Физика и музыка

Исходя из своих воззрений, Юссон дал развернутую, так сказать, «электрофизиологическую» классификацию певческих голосов, значительно увеличив количество их типов. А отличать один тип от другого ученый предложил, измеряя так называемую «хронаксию» — возбудимость нервов, управляющих гортанью. Вот как делаются измерения.

К шее певца или певицы прикладывается датчик электронного прибора, который посылает в мышцу электрические импульсы. Прибор тут же отмечает, на каких из импульсов возникло сокращение мышцы, и показывает на шкале значение хронаксии. Если, например, получился отсчет 0,08, значит, певица обладает голосом типа сопрано, отсчет 0,1 соответствует меццо-сопрано, и т. д. Вдумайтесь: тип голоса определяется совершенно объективно. Испытуемые при этом не поют, не издают ни звука. Огромное удобство для педагога! Великолепная гарантия от пагубных ошибок!

Итак, наука ухитряется изучать даже молчащих певцов. И, наконец, не менее любопытны исследования спектрального состава голоса — вроде тех, что выполняются при изучении

резонатора музыкального инструмента.

ХИРУРГИЯ ГОЛОСА

В лаборатории идет очередной эксперимент. Студент-певец, обладающий сильным, красивым басом, берет продолжительный звук. С микрофона «электрическая копия» звука подается на усилитель, а затем на спектрометр, экран которого расчерчен сеткой координатных линий. И вот на матовом экране голос «разрезан» на части, расчленен на множество обертонов. Каждому соответствует светящийся столбик, который поднимается вверх от точек, находящихся на нижней горизонтальной полосе. Больше энергии сосредоточено в каких-либо обертонах — их столбики поднимаются выше. Получается диаграмма, спектр голоса. И разным тембрам отвечают неодинаковые спектры.

На этот раз все идет в точности так же, как при изучении скрипки. А чтобы еще тоньше уловить различия в спектральном составе голосов, применяют другой прибор — гармонический анализатор. Запись голоса подается на радиофилътры, которые последовательно «вырезают» из него разные составляющие. Одновременно стрелка прибора указывает количество энергии, приходящееся на каждый обертон. Операция эта не слишком ласкает слух, но весьма любопытна для непосвященного. Происходит самая настоящая хирургия. Голос рассекается на какие-то невыразимые словами визги.

Трудно сразу поверить, что в сочном басе широкоплечего высокого певца обнаруживаются звуки, похожие на радиосигнал проверки времени! Высокие, резкие, эти тоны кажутся чисто женскими. Но факт остается фактом — они извлечены из мужского баса.

КАК ПОНЯЛИ НОСКОСТЬ

Когда исследователи сняли спектры множества профессиональных мужских голосов, они сделали вывод, что всем таким голосам обязательно присущи две группы обертонов — две форманты. Первая — низкая, около 500 колебаний в секунду, а вторая — высокая, с частотами в 2500—3500 колебаний в секунду. Низкая форманта придает голосу своеобразную массивность, мощность. Но это, пожалуй, не главное, что определяет его красоту. Важнее другое его качество -— так называемая «носкость».

Странное слово, да? Оно, скорее, подходит к валенкам или ботинкам — что-то вроде износоустойчивости. Вокалисты же означают термином «носкость» своего рода «дальнобойность» голоса, его способность нестись вдаль, лететь вперед, покрывать оркестр. Иногда это свойство именуют также полетностью, а за рубежом—словами, означающими в переводе «едкость», «колкость».

Кстати, ноский голос — совсем не обязательно громкий. Наоборот, иной раз голос у певца невелик, а слышен издалека. Другой же — сильный, прямо-таки громоподобный вблизи, плохо слышен в большом концертном зале.

И вот загадка носкости, долгое время мучившая вокалистов, теперь усилиями науки разгадана. Как показали Юрченко и Рудаков, развившие идеи профессора Сергея Николаевича Ржевкина, это свойство присуще лишь тем голосам, в которых хорошо выражена высокая форманта. Без нее голос глухой, тусклый, а с нею — яркий, звонкий. Певцу, имеющему в голосе хорошо развитую высокую форманту, нетрудно овладеть отличной дикцией. Слушая его, не надо напрягаться, ловить, разбирать слова.

Понятна и физиологическая причина ноского голоса. Оказывается (это подметил Е. А. Рудаков), певец не только поет, но и одновременно свистит — свистит горлом. Так же, как при обычном «губном» свисте, высокие частоты возникают и в гортани, в голосовых связках. Получается, что хорошо обучить певца—значит научить его красиво «свистеть горлом»!

Ученые поняли также секрет столь важной музыкальной роли этого «горлового свиста» — высокой форманты. Дело здесь в том, что звук с частотой в 2500—3500 колебаний в секунду хорошо воспринимается человеческим ухом. Вспомним те же радиосигналы точного времени (передающиеся на высокой частоте) — их слышно очень издалека, звук их всегда перекрывает и речь и музыку.

Значит, ноский голос потому слышен издалека, потому дальнобоен, что насыщен звуковыми частотами, заметными для человеческого слуха. Ничего мудреного.