音乐声学与心理声学(第3版) 204

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　　第4章乐器的声学模型189
　　1995）。通过对训练过的和没有训练过的歌唱者的测试发现，训练过的男歌手在所有音域具有较高的CQ值，对训练过的女歌手而言，CQ值随着音调的升高以一定的形式增加。Howard等指出，较高的CQ值能够更有效地发出声音是基于以下3个原因：（1）每个周期中，声能可能通过声门到达肺部被完全吸收的时间减少了；（2）由于每个周期中较少的声能通过声门损失掉，因此发出的声音能够持续较长时间；
　　（3）由于每个周期中较少的气流通过声门，因此减小了呼吸声，改善了音质。
　　在说话或歌唱时，由声带振动产生的周期性声压脉冲的频谱包含所有谐波成分，各谐波成分大小按频率每增大一个倍频程下降12dB的规律变化（见图4.32的右图），因此，频率每增大一倍，即提高一个八度，幅度减小12dB。图中第1次、第2次、第4次和第8次谐波的幅度反映了这个特性。
　　歌唱时声源的频谱形状基本上保持不变，但是，各谐波成分的大小随着频率增大以每倍频程-12dB下降的斜率会随着艺术效果、演唱风格的不同而改变，专业歌唱家往往以此进行声音设计（Sundberg 1987）。
　　当演唱不同音高的音符时，谐波成分之间的频率间隔会随之改变。训练有素的歌唱家，特别是那些采用西洋歌剧唱法的歌唱，会产生"颤音"的效果，即歌唱时基频6以大约5.5Hz~7.5Hz的速率变化，波动范围为
　　±0.5~±2个半音（Dejonckere等1995）。
　　4.5.2歌声的声音修饰器
　　声道（见图4.31）的声学特性会对声带产生的周期性脉冲起修饰作用。用声学术语来说，声道可以看成一个一端封闭的管（喉端类似于"气流控制簧"，视为封闭端，唇部视为开放端）。成人男性的声道长度大约为17.5cm。当英文单词"announcer"的最后一个元音发出时，声道的状态称为"中性"。此时各发音器官处于放松状态，软颚（见图4.31）抬高阻断通往鼻腔的气流，这类元音也称为"非鼻音化"元音。中性状态的声道非常接近于截面均匀的长管，因此，可以用圆柱形封闭管的公式计算这个元音的声道驻波模式频率。