào)的高低取決于聲帶的長度、張力和呼出氣流的力量。

喉肌電圖可作為研究發(fā)聲功能的一種方法。它是通過發(fā)聲時(shí)喉肌機(jī)能的檢測(cè)來揭示發(fā)聲時(shí)喉部肌肉運(yùn)動(dòng)軌跡的方法。檢測(cè)過程如下：

采用配置有記憶系統(tǒng)、示波器和監(jiān)聽裝置的肌電記錄儀，其兩個(gè)電極針附著于兩側(cè)環(huán)杓側(cè)肌，請(qǐng)受檢者分別發(fā)出元音、清輔音和濁輔音。元音發(fā)“咿”，清輔音發(fā)“絲”，濁輔音發(fā)“日”，觀察波形和肌電圖直接記錄。通過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：受檢者在發(fā)元音和濁輔音時(shí)，聲帶肌肉有明顯的運(yùn)動(dòng)痕跡，而在發(fā)清輔音時(shí)聲帶肌肉不活動(dòng)。

頻閃喉鏡是聲帶振動(dòng)檢查的最好方法。檢測(cè)用于觀察發(fā)聲時(shí)聲帶活動(dòng)動(dòng)態(tài)，借以研究發(fā)聲生理及檢查發(fā)聲障礙與聲帶振動(dòng)異常之間的關(guān)系。頻閃喉鏡是對(duì)聲門圖像的采集，是由“靜相”和“動(dòng)相”許多周期復(fù)合而成的連續(xù)圖像。檢查方法如下：

歌唱者正坐，頭稍向前伸，檢查者正前坐，歌唱人員舌外伸，用小塊紗布裹于舌前部，用左手拇指、中指、及無名指牽舌向外，頻閃喉鏡消毒后伸于口咽部將鏡背抵軟腭及懸雍垂向后推移，發(fā)“啊”或“咿”音，頻幕上會(huì)顯示聲帶、聲門振動(dòng)圖像。從檢查中可見，靜相時(shí)，兩聲帶向內(nèi)、向外呈對(duì)碰式往反方向緩慢移動(dòng)，聲門為三角形，其底邊較寬，聲帶越長、寬、厚的人，所構(gòu)成的長三角形聲門面積越大。動(dòng)相中，聲帶振顫速度均勻。振顫為翻轉(zhuǎn)舌狀運(yùn)動(dòng)。高音振速快，振幅小，低音則相反。

人們發(fā)聲時(shí)的咽喉運(yùn)動(dòng)過程可通過聲學(xué)檢測(cè)進(jìn)行觀測(cè)。作為喉功能檢查客觀手段之一的聲學(xué)檢測(cè)是一個(gè)動(dòng)態(tài)觀測(cè)分析系統(tǒng)。喉動(dòng)態(tài)觀測(cè)分析系統(tǒng)是一套集喉動(dòng)態(tài)鏡實(shí)時(shí)觀察、嗓音聲學(xué)分析、聲門圖像分析三大功能于一體的喉疾病輔助診斷系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件包括微機(jī)、麥克風(fēng)、閃光及平光光源、CCD攝像頭、錄像機(jī)、監(jiān)視器或電視屏幕、硬管喉鏡或纖維喉鏡等。

二、嗓音的聲學(xué)檢測(cè)結(jié)果分析

歌唱發(fā)聲與日常用語發(fā)聲相比，具有不同的聲學(xué)特征。對(duì)于歌唱機(jī)能的客觀分析可采用多種研究方法。

聲樂教學(xué)中應(yīng)用聲波圖測(cè)試，以便對(duì)聲樂學(xué)生的嗓音進(jìn)行分析。選擇經(jīng)過聲樂專業(yè)訓(xùn)練3年以上的人群進(jìn)行檢測(cè)。受檢者在琴室內(nèi)由聲樂教師用鋼琴確定其音域，錄音發(fā)“啊”有效高音和低音。通過聲波測(cè)試發(fā)現(xiàn)：高音波形比較清晰，低音波形規(guī)則但不明顯。聲波測(cè)試手段使聲樂教師對(duì)學(xué)生的嗓音在聽覺判斷的基礎(chǔ)上，增加了一種視覺觀察的手段。

歌唱者采用不同的演唱方式，其喉部運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)會(huì)有所區(qū)別。我們對(duì)專業(yè)演員及學(xué)員283名（男124名，女159名，年齡17-40歲），采用咽喉部X射線喉動(dòng)態(tài)進(jìn)行觀察，測(cè)試者發(fā)“啊”元音的真聲、真假聲、假聲，男生演唱歌曲《草原上升起不落的太陽》，女生演唱歌曲《珊瑚頌》。從咽喉部X射線側(cè)位片觀察，男生主要特點(diǎn)為：垂直喉位低，咽管音及頭聲顱底共鳴。發(fā)高音時(shí)男生喉位下降0.3～0.7cm，發(fā)低音時(shí)下降0.6～1.0cm；女生高音下降0.3～0.5cm，低音下降0.5～0.8cm。由此得出結(jié)論，咽管長短的形成，與頸部長短有關(guān)，特別是上頸段（從喉結(jié)到舌骨體上緣距離）與咽管的長短關(guān)系更為緊密。

