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第4章乐器的声学模型187
4.5.1歌声的声源特性
歌声的声源是位于喉部的声带,声带在来自肺部的气流作用下保持振动。歌声的声音修饰器是从喉部到唇部和鼻孔的空腔,称为"声道"。
通过移动"发音器官",例如下颌、舌、唇等(见图4.31),可以改变声道的形状和大小。当我们说话或歌唱时,声道的形状不断发生变化而发出不同的音节。软颚就像阀门一样可以打开或关闭气流通向鼻腔(鼻)的通道。
图4.31声道截面图
软频t/嘴鼻孔
舌八八唇
下倾
声带
当唱出某个音符时,正常的喉部声带(由两个部分组成)会有规律地关闭和打开,产生周期性的振动。因此,女高音A4(6=440Hz)的声带每秒会完成440次完整的关闭和打开周期。歌唱家可以采用两种方式改变声带振动基频6:一是通过改变声带肌肉组织的张力来改变声带本身的硬度,二是通过使两侧声带的一部分保持静止状态来改变声带的振动质量。声带自身的这种调节能力使许多训练有素的歌唱家能够达到两个八度以上的演唱音域。
声带振动也是"伯努利效应"的结果,和铜管乐器演奏者双唇的振动方式极为相似,但声带振动具有关闭比打开快得多的特点。就像拍手一样,每当声带关闭的瞬间,就会产生一个声压脉冲。当唱出某个音符时,声带会有规律地打开和关闭,形成一系列周期性的声压脉冲信号(见图4.32),作为声道的输入信号。声音的音调则是由每秒的脉冲个数决定的。