Кузнецов Юрий Михайлович

Кандидат искусствоведения,

kuznet

Акустические исследования звучания выдающихся хоровых коллективов

(//Модернизация профессиональной подготовки педагога-музыканта. Выпуск 3. М., 2008 – С. 104-156)

1. Проблема исследования унисонов хора спектральными методами

Существует обширная литература и многолетняя традиция экспериментальных исследований речи и голоса разнообразными естественно-научными методами. Работы С. Н. Ржевкина, Е. А. Рудакова, Л. Б. Дмитриева, В. П. Морозова, Р. Юссона, Й. Сундберга посвящены вопросам певческого голосообразования, акустического анализа вокального тембра. Теорию хорового унисона развивали: А. А. Банин, Л. А. Думбляускайте, А. И. Лукишко, В. И. Сафонова, A. Гудвин, T. Д. Россинг, Г. Г. Сачердот, T. Д. Тэрнстрем и др.

Показав наличие зон в передаче звуковысотности, ритма и тембра, Н. А. Гарбузов и его сотрудники пришли к выводу, что изменения, осуществляемые в пределах зоны, подчиняются эстетическим закономерностям индивидуально–выразительного порядка (Рагс, 1980). Дальнейшие эксперименты выявили эти закономерности. В. П. Морозов, исследуя певческий голос в различных эмоциональных состояниях, подробно анализировал акустические характеристики звуковысотности, вибрато, темпо–ритма, атаки, динамики и тембра выдающихся мастеров вокального искусства при выражении радости, печали, гнева, страха и для сравнения – нейтрали (спокойствия). В его исследованиях были количественно определены изменения каждого из параметров, выявлены зависимости этих изменений от выражаемой эмоции и силы экспрессивного ее выражения (Морозов, 1977 а,). Было доказано, что в разных эмоциональных состояниях у певца значительно меняются не только все характеристики певческого голоса (тембр, вибрато, дыхание, звукообразование, атака, артикуляция, степень прикрытия вокальных гласных и т.д.), но и все основные средства музыкальной организации звука (темпоритм, звуковысотность и динамика).

Тот факт, что все певческие и музыкальные средства хорового искусства претерпевают значительные изменения, означает, что эмоции создают особые акустические условия, «зонность» ансамбля и строя в контексте выразительного исполнения.

Ансамбль и строй хора являются основой хорового унисона. Для поддержания в надлежащем состоянии ансамбля и строя, дирижеру необходимо овладеть «ситуативными эмоциями» певцов хора, использовать целенаправленно «дидактические эмоции» на репетиции и поднимать весь коллектив до максимально высокого уровня творческого вдохновения при решении художественных задач. И если хотя бы один певец в хоре не сможет проникнуться развитием художественного образа, то звуковысотность его голоса нарушит строй хора, а тембр разрушит ансамбль всего хора.

Тембр хора принято считать главным отличительным признаком хорового искусства, однако объективные показатели тембра – наименее изученная область хороведения (Думбляускайте, 1974). В то же время, изучение певческого тембра аппаратурными методами является надежной основой вокальной педагогики. Например, Г. П. Стулова, с позиций спектрального анализа в сопоставлении с исследованиями биомеханизмов голосообразования, теоретически обосновала методику развития детского голоса (Стулова, 1992).

Музыкальная акустика рассматривает понятие «тембр» как «...отражающее субъективную характеристику качество звука, благодаря которой звуки одной и той же высоты и интенсивности можно отличать друг от друга. Основными объективными параметрами, определяющими оценку тембра музыкантами, являются спектр и характер переходного процесса основного тона и обертонов. Кроме основных параметров звука, характеризующих его тембр, имеется ряд дополнительных. К ним относятся: реверберация, вибрато, унисон (физический или физиологический), негармоничность обертонов, биения...» и т.д. (Кузнецов, 1989, с. 74). Следовательно, тембр характеризуется не только основными, спектральными, но и рядом дополнительных акустических параметров. Для хорового искусства проблемы спектрографических исследований во многом связаны с проблемой качества унисона, частного ансамбля хоровой партии.

Малое число аппаратурных исследований ансамбля и строя хора усиливает значимость и ценность каждого из них. Остались мало известными результаты экспериментов Лоттермозера и Мэер, обнаруживших, что хоровой унисон может выстраиваться певцами с точностью в 1 герц, а также Тернстрема и Сундберга, показавших, что стандартное отклонение фонационной частоты при исполнении фразы хоровым унисоном басов равнялось 13 центам (Sundberg, 1987). В то же время стали широко известными данные исследований А. А. Банина (Банин, 1970), показавшего, что хоровой унисон полноценно воспринимается слухом даже в виде широкой зоны частот, а также утверждения У. Кока (Кок, 1974) о том, что спектр хорового унисона «мало дифференцирован» и «шумоподобен».

Известно, что музыкальный звук имеет спектр, то есть включает в себя набор призвуков – обертонов. Основной тон отождествляется со звуковысотной характеристикой слышимого, а набор гармоник – с тембральной его характеристикой. Звуковысотность значительно влияет на тембр и, наоборот, поэтому музыкальное восприятие двухкомпонентно, включает как звуковысотные, так и тембральные составляющие любого музыкального звука (Володин, 1970).

Основной тон (звуковысотный компонент) и гармоники (одно из слагаемых тембрального компонента) могут изучаться при помощи специальных акустических приборов – спектроанализаторов. Спектрограммы, получаемые на этих приборах, дают исследователю важную информацию о скрытых от сознания законах музыкального искусства. Наиболее распространенными при изучении голоса, по всей видимости, следует считать три типа спектрограмм: огибающие спектра, моментальные спектры и сонограммы. Анализ по огибающим спектра традиционно используется для изучения формантного (макроформантного) строения тембра певческого голоса, так как наиболее адекватен слуховому восприятию. Анализ тембра по моментальным спектрам является более подробным срезом звука и дает возможность изучать его обертоновое (микроформантное) строение по энергии и частоте с высокой степенью точности. Анализ голоса по сонограммам, сохраняя преимущества моментального спектра, позволяет исследовать амплитудные и частотные изменения спектральных составляющих в течение длительных отрывков звучания.

