Хирургия голоса

Журнал «Знание – сила», №7, 1958год. Автор: Г. Анфилов.

Мы предлагаем читателям совершить неожиданную экскурсию в области физики и музыки одновременно. Странно? Вы, может быть, уже вспомнили поговорку: «в огороде бузина, а в Киеве дядька». Ведь физика – это строгие опыты, нескончаемые вычисления, в то время как музыка... О, музыка – это поэзия, сказка... Словом, физика и музыка выглядят никак не соприкасающимися, очень далёкими друг от друга.

Но как ошибочен такой взгляд!

Вспомним хотя бы, что музыка – прежде всего звуки, море чудесных звуков. А что такое звук? Упругие колебания воздуха – явление, вполне подвластное физике.

Читатель морщится: ну так и знал, начинается нудная лекция по акустике.

Не совсем так. Мы надеемся, что читатель не забыл школьных уроков. Речь же пойдёт о том, как в наши дни акустика помогает творить музыкальную красоту – обогащать её, искать для неё новые краски, новые средства.

Начнём с самого замечательного и вместе с тем самого распространённого музыкального инструмента – человеческого горла. Многие согласятся, что нет музыки дороже, ближе нам, чем пение – и домашнее, «самодельное», и профессиональное, «настоящее». Недаром вместе с крупнейшими учёными, писателями, живописцами навечно записаны в историю великие певцы. Так в чём же секрет их славы, что такое красивый певческий голос?

Совсем ещё недавно никто не мог вразумительно ответить на этот вопрос. Говорили примерно так: «хороший голос есть голос, который, э.., приятно звучит». Иногда добавляли, что он-де мягкий, бархатистый, с металлическим оттенком и т. д. Что значили подобные эпитеты – никто толком не знал. У каждого педагога-вокалиста на этот счёт было своё непререкаемое мнение. А иные из них выдумывали совершенно необоснованные «теории» певческого голоса. Одни видели разгадку красоты пения в положении головы певца. «Пой, наклонив голову», кричали они ученикам на уроках. Другие пространно рассуждали об «овладении назадом» – заставляли учеников во время пения обязательно опускать гортань и т. п. Сколько вреда, сколько загубленных голосов на счету всех этих знахарей вокального искусства!

А как поступали хорошие педагоги? Они не силились разгадывать физические и физиологические загадки голоса и потому не мучили своих подопечных противоестественными требованиями, не заставляли их насиловать собственное горло. Интуитивно чувствуя красоту, они учили певцов понимать её и стремиться к ней любыми средствами – только и всего. И это одно приносило пользу. Ученики пели, как птицы, легко, свободно. Беда только, что таких педагогов всегда было немного. Очень уж велико должно было быть их художественное чутье, умноженное многолетним опытом. Ведь красоту голоса надо видеть порой очень издалека – ещё не раскрывшейся, едва заметной. У каждого певца эта красота своя, особая, да ещё подчас испорченная ненужным подражательством, затёртая старательным выполнением груды неразумных советов. Безошибочно разгадать её, указать ей дорогу очищения и совершенствования – задача сложнейшая, доступная лишь высокоодарённому человеку.

И вот теперь положение резко меняется. На помощь педагогу-вокалисту словно добрые волшебники приходят физики – люди, вооружённые новейшими методами исследования, несущие с собой звукозаписывающие устройства, всякого рода радиофильтры, сложнейшее электронное оборудование. Вокальная красота кладётся под микроскоп науки, тонко препарируется, всесторонне изучается. У нас в стране такая работа сосредоточена главным образом в Акустической лаборатории Московской государственной консерватории имени П. И. Чайковского.

ЛАБОРАТОРИЯ МУЗЫКАЛЬНОЙ АКУСТИКИ

...Вы входите в лабораторию и сначала не замечаете ничего музыкального. Пахнет канифолью (не смычковой, а паяльной), лаборанты склонились над столами, на аспидной доске выведены мелом какие-то формулы. Такой же пейзаж можно встретить на любом радиозаводе или в научно-исследовательском институте.