圖1 X線動(dòng)態(tài)攝影 歌唱者發(fā)“i”音聲道測(cè)量根據(jù)5名X射線攝片檢查及30名成年男女歌唱的測(cè)量，上頸段長度值范圍，男性為2.63.7cm，女性為2.02.9cm。其平均值男性為3.1cm，女性為2.5cm。（圖1）大于平均長度者，咽管為中長型，有利于訓(xùn)練咽管音，對(duì)聲部的判斷有一定關(guān)系，同時(shí)有利于頭聲顱底的共鳴。根據(jù)觀察，鼻咽部分有大、中、小三種類型，寬敞的鼻咽部對(duì)頭聲共鳴有利，鼻咽入口寬敞者，氣流易沖入鼻咽部，為訓(xùn)練美聲歌唱提供了良好的自然條件，因?yàn)槊缆暢ü缠Q位置主要在鼻咽腔、頭腔。

在民族唱法中，歌唱者垂直喉位高，發(fā)聲時(shí)喉上肌群（如頦舌骨肌、舌骨甲狀肌等）過度收縮，牽拉喉頭向上提，以致咽管縮短。我們檢測(cè)戲曲演員發(fā)高音時(shí)喉位上升0.5～1.2cm，低音下降0.3～0.5cm。民族聲樂男生接近于美聲唱法，高音時(shí)喉略下降0.3cm左右或穩(wěn)定于平靜位置，發(fā)低音時(shí)喉位下降0.3～0.5cm，女生高音時(shí)喉位平穩(wěn)或略上提0.3cm左右，發(fā)低音時(shí)下降0.3cm。另一方面軟腭向后上方移位，鼻咽入口變窄或封閉，發(fā)聲到咽管后向前沿軟腭送入口腔，共鳴位置主要在軟腭、硬腭、牙齒、口唇，部分經(jīng)硬腭振動(dòng)，引起鼻腔、上頜竇共鳴。

對(duì)于聲帶的具體測(cè)量主要是藝術(shù)類專業(yè)嗓音工作者采用刻度的間接喉鏡測(cè)量。通過觀察喉部X線正側(cè)位相攝影顯示，喉側(cè)位當(dāng)音調(diào)增高時(shí)，環(huán)甲距縮小，聲帶長度增加。隨音調(diào)的增高，喉部在頸部的位置亦抬高。喉正相位隨音調(diào)增高而聲帶變薄，喉室擴(kuò)大，室?guī)庹?，聲門上共鳴腔擴(kuò)大。

關(guān)于歌唱共振峰的分析是桑德伯格在嗓音聲學(xué)領(lǐng)域的偉大建樹。他認(rèn)為共振峰的產(chǎn)生是喉頭降低，咽腔擴(kuò)大，喉和咽腔橫斷面積為1：6的條件下出現(xiàn)的。然而，我國民族唱法的歌手和演員在歌唱發(fā)聲時(shí)，一般喉頭不降低，咽腔不過分?jǐn)U大，其聲譜圖同樣存在歌唱共振峰。但是，美聲唱法與民族唱法聲譜圖上的表現(xiàn)是不同的。從聲譜圖上的比較可見，采用美聲唱法時(shí)，譜紋呈勻稱的波浪形，各共振峰聲能較強(qiáng)，其第三共振峰灰度明顯要大于其他共振峰，高頻依然可見共振峰的出現(xiàn)。民族唱法譜紋呈直線條，共振峰分布均勻，第一、二共振峰灰度明顯強(qiáng)于其他共振峰，共振峰帶較窄，高頻共振峰消失。

從美聲唱法與民族唱法的咽喉機(jī)能及聲學(xué)分析看，美聲唱法由于“保持聲區(qū)統(tǒng)一”，在唱高音時(shí)，喉位下降，聲道增長，共鳴腔加大，以致聲譜圖呈波浪形，與自然唱法完全不同。民族唱法中戲曲演員部分基本屬于自然唱法，喉位隨音調(diào)高低而升降；而民族聲樂演員則由于借鑒吸收了美聲唱法的一些技巧方法，歌唱時(shí)，喉位相對(duì)穩(wěn)定。但是，它們之間的共鳴點(diǎn)不同。美聲唱法的共鳴點(diǎn)在面罩咽喉腔里，咽喉腔開度較大而略圓，聲音聽起來上下通暢。民族唱法共鳴點(diǎn)在中部口咽腔，口腔開度較小，唇形也沒那么圓，共鳴較少，聲紋呈直線形。正如歌唱家吳雁澤所言：“繼承中華民族的藝術(shù)精華，結(jié)合西洋科學(xué)發(fā)聲方法，走一條既是中國民族特色，又有科學(xué)發(fā)聲依據(jù)，能被世界上其他語系人種接受的——中國式美聲唱法之路。”

