ПриклАкустика-1_1

У видатних співаків цей коефіцієнт досягає 33-35%, у некваліфікованих – 5-11%, а у дітей – 3%.

Проте, основною причиною використання співочої форманти в оперних голосах є підвищення завадостійкості голосу.

Середній рівень оркестру складає 90-100 дБ. Максимум енергії знаходиться у області 400-500 Гц, а потім рівень спадає і у області 2,5- 3 кГц стає нижчим на 20 дБ.

L, дБ оркестр

спів

Рис. 1.52

У співочому голосі до 30% енергії може бути зосереджено в співочій форманті в області 2-3 кГц, яка також співпадає з областю максимальної чутливості слуху. Ця властивість голосу перекривати оркестр називається політністю.

Звук оркестру безперервно змінюється по рівню, тому не обов'язково весь час чути співочу форманту, досить чути її в певні моменти, коли звук оркестру стає тихішим в цій області.

Якщо в голосі є співоча форманта, то високочастотний звук більш направлений, він випромінюється відразу в зал і менше поглинається простором на сцені. Таким чином наявність співочої форманти дозволяє сфокусувати звук.

Звичайно при співі основна частота голосу вище, ніж при мові. Якщо звичайно у чоловіків це 110-200 Гц і у жінок 200-350 Гц, то у баса – 350 Гц, у баритона – 390 Гц, у тенора – 523 Гц, у альта – 799 Гц і у сопрано – 1400. Часто виявляється, що перша форманта нижче основної частоти. Тоді співак намагається підняти першу форманту до основної частоти, для чого широко відкриває рот (найбільший ефект у сопрано).

61

У вокальній творчості широко використовуються частотномодуляційні сигнали, які називаються вібрато. Звичайно модуляції відбуваються з частотою 5-10 Гц, на слух сприймаються як невеликі зміни висоти тону.

Частотно-модульований сигнал:

x(t) A0 sin( 0t msin( t)) ,

де m - індекс модуляції;

- девіація (зміна) частоти сигналу;- частота модуляції.

Вібрато звичайно супроводжується і невеликою амплітудною модуляцією.

У деяких інших видах співу (поп-музиці, народному співі і ін.) іноді використовується амплітудна модуляція – тремоло. Іноді легка амплітудна модуляція називається амплітудним вібрато, а під терміном "тремоло" розуміють особливий вигляд вібрато з глибокою частотною модуляцією. Але ми дотримуватимемося першого визначення.

Вібрато використовується оперними співаками і у особливо видатних майстрів з частотою модуляції 5-7 Гц і глибиною до 50%, що відповідає зміні частот від 31 до 98 Гц залежно від розміщення на частотній шкалі.

Особливістю голосу майстра є строга періодичність вібрато. Для голосів непрофесійних співаків характерне неритмічне вібрато, що сприймається як нестійкість, невпевненість голосу. У сучасній рок-музиці вібрато практично відсутнє.

За наявності вібрато з'являються в спектрі додаткові частоти і звук здається багатшим.

Застосування вібрато зменшує вимоги до точності настройки основної частоти.

Якщо частота модуляції нижче 5 Гц, голос здається напруженим, старечим.

При частоті модуляції вище 7 Гц, голос здається нервовим, тремтячим.

Найбільш приємна частота модуляції 6-7 Гц, ця частота співпадає з областю найбільшої чутливості до частотно-модульованих сигналів.

Вібрато також підвищує розбірливість у високочастотному діапазоні. Крім того, включаються "нейрони новизни", що постійно підтримує увагу слухача. Спів з вібрато створює у слухача враження, що спів здійснюється легко і невимушено. Проте, використання

62

вібрато в хоровому співі може створити проблеми, тому співаки, виховані в сольній манері, не завжди вписуються в ансамбль.

1.2.8. Усереднені спектри мови

Мова – це природний код, за допомогою якого здійснюється передача інформації.

Це визначення виявляє дві особливості мови.

Зодного боку, мова – звичайний акустичний сигнал, який може бути представлений у вигляді звукових хвиль. Навіть сприйняття мови на незнайомій мові не відрізняються від сприйняття будь-якої іншої акустичної інформації – шуму, свисту і т.д. тому аналіз виконується як аналіз випадкового сигналу. Цей підхід називають інтегральним.

Зіншого боку, мова на відомій нам мові сприймається як фонетична, а потім і семантична інформація. Той або інший мовний звук завжди зв'язується з одним і тим же лінгвістичним образом. Звук мови, що типізується, називається фонемою. Дослідження фонем з погляду визначення їх спектрів і виявлення ознак впізнаваємості (ідентифікації) складає основу диференціальних методів дослідження мови.

Для вирішення багатьох технічних завдань досить інтегрального підходу до аналізу мови, тобто визначення деяких середніх характеристик мовного потоку як безперервного процесу.