Все три типа анализа спектра могут быть использованы при исследовании эмоциональной выразительности хора. В. П. Морозов, исследуя тембры эмоционально окрашенных певческих голосов, применял спектральный анализ по огибающим. В этих экспериментах было показано, что макроформантное строение спектра певческого голоса и в особенности частотное положение высокой певческой форманты зависит от исполняемой эмоции (Морозов, 1977 б). Известно, что не только макроформантное, но и микроформантное, обертоновое строение звука влияет на его тембральные характеристики (см., например, Назайкинский, Рагс, 1964; Володин, 1970; Галембо, 1995). Для изучения частотных характеристик спектральных составляющих лучше всего подходит анализ по моментальным спектрам или по сонограммам.

В совместных с В. П. Морозовым исследованиях сольного пения, основанных на анализе моментальных спектров, было обнаружено, что частота обертонов в звучании певческих голосов во многом зависит от эмоций, передаваемых певцом (Морозов, Кузнецов, 1994). Соответственно, можно предположить, что эмоциональная выразительность хорового пения, регулируемая на операциональном уровне вокально–хоровой установки, также может «кодироваться» частотными показателями спектральных составляющих тембра хора. Однако, если ориентироваться на данные А. А. Банина и У. Кока, получалось, что в хоре множество голосов интонируют основной тон «кластером» в несколько звуков, соответственно каждая следующая составляющая спектра будет занимать все более широкую частотную зону, что в графическом изображении на моментальном спектре или сонограмме выглядит мало информативной («мало дифференцированной») картиной звука.

Из практики работы с хором известно, что шумоподобный унисон может означать только то, что ансамбль данного хорового звука не был выстроен. Потому что выстроенный хоровой унисон имеет «чистый», «прозрачный», звонкий тембр. Противоречивость экспериментальных данных и несовпадение части этих данных с нормами вокально–хоровой работы очевидны. Для теории, исполнительства и педагогики хорового искусства вопрос о степени выстраивания унисона имеет принципиальное значение. Ансамбль и строй хора – не просто теоретически сформулированные элементы хорового звучания, а предметы постоянного слухового контроля и конкретной репетиционной работы с певцами для всех дирижеров хора. Поэтому одно только разрешение вопроса о возможности или невозможности спектральных исследований хорового звука является для хороведения значительным движением вперед.

Музыкальная акустика неоднократно обращалась к проблеме унисонов, и различные школы трактовали звучание и восприятие музыкальных унисонов по–разному: Г. Риман – как точку, Н. А. Гарбузов – как зону (Риман, 1898; Гарбузов, 1948). В настоящее время принято различать два типа унисонов: физический и физиологический. Так как слух «... воспринимает не одну частоту, а полосу (зону) частот, внутри которой звуки ощущаются совпадающими по высоте, унисон подразделяют на физический и физиологический. Под физическим понимают точное совпадение двух или нескольких звуков, под физиологическим – положение двух или нескольких звуков в одной звуковысотной зоне. И физический, и физиологический унисон воспринимается как один звук определенной высоты» (Кузнецов, 1989, с. 65).

Физиологический унисон, к которому относится унисон хоровой партии, имеет свои отличия от унисона физического. Л. А. Кузнецов указывает, что при слуховом восприятии физиологический унисон по сравнению с физическим имеет более приятную тембровую окраску и сопровождается биениями. При изменении частоты одного из двух звуков, составляющих унисон, он будет восприниматься сначала как один чистый звук, сопровождаемый биениями. Высота такого звука воспринимается как средняя высота двух звуков, если их громкость примерно одинакова. Когда разница частот двух звуков достигает значений, превышающих зону слуха (в большой октаве – 200 центов, в малой – 100 центов, в первой – 30 центов и второй – 20 центов), наступает так называемое расщепление унисона на два отдельных звука с самостоятельно воспринимаемыми высотами. При унисоне, состоящем из нескольких тонов, зона слуха в зависимости от их числа, может быть в два–три раза шире, чем обычно, например, при унисоне скрипок или голосов хора, тогда внутри зоны слуха расщепления унисона не происходит (Кузнецов, 1989).

В. И. Сафонова исследовала работу голосового аппарата певца в условиях хорового ансамбля как «автоколебательную систему» и указала на акустические особенности этих систем. В отличие от затухающих колебаний некоторых музыкальных инструментов, «...взаимодействие подобных систем имеет свои закономерности. Например, при достаточно близком расположении их относительно друг друга, возможны явления синхронизации: по частоте – установление самоподдерживающегося равенства, или точной кратности частот, а также по амплитуде – образование общей амплитуды» (Сафонова, 1988, с. 65–66). В. И. Сафонова полагает, что «...хоровая партия с физической точки зрения представляет собой пример взаимодействия однородных систем автоколебательного типа», считает, что «...явления синхронизации возможны и в хоре», делает вывод, что «...точный унисон, то есть возможно более полное слияние голосов отдельных певцов в единый ансамблевый звук, «выгоден» с акустической точки зрения» (Сафонова, 1988, с. 68).

Идея провести параллель между условиями выстраивания хорового ансамбля и свойствами автоколебательных систем представляется достаточно обоснованной, однако теоретические положения о роли процессов синхронизации в хоровом исполнительстве не получали еще экспериментального подтверждения.

Таким образом, вопрос о возможности исследования эмоционально окрашенного тембра хора спектральными методами остается нерешенным. Данные литературных источников носят фрагментарный и во многом противоречивый характер. Часть авторов (Банин; Кок) приводит доводы, говорящие о малой информативности, а значит, и нецелесообразности исследований звучания хора высокоточными спектральными методами. Но другие авторы (Лоттермозер, Мэер; Сафонова) свидетельствуют о точности выстраивания хоровых унисонов и о возможности процессов синхронизации спектральных составляющих в звучании хора. Исследований, посвященных изучению эмоционально окрашенного звучания хора по параметру частоты спектральных составляющих, в изучаемой литературе не обнаружено.