Но если на вид лаборатория не слишком музыкальна, то звуки, раздающиеся в ней, вполне соответствуют консерваторским традициям. Одна из комнат обита мягкой драпировкой. Она служит студией – местом, откуда черпается материал для исследований. То и дело там рокочет могучий бас, воркует тенор, раздаются рулады сопрано. Певцы отдают свои голоса на растерзание учёным.

Вот молодая студентка, имя которой мы, быть может, скоро прочтём на афишах, исполняет знаменитое ариозо Лебедя из «Сказки о царе Салтане». Голос превосходный. Девушку внимательно слушает руководитель лаборатории Дмитрий Дмитриевич Юрченко. Ариозо закончено. Певицу просят взять одну длинную ноту. Включён микрофон. Звук записывается на магнитную плёнку.

– А теперь послушайте, что вы спели, – говорит Юрченко, давая знак лаборанту включить магнитофон на воспроизведение. И тут происходит нечто непонятное и неприятное. Вместо чудесной яркой ноты из громкоговорителя слышится какое-то басовитое, пульсирующее гуденье. Студентка ошеломлена. А Юрченко улыбается:

– Над вашим голосом проделана маленькая операция – он как бы вытянут, удлинён словно резинка или пружина. Плёнка сейчас движется вдвое медленнее, чем при записи, поэтому частота звуковых колебаний стала вдвое меньше, звук сделался ниже и длительность его увеличилась. Это, разумеется, не слишком красиво, но зато мы имеем возможность изучить важную особенность вашего голоса – вибрато.

Вибрато... Что это такое? Это своеобразные пульсации голоса – периодические изменения его высоты, громкости и тембра окраски звука. Оказывается, вибрато – важнейший элемент певческой красоты, придающий голосу нежность, проникновенность. И вот что примечательно: у всех выдающихся певцов, как выяснили физики, частота вибрато составляет 6-7 колебаний в секунду – ни больше, ни меньше. Размах же пульсации по высоте равен примерно полутону. Отклонения от нормы говорят о неправильной постановке голоса или даже о болезни. Значит, уловить отклонения очень важно как можно раньше – когда они ещё совсем незаметны на слух. И физики придумали для этого много способов, простейший из которых – «растягивание» звука. К примеру, частоту вибрато подсчитать на «растянутом» голосе легче лёгкого – просто на слух, с секундомером в руках. А с помощью особого прибора вибрато доступно изучению и без «растягивания» голоса. Сейчас в лаборатории идёт работа над созданием такого «вибратомера». Педагоги-вокалисты им будут пользоваться вполне самостоятельно.

СОПРАНО ИЛИ МЕЦЦО-СОПРАНО?

Есть в жизни начинающего певца ответственный момент, который зависит не столько от самого певца, сколько от его учителя. Этот момент – определение типа голоса. В самом деле, как с самого начала пока голос ещё ненатренирован, необработан, отличить баритон от тенора или сопрано от меццо-сопрано? До последнего времени никаких рецептов для такого определения не было. В сомнительных случаях педагог интуитивно угадывал тип голоса и в соответствии с этим применял тот или иной путь обучения. Ну, а если педагог ошибался? Тогда ученик понапрасну терял драгоценное время, получал профессиональные заболевания, порой портил голос.

Пристальное изучение певческого голоса методами физики уже давно открыло надежду отказаться от гадания в определении его типа. Теперь становится ясно, что тип голоса связан со сложными электрофизиологическими явлениями в организме человека.

Не так давно у сотрудника лаборатории Евгения Александровича Рудакова завязалась переписка с французским учёным Раулем Юссоном.

