ФИЗИКА И МУЗЫКА - Анфилов

К сожалению, так иногда случается и в наши дни. Но, надо полагать, скоро подобные гадания уйдут в прошлое, И благодаря теории Юссона.

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.

Повышенная чувствительность нашего уха к высоким звуковым частотам объяснила тот факт, что хороших женских голосов больше, чем мужских. В женском голосе высокая форманта играет менее важную роль, ибо сопрано или меццо-сопрано и без того богаты высокими частотами. Зато в мужском голосе она совершенно необходима.

НА ВЕСАХ – КРАСОТА

Как видите, физика подсказывает педагогам-вокалистам, чего добиваться от учеников: развития высокой форманты. В ней-то и скрыт, как выяснилось, важный секрет красоты певческого голоса. Отлично, скажут педагоги. Пусть так. Но каким же образом применить этот совет на практике? Как, слушая арии и вокализы, следить за высокой формантой? Ведь не будешь на каждом уроке раскладывать голос в спектр! А на слух уловить тончайшие изменения частотного состава от урока к уроку практически невозможно.

Но физики и здесь пришли на выручку. Трудами инженера Рудакова разработана методика, при которой профессиональные качества певческого голоса определяются поведением стрелок электронных приборов. А заботами инженера Б. А. Шварца в лаборатории построен аппарат — «индикатор тембра». Певец поет, а стрелка прибора неусыпно следит за тембром его голоса. Скользя по шкале, она все время показывает цифры — коэффициент носкости, так сказать — коэффициент красоты!

Вы скажете: «До чего все-таки дошли—красоту научились измерять на приборах, словно взвешивать кули с мукой!»

Пожалуй, не совсем так. Измеряется все-таки не красота, а какие-то ее элементы, неотделимые от многих других качеств голоса. Тем не менее «индикатор тембра» — замечательное подспорье в работе педагога-вокалиста. Представьте себе, что начинающий певец на уроке нашел приятный тембр, сумел красиво спеть. «Индикатор тембра» в это время указал, скажем, цифру 20 — коэффициент носкости был равен 20 процентам. Педагог обратил на это внимание ученика и на следующем уроке требует, чтобы тот сумел повторить прежний тембр — тембр, соответствующий тем же 20 процентам. Прибор помогает добиться этого без большого труда.

Читатель вправе иронически заметить: «Что ж, может быть, в конце концов экзамены у певцов будут принимать не люди, а приборы? А потом и в концертных залах вместо публики станут рассаживаться эти ваши «индикаторы тембра»?»

Шутки шутками, а на экзаменах в Московской консерватории приборы применяют уже сейчас, правда, лишь с целью исследований.

В будущем же они несомненно прочно войдут в практику обучения певцов.

ЗАГАДКИ ВОКАЛА

Вдумчивый анализ скрипичного звука открывает физикам секреты артистического изготовления скрипок. Разгадав до конца человеческий голос, наука поможет певцам овладевать всем, чем одарила их щедрая природа. А может быть, когда-нибудь и природа будет превзойдена. Может, сбудется древняя мечта: физики, физиологи ц педагоги научатся искусственно творить певческие голоса у всех людей — у всех без исключения, а не только у одаренных одиночек, в поиски которых теперь снаряжаются целые экспедиции. Никаких запретов свершению этой заманчивой надежды, по мнению многих ученых, нет. Но прежде предстоит колоссально много изучить, испытать, понять.

В акустике вокала еще полно загадок. Чего стоит, к примеру, четырехоктавный голос Имы Сумак — певицы, которая отлично чувствует себя во всех традиционных женских диапазонах, начиная от контральто и кончая колоратурным сопрано. Даже мужские баритональные и басовые партии доступны удивительной перуанке, хоть и звучат непривычно «по-женски». А ее умение «на ходу» менять тембр, частотный состав голоса! А ее поразительный «двойной звук» — будто пение дуэтом! Это ли не доказательство величайшего запаса скрытых возможностей человеческого голоса, поныне необъясненных и проявляющихся чрезвычайно редко, чуть ли не случайно. Тут есть над чем поразмыслить и певцам, и ученым, и педагогам.