Поэтому в самом начале наших экспериментов были проведены особые спектрографические исследования, специально посвященные выяснению вопроса о степени выстраивания (степени синхронизации) и частоте синхронизации спектральных составляющих в условиях хорового исполнения.

2. Формантное строение тембра хора

Целью акустических исследований звучания хора является проверка двух гипотез: во–первых, экспериментальное подтверждение гипотезы о возможности проявлений акустической синхронизации спектральных составляющих в звучании хора; и, во–вторых, изучение частотного положения микроформантного строения тембра хора в различных условиях исполнения.

Акустические исследования с применением различных методов спектрального анализа выявили целый ряд особенностей процесса синхронизации (выстраивания) хорового унисонного звучания. Примерно сто отрывков исполнения восьми выдающихся хоровых коллективов под управлением А. В. Свешникова, Г. Г. Эрнесакса, А. А. Юрлова, В. Н. Минина, К. Б. Птицы, Г. М. Сандлера, В. А. Чернушенко и П. И. Муравского (записанные с пластинок фирмы «Мелодия» в студии звукозаписи Московской консерватории) проанализированы с помощью трех типов спектроанализаторов и нескольких компьютерных программ: 1) аналогового треть–октавного спектрометра «Брюль и Кьяр № 1612» (из Института Психологии Российской академии наук); 2) компьютеризованного спектроанализатора «Брюль и Кьяр № 2034» (из Московского государственного университета им. Ломоносова), позволяющего в режиме моментального спектра определять частотное положение спектральных составляющих звука с точностью +–4 герца; 3) аналогового акустического прибора «Visible speech» (из Акустического института России); 4) специализированных акустических компьютерных программ «Signal viever» (автор: доктор технических наук В. Р. Женило из Академии МВД России), «Anson», «Stat1» и «Stat2» (автор: кандидат технических наук А. В. Харуто из Вычислительного центра Московской консерватории).

Макроформантная структура (F n), выявляемая на 1/3–октавном спектрометре «Брюль и Кьяр № 1612», дает возможность оценить огибающие спектров. По огибающим можно получить информацию о яркости тембра, полетности, качестве гласного звука, примерном соотношении основного тона (F 0), низкой певческой форманты (F 1) и высокой певческой форманты (F 3) по энергии и частоте (см. рис. 1, 2 и 7). Показатели каждого из этих параметров важны для характеристики музыкально–исполнительских и эстетических качеств звука певческого голоса. Метод анализа звучания голоса по огибающей спектра наиболее адекватен слуховому восприятию и имеет большую традицию научной интерпретации (Bartholomew, 1934; Ржевкин, 1936; Sacerdot, 1957; Морозов, 1967; Дмитриев, 1968; Sundber, 1987).

Из всего объема (около ста) огибающих спектра, полученных на 1/3–октавном спектроанализаторе, для иллюстрации представлено три наиболее типичных спектра. Все три звука исполняются партией басов на один гласный звук «э», но отличаются эти унисоны друг от друга по своим эстетическим свойствам.

Первый звук – унисон «Московского камерного хора», под управлением В. Н. Минина (рис. № 1, 9 и 10) – ля малой октавы, нюанс f, мощный, яркий, полетный, ансамбль выстроен.

Второй звук – унисон «Государственного академического мужского хора ЭССР», под управлением Г. Г. Эрнесакса, (рис. № 2, 3 и 4) – до диез малой октавы, компактный, слегка облегченный тембр, нюанс mf (общий уровень сигнала на 10 dB ниже уровня предыдущего), звучание приглушенное, не звонкое, ансамбль выстроен.

Третий звук – унисон «Государственного академического русского хора Союза ССР», под управлением А. В. Свешникова, рис. № 7 и 8) – ре малой октавы, нюанс mp общий уровень сигнала на 20 dB ниже первого звука), звучание массивное, «тембристое», унисон разрушен.

Огибающие спектров хоровых унисонов в определенной мере сопоставимы с огибающими звучания певцов–солистов. Традиционные методы интерпретации спектрограмм 1/3–октавного спектроанализатора, примененные к хоровому унисону, в основном дают те же характеристики сигнала, что и приведенные выше характеристики слухового анализа (см. например рис. № 1 и № 2).

рис. № 1

Огибающая спектра унисона басовой партии «Московского камерного хора, под управлением В. Н. Минина (ля малой октавы, нюанс f, мощный, яркий, полетный, ансамбль выстроен)

рис. № 2

Огибающая спектра унисона басовой партии «Государственного академического мужского хора ЭССР», под управлением Г. Г. Эрнесакса (до диез малой октавы, компактный, слегка облегченный тембр, нюанс mf, звучание приглушенное, не звонкое, ансамбль выстроен)

Однако некоторые детали в интерпретации спектров хорового звучания имеют свои отличия. Например, F 3 (высокая певческая форманта) у хора менее остроконечна. Низкий энергетический уровень F 3 в спектре сольного голоса свидетельствует о глухом, не звонком, не полетном звучании. Применительно к хоровому унисону это может быть не так однозначно, и поэтому, по всей видимости, необходимы специальные исследования влияния энергетического уровня F 3 на эстетические свойства хорового тембра.

По частоте зона высокой певческой форманты в проанализированных хоровых унисонах стабильно сдвинута в более высокую область спектра, возможно, это проявление хорошо известного в теории «нивелирования тембров» у певцов хора (см., например, Лукишко, 1984; Сафонова, 1988 и др.). Для сольного голоса такое частотное смещение свидетельствовало бы о сильно зажатом звучании или о назализации (пении «в нос»), однако при хоровом пении слух не дает нам такой информации. Отличия от «вокальной нормы» в частотной характеристике F 3 наблюдались в звучании всех обследованных хоровых партий смешанного хора академического направления. Результаты экспериментов Россинга, Сундберга и Тэрнстрема (Rossing etс., 1986, 1987; Ternstrom etс., 1982, 1983 а, 1983 b) по сравнительному анализу частотных положений певческих формант в условиях сольного и хорового пения также свидетельствуют о проявлениях специфики макроформантного строения хорового звучания.