Поводом для переписки послужила интереснейшая электрофизиологическая теория певческого голоса, созданная недавно Юссоном. Физиолог и певец Юссон опроверг прежние представления о самой основе певческого звука – о природе возбуждения голосовых связок. Как думали раньше, голосовые связки можно сравнить с упругими язычками баяна, колеблющимися под давлением воздуха. Предполагалось, что связки натягиваются и вибрируют лишь под напором воздуха, выдыхаемого человеком из лёгких. На самом же деле вибрация голосовых связок происходит и без механических толчков воздуха. Как доказал Юссон, её могут вызвать также... электрические импульсы возбуждения, поступающие из головного мозга. И вот что любопытно: даже когда человек не поёт, а только слушает музыку или мысленно представляет себе какую-нибудь мелодию, его голосовые связки всё равно колеблются, причём с той же частотой, как и при настоящем пении. Эти колебания поддаются регистрации электронными приборами.

Отсюда, кстати, следует удивительный вывод: физические методы открывают возможность проверить, скажем, музыкальный слух даже тогда, когда человек... молчит! Вообразите такое. Педагог берёт на рояле ноту «ля», а затем просит вас лишь «подумать» об этой ноте. И если вы «подумаете» правильно, не сфальшивите, то беззвучная, но доступная регистрации частота колебаний ваших голосовых связок будет точно соответствовать звуку «ля».

Исходя из своих воззрений, Юссон дал развёрнутую классификацию певческих голосов, значительно увеличив количество их типов. А отличать один тип от другого учёный 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 отсчёт 0,1, значит певица обладает голосом типа сопрано, отсчёт 0,08 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!

Итак, наука ухитряется изучать даже молчащих певцов! Но, разумеется, ещё больше пользы приносит исследование самого звука, в частности спектрального состава певческого голоса.

СПЕКТРЫ ЗВУКА

Вы, конечно, знаете, что такое спектр, но, вероятно, привыкли относить этот термин к свету. Ведь спектр – не что иное, как радужная полоска, в которую растягивается солнечный луч, пройдя через трёхгранную призму. Широко известны бесчисленные практические применения светового спектрального анализа, когда по спектрам лучей узнают химический состав металлов и минералов, жидкостей и газов, даже далёких звёздных атмосфер...

Оказывается, музыкальный звук тоже обладает спектром и, стало быть, тоже поддаётся спектральному анализу. Дело в том, что звук певческого голоса никогда но бывает простым, определяемым одной единственной частотой акустических колебаний, как это кажется на первый взгляд и как это указывается в нотах. На самом деле звук голоса представляет собой сочетание, как бы хор одновременно звучащих простых звуков разной частоты колебаний. Другими словами, какой бы звук ни брал певец, в его голосе обязательно присутствуют разнообразные звуковые частоты – от весьма низких до весьма высоких. Их называют частичными тонами. От соотношения их зависит важнейшая характеристика голоса – тембр.

…В лаборатории идёт очередной эксперимент. Студент-певец, обладающий сильным красивым басом, берёт продолжительный звук. С микрофона «электрическая копия» звука подаётся на усилитель, а затем на спектрометр, экран которого расчерчен сеткой координатных линий. И вот на матовом экране мы видим, что голос будто разрезан на части – расчленён на множество частичных тонов. Каждому соответствует светящийся столбик, который поднимается вверх от точек, находящихся на нижней горизонтальной полосе. Больше энергии сосредоточено в каком-либо одном частичном тоне – его столбик выше на экране. Получается диаграмма, спектр голоса. И разным тембрам отвечают неодинаковые спектры.

Чтобы тоньше уловить различия в спектральном составе голосов, применяют другой прибор – гармонический анализатор. Запись голоса подаётся на радиофильтры, которые последовательно выделяют из него разные составляющие. Одновременно стрелка прибора указывает точное количество энергии, приходящееся на каждый частичный тон. Операция эта не слишком ласкает слух, но весьма любопытна для непосвящённого.

Трудно сразу поверить, что в голосе широкоплечего высокого певца, берущего своим сочным басом низкую ноту, обнаруживается частичный тон, который звучит словно... радиосигнал проверки времени! Высокий резкий звук этот кажется чисто женским. Но факт остаётся фактом – он «вырезан» из мужского голоса.