До таких характеристик відноситься усереднений спектр мови. Його одержують за допомогою системи смугових фільтрів, на виході яких інтегруючі елементи проводять усереднювання процесу в заданому проміжку часу.

L, дБ

На графіку представлений вид середнього спектру російської мови (час усереднювання – більше 1 хвилини).

Можливо зменшити час інтегрування (до 1/8 секунди) і одержати залежності динамічного діапазону на будь-якій ділянці спектру.

Розподіл динамічного діапазону мови у відсотках в напівоктавній смузі частот 1000-1400 Гц показаний на графіку.

Горизонтальний розмах кривої вказує на динамічний діапазон мови і рівний 30 дБ.

Графіки для інших смуг виявляються майже такими ж, зазнаючи лише деяке зрушення по осі рівнів. Тому представленою кривою можна користуватися як деякою усередненою характеристикою амплітудного складу мови. Середній рівень мови в цій смузі рівний

62 дБ.

1.2.9. Розбірливість мови

Розбірливість мови оцінюється шляхом абсолютного пізнання фраз, слів, складів або окремих фонем, здійснюваного за наявності чинників, що заважають.

Вимірювання розбірливості здійснюється за допомогою

артикуляційних випробувань.

Для отримання статистично надійних результатів до складу артикуляційної бригади підбирають не менше 6-ти тренованих слухачів і не менш 4-х професійних дикторів зі схожим тембром голосу.

64

%

10

80

словарна 60 розбірливість 40

66

Рис. 1.57

Розбірливість вокальної мови завжди нижча, ніж розбірливість звичайної мови; в середньому складова розбірливість знижується від 87% до 70,7%. Причому у чоловіків знижується від 86,7% до 75%, а у жінок - від 88% до 65%, тобто розбірливість жіночих голосів при співі падає значно нижче, що пов'язано з висотою їх голосу.

На малюнку показана залежність складової розбірливості від висоти основного тону голосу для чоловічих і жіночих голосів.

Рис. 1.58

Тобто область максимальної розбірливості для чоловічого голосу відповідає діапазону основних частот 110-262 Гц, а для жіночого – 330-524 Гц. При підвищенні основної частоти жіночого

67

голосу до 1048 Гц розбірливість практично падає до нуля.

Увокальній мові особливо виявляється різниця в рівнях і тривалості голосних і приголосних звуків. Рівень голосних може досягати 110-120 дБ, а приголосних 40-70 дБ, що призводить до маскування приголосних. А оскільки приголосні передають основну семантичну інформацію, це приводить до значної втрати розбірливості.

1.2.10.Сприйняття мови

У1865 році французький невропатолог Брок встановив провідну роль лівої півкулі мозку в регулюванні моторики мовного процесу.

У1874 році Верніке встановив наявність в скроневій частці лівої півкулі сенсорно-мовного центру.

Зараз теорія домінантності лівої півкулі витісняється теоріями про різну функціональну роль двох півкуль в обробці мовної інформації.

Існують докази того, що права півкуля виявляє гальмуючу дію на ліву. Так, видалення в правій півкулі зони, симетричній зоні Брока, приводило до відновлення мови у хворих, що не говорили більше 20 років (Меттлер, 1967 р.).

Ліва півкуля

вокалізація

губи

щелепа

2 4 5

3

6

Рис. 1.59

68

Зіншого боку, у разі патології мовні функції беруть на себе інші відділи лівої і навіть правої півкулі.

Дугоподібним пучком позначені зв’язуючі нервові волокна; стрілки в зоні 1 вказують, що подразнення викликає вокалізацію або рух відповідних артикуляційних органів.

1 – моторна зона (артикуляція); 2 – зона Брока (програма артикуляції, вимови); 3 – первинна слухова зона;

4 – зона Верніке (вторинна слухова зона, розуміння сенсу); 5 – кутова звивина (прийом інформації із зорової зони); 6 – первинна зорова зона.

Зпервинної слухової зони сигнал потрапляє в зону Верніке, розташовану в скроневій області, де відбувається розуміння сенсу слова.

Для вимови слова його уявлення із зони Верніке має поступити

взону Брока, розташовану в 3-й лобовій звивині.

У зоні Брока виникає програма артикуляції. Ця програма реалізується завдяки активації моторної області кори.

Якщо інформація поступає через зорову зону (первинна зорова зона), то звідти потрапляє в кутову звивину, яка пов'язує зорову форму з акустичним аналогом в зоні Верніке.

Звук, що поступає в одне вухо, передається в обидві півкулі. Слухова система має шляхи прямі і перехрещені.

Слухова система має від 3 до 6 рівнів перемикання. Кількість неперехрещених волокон менше, ніж перехрещених, проте реальне співвідношення і скільки разів перехрещується шлях від конкретних рецепторних зон невідомо.

Для 80% населення справедлива наступна модель передачі інформації по слухових шляхах:

69

70