В целом, при условии учета особенностей, макроформантный спектральный анализ звучания хора по огибающим может с успехом применяться хороведением, так как является наиболее адекватным слуховому восприятию, высоко информативным при анализе вокальных и эстетических характеристик хорового пения. В то же время, с позиций первого этапа экспериментальных исследований хорового тембра, принципиальное значение приобретает акустический анализ процесса выстраивания хорового унисона – процесса синхронизации спектральных составляющих. На спектрограммах в этом случае наиболее значимыми для хороведения становятся максимально точные значения частоты и степени дифференцированности всех основных составляющих тембра. Поэтому для детального хороведческого исследования ансамбля и строя хора интегральные показатели макроформантного анализа спектра по огибающим менее информативны. В этом случае требуется более дискретный и значительно более точный по частотному разрешению микроформантный, обертоновый анализ в режиме моментального спектра или сонограммы.

3. Этапы выстраивания хорового унисона

В ходе экспериментального исследования микроформантного строения тембров звучания выдающихся хоровых коллективов зафиксирована частичная, «зонная» синхронизация хорового унисона (см. п. 1. – физиологический унисон). Выявлена закономерность, которую можно сформулировать так: каждый унисон в хоре проходит несколько этапов развития и выстраивается певцами каждый раз заново. Анализ процесса выстраивания хоровых унисонов осуществлялся с помощью компьютеризованного спектроанализатора «Брюль и Кьяр № 2034». Благодаря высокой разрешающей способности (+–4 герца) этого прибора и малому времени накопления в режиме моментального спектра (20 миллисекунд, что на порядок меньше периода певческого вибрато), объективно зарегистрировано четыре этапа развития хорового унисона. Первый этап – «шумоподобное интонирование». Второй этап – «выстраивание унисона». Третий этап – «периодичные, вибратные биения». Четвертый этап – «спад звука». (Кузнецов, 1995).

Первый этап – «шумоподобное интонирование» – широкая зона основного тона, что свидетельствует о невыстроенности «горизонтали», основные форманты и акустические признаки гласного звука по энергии и частоте полностью сформированы (см. рис. № 3, 8 и 9).

рис. № 3

Моментальный спектр, полученный в начале звучания унисона басовой партии «Государственного академического мужского хора ЭССР», под управлением Г. Г. Эрнесакса (до диез малой октавы, компактный, слегка облегченный тембр, нюанс mf, звучание приглушенное, не звонкое)

Второй этап – «выстраивание унисона» – зона основного тона резко сужается, форманты преобразуются в обертоны, дифференцирование осуществляется углублением антиформант (см. рис. № 4 и 10), но процесс акустической синхронизации спектральных составляющих реализуется не во всех случаях. Иногда даже у выдающихся хоровых исполнителей можно встретить унисоны не имеющие второго этапа выстраивания (см. рис. № 8).

рис. № 4

Моментальный спектр, полученный с середины звучания унисона басовой партии «Государственного академического мужского хора ЭССР», под управлением Г. Г. Эрнесакса (до диез малой октавы, компактный, слегка облегченный тембр, нюанс mf, звучание приглушенное, не звонкое)

Третий этап – «периодичные, вибратные биения» – характеризуется узкими зонами, синхронизированными спектральными составляющими и особым «мерцающим» тембром, что хорошо видно по сонограммам, полученным на аналоговом приборе «Visible speech» (см. рис. № 5 и 6).

рис. № 5

Сонограмма унисона женской группы «Московского камерного хора», под управлением В. Н. Минина (время звучания – горизонтальная ось – около 1,5 сек., частотная зона спектрального анализа – вертикальная ось – до 4 kHz)

рис. № 6

Сонограмма октавного унисона партии басов и теноров «Ленинградской академической хоровой капеллы им. Глинки» под управлением В. А. Чернушенко (время звучания – горизонтальная ось – около 2 сек., частотная зона спектрального анализа – вертикальная ось – до 4 kHz)

Четвертый этап – «спад звука» – характеризуется неравномерностью «затухающих» частотных областей спектра. В некоторых унисонах вначале снижается энергия верхних частот, в других унисонах – нижних. При «твердом», «на выдохе» завершении хорового унисона обертоны звука прекращаются синхронно с основным тоном и иногда даже с шумовой составляющей.

Третий и четвертый этапы выстраивания хорового ансамбля требуют дополнительных исследований, поэтому рассмотрим подробнее только первые два этапа формирования хорового тембра на примере унисонов, описанных в предыдущем параграфе.

Первый («шумоподобный») этап выстраивания унисона имеет разные формы, меняется в зависимости от квалификации певцов, стилевых особенностей, характера передаваемой эмоции и динамики исполняемого. Время первого этапа выстраивания также может меняться по данным параметрам. Нередко у выдающихся хоровых коллективов встречаются примеры, в которых первый этап выстраивания имеет длительность всего несколько миллисекунд, что вполне сопоставимо по времени и спектру с твердой атакой сольного голоса.

После первого этапа в большинстве случаев наступает второй этап обертоновой синхронизации. Поэтому принципиальное значение для целей акустического анализа имеет фактор времени. Если частный ансамбль хора выстроен, то в среднем, через 50–100 мС (миллисекунд) звучания унисона наблюдается синхронизация обертонового состава спектра (как на рис. № 4 и 10). И соответственно, если унисон хора не выстроен, то на спектре видна малая дифференцированность и шумоподобность (как на рис. № 8) не только в первоначальный момент, но и в середине звучания унисона. Однако в исполнении выдающихся хоровых коллективов такие разрушения ансамбля являются редким случаем, имеющим, как правило, изобразительное или драматургическое значение в интерпретации.