三、歌唱呼吸聲學(xué)原理分析

歌唱呼吸主要是胸腹式聯(lián)合呼吸，而日常生活中的呼吸運(yùn)動(dòng)主要是胸式呼吸。因?yàn)楦璩粑枰畲蟮姆位盍?，就需要加上腹式呼吸，所謂“丹田之氣”，就是腹肌放松，膈肌收縮使橫膈下降的感覺。初學(xué)者在演唱時(shí)容易發(fā)生臉紅脖子粗的現(xiàn)象，那是因?yàn)樗麄冊(cè)诟璩獣r(shí)用力呼氣，沖擊緊閉的聲門，企圖以此提高聲調(diào)，結(jié)果使肺內(nèi)壓劇增，頭頸部血液回流，出現(xiàn)“臉紅筋漲”的情況。

要幫助學(xué)生盡快掌握發(fā)聲方法，就要教會(huì)他們穩(wěn)定地控制呼氣，即吸氣?。ㄖ饕獮殡跫。┮３忠欢ǖ膹埩?，慢慢放松，和呼氣肌（主要為腹?。┗ハ鄬?duì)抗保持相對(duì)平衡，即所謂“支撐點(diǎn)要穩(wěn)”，使氣流平穩(wěn)呼出。其次要幫助他們了解聲區(qū)和共鳴的關(guān)系，如胸聲區(qū)主要是通過胸部共鳴管腔的作用，發(fā)出低沉、泛音豐富、音色豐滿宏亮的歌聲，頭聲區(qū)主要是聲帶拉緊時(shí)邊緣振動(dòng)的假聲，因泛音成分較少，歌聲缺乏金屬性色彩。美聲唱法的“打哈欠訓(xùn)練法”就是通過把咽腔擴(kuò)大成喇叭口樣，使會(huì)厭豎起，喉部稍下降，從而擴(kuò)大了喉咽腔，使大的胸部共鳴器與小的頭部共鳴器聯(lián)為一體，既加強(qiáng)了基音又豐富了泛音。而采用民族唱法和傳統(tǒng)戲曲唱法時(shí)，聲音聽起來比較“靠前”，開朗和明亮，其主要原因是演唱民族歌曲和傳統(tǒng)戲曲時(shí)，是通過聲音撞擊硬腭前部，使頭腔產(chǎn)生的共鳴。

四、學(xué)術(shù)結(jié)論與現(xiàn)實(shí)意義綜述

通過上述實(shí)驗(yàn)分析，從聲學(xué)原理的角度得出如下結(jié)論：

人體發(fā)聲是喉咽部功能屬性基本特征的客觀體現(xiàn)。人類獨(dú)有的歌唱發(fā)聲是一種聲學(xué)現(xiàn)象的客觀反映，屬于物理聲學(xué)的范疇。而嗓音是人體自然發(fā)出的聲音，即說話或歌唱的聲音。嗓音形成原理是由肺部呼出氣流使聲帶振動(dòng)而發(fā)出的聲音，與咽喉的運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。歌唱發(fā)聲與咽喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（即咽喉機(jī)能，或作用與功能，抑或能力）密切相關(guān)，歌唱者使用的發(fā)聲方法不同，就會(huì)產(chǎn)生不同的咽喉機(jī)能與聲學(xué)測(cè)試的結(jié)果；歌唱者采用不同的演唱方式，其喉部運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)也不相同。只要清楚地認(rèn)識(shí)了咽喉部各肌體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，便能幫助學(xué)生掌握正確的歌唱呼吸方法和發(fā)聲方法。

實(shí)驗(yàn)表明：在聲樂界，各種唱法的分類與其個(gè)性特征是由咽喉部大小、形狀、位置高低、咽管長短的調(diào)節(jié)所決定的，而反過來這也決定了歌唱音量的大小、共鳴、音質(zhì)、音色、音高等因素，尤其在美聲唱法中表現(xiàn)得更為明顯，與此同時(shí)還會(huì)直接影響歌唱呼吸的科學(xué)功用。實(shí)驗(yàn)還進(jìn)一步證實(shí)，屬于嗓音醫(yī)學(xué)范疇歌唱發(fā)聲的咽喉機(jī)能及嗓音聲學(xué)原理的實(shí)驗(yàn)分析，具有嚴(yán)密的科學(xué)性和客觀性，它們對(duì)于更好地掌握科學(xué)的發(fā)聲方法具有非常重要的指導(dǎo)意義，對(duì)聲樂教學(xué)及歌唱表演具有重要的實(shí)踐意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。

責(zé)任編輯：奚勁梅

參考文獻(xiàn)：

[1]弗·蘭皮爾蒂.嗓音遺訓(xùn)[M].李維渤譯.上海：上海音樂出版社，2005：7.

[2]杜士武.男聲歌唱聲部的確定[D].西北師范大學(xué)優(yōu)秀碩士論文，2006：1415.

[3]孫輝.吳雁澤歌唱藝術(shù)研究[D].河南大學(xué)優(yōu)秀碩士論文，2006：33.