ЗАГАДКА НОСКОСТИ

Когда исследователи изучили большое количество профессиональных мужских певческих голосов, они сделали вывод, что всем таким голосам обязательно присущи две составляющих – две форманты. Первая – низкая, около 500 колебаний в секунду, а вторая – высокая, частотой в 2500-3500 колебаний в секунду. Низкая форманта придаёт голосу своеобразную массивность, мощность. Высокая же форманта придаёт голосу то, что вокалисты называют носкостью.

Странное слово, не правда ли? Оно, пожалуй, скорее подходит к валенкам или ботинкам – что-то вроде износоустойчивости. Вокалисты же означают термином «носкость» способность голоса как бы нестись вдаль, лететь вперёд, покрывать оркестр. Иногда это свойство именуют также полётностью, а за рубежом – словами, означающими в переводе «едкость», «колкость».

Особо стоит отметить, что 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 Д. Д. Юрченко и Е. А. Рудаков, развившие идеи профессора Сергея Николаевича Ржевкина, это свойство присуще лишь тем голосам, в которых хорошо выражена высокая форманта. Без неё голос глухой, тусклый, а с нею яркий, звонкий. Певец, имеющий в голосе высокую форманту, обладает, как правило, отличной дикцией. Слушая его, не надо напрягаться, ловить, разбирать слова. Словом, носкость, наличие высокой форманты – один из вполне объективных и очень важных элементов вокальной красоты.

Понятна и физиологическая причина столь важной роли высокой форманты. Дело здесь в том, что звук с частотой в 2500–3500 колебаний в секунду особенно 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.

Повышенная чувствительность нашего уха к высоким звуковым частотам объясняет тот факт, что хороших женских голосов гораздо 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.

ИЗМЕРЕНИЕ КРАСОТЫ

Как видите, педагоги-вокалисты теперь твёрдо знают, чего добиваться от своих учеников: развития высокой форманты. Но как следить за ней? Ведь не будешь на каждом уроке раскладывать голос в спектр! А на слух уловить тончайшие изменения тембра в процессе обучения практически невозможно.

Но физики и здесь пришли на выручку. Трудами Е. А. 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 поёт, а стрелка прибора неусыпно следит за тембром его голоса. Скользя по шкале, она всё время показывает цифры – коэффициент носкости, так сказать, коэффициент красоты!

Вы скажете: до чего всё-таки дошли – красоту научились измерять, словно взвешивать кули с мукой!

Пожалуй, не совсем так. Измеряется всё-таки не красота, а какие-то её элементы, неотделимые от многих других качеств голоса. Тем не менее, «индикатор тембра» – замечательное подспорье в трудной и ответственной работе педагога-вокалиста. Представьте себе, что начинающий певец на уроке нашёл 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.

Акустика способна принести немалую пользу и при изучении явлений, о которых мы не успели рассказать. Интересные выводы сделаны в лаборатории о взаимодействии частичных тонов голоса, о закономерностях дыхания певца, пения «прикрытым» голосом, начала певческого звука. Помочь распознать тип голоса, разведать правильный путь учения, проследить за совершенствованием тембра, наконец, освободить певца от плена всякого рода застарелых фетишей, подражаний, указать ему собственные возможности – вот задача науки. Разумеется, надо помнить, что воспитание певца, развитие его художественного дарования ни в коей мере не может быть сведено к манипуляциям с приборами. Акустические аппараты всегда будут играть лишь вспомогательную роль в вокальной педагогике. За приборами же всегда должен стоять вдумчивый педагог, педагог-художник, человек, умеющий мастерски применять в своей работе достижения физической науки.

Нам будет понятно теперь, почему среди главных своих задач сотрудники лаборатории первой называют «борьбу за педагога». Что греха таить, ещё совсем недавно маститые вокалисты довольно пренебрежительно относились к предложениям физиков, посмеивались над их приборами. Чутье, интуиция казались им куда важнее и надёжнее. Но лёд недоверия был мало-помалу сломан. Настало время, когда певцы и педагоги проявляют всё больший интерес к акустическим исследованиям, с охотой пользуются новыми приборами, пишут о них благожелательные отзывы. Искусство сближается с наукой. И чем дальше, тем теснее, плодотворнее становится этот союз.