У выдающихся хоровых коллективов случаи невыстроенных унисонов трудно назвать «шумоподобными», они настолько органично включены в интерпретацию, что в данных случаях скорее подойдет термин «макроформантные унисоны». Известно, что энергетический уровень формант певческого голоса и частота высокой певческой форманты меняется в зависимости от выражаемой в пении эмоции (Морозов, 1977 а). Точно такие же закономерности передачи эмоций в пении через макроформантное строение голоса наблюдаются у выдающихся хоровых коллективов. В те моменты исполнения, когда развитие художественного образа подводит к высокой степени накала страстей, общепризнанные мастера хорового искусства прибегают к «дозированному» использованию унисонов, выстроенных не на микроформантном, обертоновом уровне, а на макроформантном, наиболее адекватном слуховому восприятию уровню. Основные макроформантные показатели тембра звучания хорового унисона достаточно стабильны на каком–то отрезке музыкального произведения и подчиняются логике развития художественного образа. Форманты в спектрах каждого певца хора находятся на оптимальных с точки зрения создания художественного образа частотах и энергетических уровнях. Выдающиеся коллективы используют в своей интерпретации первый этап выстраивания хорового ансамбля как средство усиления эмоционального воздействия. В этом случае необходимый по драматургии характер звука певцы хора синхронизируют только на уровне огибающей спектра, не переходя к выстраиванию обертонов второго этапа. Рассмотрим это явление на примере упоминаемого выше унисона хора под управлением А. В. Свешникова (рис. № 7 и № 8).

 

рис. № 7

Огибающая спектра унисона басовой партии «Государственного академического русского хора Союза ССР», под управлением А. В. Свешникова (ре малой октавы, нюанс mp, звучание массивное, «тембристое», ансамбль разрушен)

 

рис. 8

Моментальный спектр, полученный в середине звучания унисона басовой партии «Государственного академического русского хора Союза ССР», под управлением А. В. Свешникова (ре малой октавы, нюанс mp, звучание массивное, «тембристое», ансамбль разрушен)

Этот унисон так и не был выстроен, однако характер его ярко выразителен: печаль и суровая настороженность хора А. Давиденко «На десятой версте от столицы», в прекрасной интерпретации А. В. Свешникова. Несмотря на то, что вместо примы в унисоне звучит большая секунда (см. рис. № 8, где у основного тона f 1 две самостоятельные вершины на 140 Hz и 160–168 Hz), для ее выявления слухом необходимо специально обратить на это место внимание при повторном прослушивании. Эмоциональная «партитура» данного исполнения настолько суггестивна и ведет за собой, что унисон, шириной более чем в 200 центов (звучат ноты: ре и ми малой октавы), скорее даже органичен. Хотя надо отдавать себе отчет, что при отсутствии эмоционального накала такая «грязь» в унисонах была бы полным «провалом» для хора и дирижера на концерте.

Случаи использования шумоподобного звучания хорового тембра свидетельствуют, что характер, стиль и вся драматургия развития художественного образа во время хорового исполнения не зависят от выстраивания унисонов. Термин П. Г. Чеснокова «художественно–органический ансамбль» зафиксировал в теории хора возможность применения различных типов выстраивания унисона в соответствии с экспрессивными задачами интерпретации. Поэтому, по всей видимости, правомочно обособление ансамбля и строя хора как унисонной (вокально–хоровой) и звуковысотной (музыкальной) организации хорового пения от третьего элемента хорового звучания – синтетичной природы его выразительности, обособление вокально–хоровой и музыкальной организации хорового искусства от его экспрессивной функции. С акустической точки зрения, макроформантное (вместе с темпо–ритмическими и звуковысотными параметрами) строение певческого тембра определяет характеристики высокой степени накала «страстей», а микроформантное (частотное положение обертонов) строение, которое также влияет на слуховое восприятие тембра, определяет характеристики полуоттенков, «акварельных полутонов» эмоциональной окраски хорового тембра.

В связи с тем, что акустические параметры передачи сильных, «страстных» эмоций могут значительно разрушать хоровой ансамбль и строй, следует повторить, что в большинстве исследованных случаев исполнения выдающихся хоровых коллективов наблюдалась высокая степень синхронизации на микро–уровнях составляющих спектра. Выдающиеся мастера хорового искусства очень дозированно используют «шумоподобность» хорового ансамбля и строя, предпочитая создавать художественный образ не сильными макроформантными средствами, а полуоттенками тембральной обертоновой синхронизации.

4. Второй этап выстраивания хорового унисона

Высокая степень синхронизации обертонов хорового звучания у выдающихся хоровых коллективов распространяется на весь спектр. В обследованной частотной области (в данных экспериментах изучались частоты до 5 kHz), четкость структур спектра на втором этапе выстраивания не нарушается, даже если одновременно звучит весь состав смешанного хора: и басы, и тенора, и альты, и сопрано. Все партии в звучании выдающихся хоровых коллективов имеют не только общее макроформантное (F №), но и обертоновое микроформантное (f №) строение певческого тембра. В таком «нивелировании» голосов, по всей видимости, проявляются отличия тембров звучания певцов хора от тембров звучания солистов. Данное отличие заключается в том, что солист обнаруживает большую стабильность в макроформантных структурах тембра, особенно в частотной области высокой певческой форманты (F 3), а певец–ансамблист должен обладать повышенными адаптационными свойствами, универсальностью спектральных составляющих. Такая гибкость частотных характеристик обертонов голоса требует некоторого времени для выстраивания.

Рассмотрим подробнее переход первого этапа во второй: сам процесс выстраивания хорового унисона.

Начальный момент унисона хора под управлением В. Н. Минина представлен на рис. № 9. Спектр скорее напоминает огибающую, получаемую на 1/3–октавном спектрометре (сравните с огибающей этого же звука на рис. № 1), хотя выполнен на более мощном компьютеризованном приборе – спектроанализаторе «Брюль и Кьяр № 2034» с разрешающей способностью частотного анализа в 8 герц (Hz). На иллюстрации (рис. № 9) хорошо видно, что в первоначальный момент звучания хорового унисона спектральные составляющие отдельных голосов еще не синхронизированы и представляют собой остроконечные «вершины», имеющие мощность от двух до пяти децибел (dB) со слитыми воедино шумоподобными основаниями. Энергетически (шкала dB слева) эти «вершины» сгруппированы по основным формантным областям (шкала Hz внизу):

– первая группа – 300–700 Hz, соответствует частотному положению низкой певческой форманты (F 1);

– вторая группа – 700–2000 Hz, соответствует частотному положению речевой форманты (F 2) c характерными для формантной структуры гласного звука «э» увеличением энергии (в данном случае на 5 dB) зоны частот от 1300 до 2000 Hz;

– третья группа – девять «вершин» в диапазоне 2050–3250 Hz, выше «частотной нормы» для басов, но вполне соответствует местоположению высокой певческой форманты (F 3).

рис. № 9

Моментальный спектр, полученный в начале звучания унисона басовой партии «Московского камерного хора», под управлением В. Н. Минина (ля малой октавы, нюанс f, мощное, яркое, полетное звучание, ансамбль выстроен)

рис. № 10

Моментальный спектр, полученный с середины звучания унисона басовой партии «Московского камерного хора», под управлением В. Н. Минина (ля малой октавы, нюанс f, мощное, яркое, полетное звучание, ансамбль выстроен)

Изменения, происходящие с составляющими спектра, то есть сам процесс выстраивания (синхронизации) хорового унисона, можно выразить конкретными цифровыми значениями. В музыкальной акустике информативным принято считать метод оценки ширины зоны основных спектральных составляющих в герцах (Hz). Измерение производится на уровне минус три децибела (dB) от вершины. Применим этот метод при анализе процесса выстраивания (синхронизации) хорового унисона.

Основной тон (F 0 на рис. № 9) занимает частотную полосу шириной в 54 Hz, после выстраивания преобразуется в синхронизированный пик (f 1 на рис. № 10) шириною в 8 Hz.

Низкая певческая форманта в начале хорового звучания (F 1 на рис. № 4) имеет «шумоподобную» зону шириной в 94 Hz, которая после выстраивания унисона превращается в три остроконечных обертона (f 2, f 3, f 4 на рис. № 10).

Речевая форманта хорового унисона (F 2 на рис. № 9) на первом этапе выстраивания представляет собой две «шумоподобные» зоны. Вторая, более высокая зона (от 1200 Hz), характерная для хоровых спектров на гласный звук «э», вначале занимает частотную область 420 Hz, которая после выстраивания становится обертоном f 7 шириною в 24 Hz. Вся частотная область F 2 в начале простирается от 750 до 2000 Hz, на втором этапе выстраивания хорового унисона синхронизируется в четыре остроконечных обертона (f 5, f 6, f 7, f 8 на рис. № 10).

Высокая певческая форманта (F 3 на рис. № 9) вначале имеет зону в 1200 Hz, после выстраивания синхронизируется в восемь глубоко дифференцированных, остроконечных спектральных составляющих (с f 9 по f 16 на рис. № 10).

Анализ частотных значений обертонов спектра подводит к еще одному, весьма важному прикладному аспекту использования данных акустических исследований. Сам факт существования в спектре звучания хоровых ансамблей таких глубоко дифференцированных, ярко выраженных обертонов значим для понимания многих особенностей методики вокально–хоровой работы.

Дирижер на репетиции или концерте постоянно анализирует качество ансамбля, регулирует звучание партий и отдельных певцов. Применительно к изображению на спектрограммах, дирижерский слуховой контроль ансамбля относится в основном к обертоновому составу хорового звука. В звучании выдающихся хоров певцы всех партий подстраивают спектральные составляющие своих голосов друг под друга с высокой степенью точности. Нередко точное выстраивание спектральных составляющих распространяется за частотную область высокой певческой форманты. На некоторых спектрограммах после второго этапа выстраивания частного ансамбля наблюдалось более трех десятков четко выраженных остроконечных обертонов.

Хорошо известно, что одноголосное пение в современном хоровом исполнительстве используется гораздо реже, чем многоголосное. В основном партитуры хоровых произведений рассчитаны на смешанный состав хора. Следовательно, необходимо выяснить, относятся ли рассмотренные выше закономерности синхронизации спектральных составляющих хорового ансамбля к одновременному сочетанию мужских и женских голосов. Для этого были исследованы спектры разнородных составов хора.

рис. № 11

Моментальный спектр, полученный в середине звучания унисона теноров и женской группы «Ленинградской академической хоровой капеллы им. Глинки» под управлением В. А. Чернушенко, исполняющих mf гласный «а» на ноте ля малой октавы

На рис. № 11 приведен спектр унисона теноров и женской группы «Ленинградской академической хоровой капеллы им. Глинки » под управлением В. А. Чернушенко, исполняющих mf гласный «а» на ноте ля малой октавы. Высокая дифференцированность спектра, четкость основного тона (f 1) и обертоновых составляющих не требует комментариев. Некоторые нарушения второго обертона (f 3) компенсируются обертонами синхронизированными в зоне ВПФ после двух килогерц (2 kHz по шкале частот внизу). Из теории певческого голоса известно, что для каждого типа вокального голоса характерны свои формантные частоты (см. Морозов, 1977 а, таблицу на с. 38). Можно предположить, что частотные различия макроформантного строения певческих голосов в условиях общего хорового ансамбля должны отражаться на частотной синхронизации обертонов, расположенных в зоне ВПФ. В проанализированных фрагментах хорового звучания не обнаружено нарушений ансамбля хора по данному признаку. У высококвалифицированного хора отмечается полная синхронизация всех типов голосов как на макроформантном уровне, так и на микроформантном, обертоновом уровне спектрального анализа.

рис. № 12

Моментальный спектр, полученный в середине звучания октавного унисона мужского и женского хора под управлением В. А. Чернушенко, исполняющих на piano гласный «и». Мужской хор поет соль малой октавы (f1), женский хор – соль первой октавы (f2)

На рис. № 12 представлен спектр октавного унисона мужского и женского хора под управлением В. А. Чернушенко, исполняющих на piano гласный «и». Мужской хор поет соль малой октавы (f 1), женский хор – соль первой октавы (f 2). Здесь также наблюдается полная синхронизация всех спектральных составляющих. В данном случае хотелось бы обратить внимание на два момента. Во–первых, на кристально чистый вертикальный строй хора (f 1 = 200 Hz и f 2 = 400 Hz). А также на увеличенную мощность (по шкале dB слева) каждой четной составляющей спектра, что является следствием соединения «частых» обертонов (через 200 Hz) мужского хора с более «редкими» обертонами (через 400 Hz) женского хора. Это явление известно в хороведении, и в данном случае дирижеру необходимо использовать приемы искусственного ансамбля для того, чтобы побудить женский хор петь как можно тише, так как обертоны мужского хора будут усиливать спектр женского хора, что обычно приводит к громкому, нарушающему динамический ансамбль звуку у партий, «подпитываемых» обертонами других голосов.

рис. № 13

рис. № 14

рис. № 15

На рис. № 13 – 15 представлены спектрограммы трехголосного двух–октавного унисона полного состава смешанного хора под управлением В. А. Чернушенко, исполняющего на форте гласный «а». Спектры сняты в трех разных по времени местах: рис. № 13 в самом начале интонирования, рис. № 14 в середине и рис. № 15 в окончании звука

Если сопоставить все три спектрограммы, то хорошо заметна динамика выстраивания ансамбля. Для этого стоит обратить внимание на так называемые «антиформанты» (или «нули» по Фанту) – провалы мощности звука между спектральными составляющими. Чем глубже антиформанты, тем более дифференцирован спектр. Особенно хорошо заметно увеличение антиформант данных спектров в частотном диапазоне от 300 Hz до 1 kHz (по вертикальной разметке нижней шкалы). Если на рис. № 13 уровень «нулей» в основном на 20 dB (по горизонтальной разметке левой шкалы) и только некоторые приближаются к 10 dB, то на рис. № 14 почти все «нули» опустились до границы в 10 dB, а на рис. № 15 еще ниже. Следовательно, и в случае многоголосного звучания смешанного хора наблюдается высокая степень синхронизации спектральных составляющих хорового тембра.

Исходя из результатов данной серии экспериментов, получается, что дифференцированность спектров хора не зависит от состава исполнителей и аккорда исполняемого. Следовательно, не только макроформантный, но и микроформантный спектральный анализ может применяться в хороведении для исследований ансамбля и строя в звучании всех типов и видов хора. Однако выяснение факта точной синхронизации спектральных составляющих хорового унисона требует объяснения этого удивительного свойства голосов певцов–ансамблистов.

5. Два фактора формирования ансамбля и строя хорового унисона

Законы хорового искусства найдены эмпирическим путем и подтвердили свою объективность работой многих поколений дирижеров. Эти утвердившиеся в хороведении законы свидетельствуют о том, что ансамбль и строй хора зависят от большого числа обстоятельств вокально–хоровой работы: расстановки певцов, состояния голосового аппарата, типа вокально–хоровой техники, фонационных ощущений певца, фактурных особенностей произведения и т.д. (Левандо, 1974). Если систематизировать и проанализировать эти найденные хороведением законы создания хорового унисона с позиций вокально–хоровой установки, то становится очевидным, что все эти обстоятельства являются многочисленными вариантами двух основных факторов. Во–первых, – это психофизиологические (установочные) условия образования певческого звука и, во–вторых, – акустические условия образования хорового унисона.

Акустические условия – физические процессы взаимодействия звуковых волн – лежат в основе процесса синхронизации спектральных составляющих. Но для реализации акустических условий требуются психофизиологические условия – высочайшая степень синхронизации работы певческих голосов. Чисто выстроенный хоровой унисон зависит от взаимодействия множества певческих голосов, обусловленных процессами, происходящими в психике каждого певца.

На практике, в конечном итоге, успех хорового исполнительства обеспечивается интуицией и «чутьем» дирижера хора, помогающим ему следовать всем «открытым или не открытым» законам создания хорового ансамбля. Поэтому особое значение приобретают те знания дирижера, на основе которых будет формироваться его творческая интуиция, а значит, и вся последующая вокально–хоровая работа с певцами по выработке этого особого режима синхронной работы голосов.

В хороведении существует понятие об элементах хорового звучания, и общепризнанными элементами считаются ансамбль и строй хора. Оба эти элемента в практической работе с хором во многом схожи и взаимозависимы. Но в то же время каждый из них вполне обособлен и самостоятелен. Термин «строй хора» обозначает музыкальную организацию хорового звучания в условиях отсутствия темперированного строя у певческих голосов. Термин «ансамбль хора» – соотношение голосов певцов и хоровой звучности в целом, в самых разнообразных условиях исполнительства. Строй дает хору чистое музыкальное интонирование, ансамбль хора – слаженность и красоту (по Чеснокову). Упрощая доказанную еще А. А. Володиным двухкомпонентность восприятия музыкальных звуков, можно сказать, что основной тон на спектрограммах показывает звуковысотность, строй хора, а обертоны – синхронизацию и выстроенность ансамбля хора.

На рис. № 16 иллюстрируются признаки акустических различий между хоровым строем и хоровым ансамблем. Здесь представлен спектр унисона партии басов Капеллы «Думка» под управлением П. И. Муравского, исполняющих ноту ре малой октавы на гласный звук «у» с нюансом mf. Оставив эстетические и певческие характеристики данного унисона в стороне, обратимся непосредственно к анализу проявлений ансамбля хора (обертоновое строение спектра) в его независимости от хорового строя (основного тона).

рис. № 16

Моментальный спектр, полученный в середине звучания унисона партии басов Капеллы «Думка» под управлением П. И. Муравского (ре малой октавы, гласный звук «у», нюанс mf)

Основной тон (f 1) представленного на рис. № 16 спектра выстроен очень точно, что выражено в графической форме остроконечным «пиком» симметричного строения на частоте 152 Hz (шкала частот внизу). Но если посмотреть на первые четыре обертона, то можно увидеть четкое разделение трех из них на две почти равноценные части. Получается, что хоровая партия выстроила основной тон, а обертоны, которые, как известно из музыкальной акустики, являются его производными, не выстроила. Более того, хоровая партия как бы разделилась на две части. Одна часть басов исполняет f 2, f 4 и f 5 выше гармонического ряда, а вторая – ниже. И только в основном тоне и втором обертоне (f 3) обе части партии басов «подчинились законам физики» и полностью синхронизировались. Если судить по данной и подобным ей спектрограммам, то невольно напрашивается вывод о том, что в хоровых унисонах действуют закономерности, осуществляющие независимое от основного тона автономное регулирование спектрального состава звука.

Рассмотрим это свойство автономной синхронизации спектральных составляющих хорового тембра с точки зрения акустических и психофизиологических факторов создания хорового унисона.

С одной стороны, ансамбль хора испытывает постоянное разрушающее воздействие обертонов множества певческих голосов, и это динамическое воздействие видно на всех спектрах. Выражается оно в том, что первый этап выстраивания, как правило, шумоподобен. Да и после выстраивания ансамбля вершины обертонов (на уровне –3 dB) в большинстве случаев постоянно меняются по амплитуде и частоте, «дышат», вырываются из акустической синхронизации. Но, с другой стороны, существует мощное воздействие стабилизирующих сил, которые позволяют певцам в каждом звуке (на втором этапе выстраивания унисона) восстанавливать ансамбль. Причем это стабилизирующее воздействие иногда настолько точно фиксирует голос каждого певца хоровой партии, что ансамбль создается сразу, минуя первый этап выстраивания. Рассмотрим характерную для звучания выдающихся хоровых исполнителей картину спектральных составляющих на примере ансамбля однородного женского хора.

На рис. № 17 – 19 спектрограммы женской группы «Государственной республиканской академической русской хоровой капелы» под управлением А. А. Юрлова, исполняющей подряд два слова «ты мне...», на одной ноте (до первой октавы), crescendo. Каждый слог длится около одной секунды. С первого звука снята одна спектрограмма в середине унисона (рис. № 17), со второго звука сделано две спектрограммы: в начале унисона (рис. № 18) и в его середине (рис. № 19).

рис. № 17

Моментальный спектр, полученный с середины звучания первого унисона (слог «ты»)

рис. № 18

Моментальный спектр, полученный в начале звучания второго унисона (слог «мне»)

рис. № 19

Моментальный спектр, полученный с середины звучания второго унисона (слог «мне»)

Анализируя горизонтальный строй хора, следует обратить внимание на основные тона (f 1) всех трех спектров. Все они на одной частоте 256 Hz, что в условиях crescendo и необходимости перехода с «заднего», более низкого слога «ты» к «переднему» и высокому «мне», очень выгодно характеризует вокально–хоровую квалификацию певцов. Обертоновый состав отличается высокой дифференцированностью всех трех спектров, несмотря на то, что спектральные составляющие на рис. № 18 должны быть «шумоподобны», так как в норме это первый этап выстраивания хорового ансамбля. Первый, слабо дифференцированный этап выстраивания встречается в большинстве случаев. Гораздо реже и только у высококвалифицированных коллективов встречаются случаи отсутствия первого этапа, когда множество певцов вступают сразу в синхронизированный основной тон и обертоны с минимальным последующим выстраиванием. В данном случае это частичное выстраивание ансамбля затронуло в основном f 2 и f 5 (сравните обертоны на рис. № 18 и № 19), которые в середине унисона (фактически мгновенно) были выстроены певицами.

Пример отсутствия первого (шумоподобного) этапа выстраивания хорового унисона представленный на рис. № 18, а также подобные случаи, наблюдаемые в ходе экспериментов, по всей видимости, дают основание говорить не только об акустических факторах синхронизации, но и о психофизиологической (установочной) способности певцов называемой «ансамблевым чувством», которая позволяет подстраивать обертоны голоса оптимальным для акустической синхронизации образом.

Явления относительной независимости спектральных составляющих тембров хоровых партий делают актуальным более подробное изучение частотного положения каждого обертона.

рис. № 20

Моментальный спектр унисона мужской группы «Московского камерного хора» под управлением В. Н. Минина (спектр представлен в линейном масштабе, частотные показатели для первых обертонов указаны в таблице)

На рис. № 20 представлен спектр унисона мужской группы «Московского камерного хора» под управлением В. Н. Минина. Данный спектр представлен в линейном масштабе, что позволило при измерениях маркером спектроанализатора «Брюль и Кьяр № 2034» точно определять частоты спектральных составляющих. Изучение частотного положения обертонов проходило следующим образом: – в начале для спектральных составляющих определялась в герцах средняя («реальная») частота на уровне –3 дБ от вершины;

– после этого, по средней частоте основного тона (определяемой также на уровне –3 dB), рассчитывались «идеальные» частоты для каждой гармоники;

– в завершении высчитывалась разница (в Гц) между «реальными» и «идеальными» значениями обертонов.

Полученные результаты представлены в табл. № 1.

Таблица № 1

расчет частотных отклонений для 12 обертонов унисона мужской группы хора под управлением В. Н. Минина от их гармонических («идеальных») значений

№ обертона (f№)	"реальные" частоты (в Гц)	"идеальные" частоты (в Гц)	отличие "реальных" частот от "идеальных" (в Гц)
f1 (осн. тон)	252	252	0
f2	496	504	-8
f3	760	756	+4
f4	1004	1008	-4
f5	1248	1260	-12
f6	1512	1512	0
f7	1760	1764	-4
f8	2000	2016	-16
f9	2252	2268	-16
f10	2520	2520	0
f11	2754	2772	-18
f12	3012	3024	-12

 

Как следует из последней колонки таблицы № 1, существуют определенные расхождения между «реальными» значениями обертонов хорового спектра и их «идеальными» (гармоническими) значениями. Таким образом, процесс синхронизации спектрального состава в звучании хора может выражаться в изменениях частотного местоположения обертонов.

Если в хоровом унисоне возможна некоторая свобода частотного выстраивания (или не выстраивания) отдельного обертона, то вполне закономерен вопрос: какими свойствами обладает такая «автономия», насколько стабильно или динамично это свойство звучания хоровых партий? Для ответа необходимо, во–первых, располагать несколькими спектрограммами с одного и того же звука и, во–вторых, проследить степень стабильности частотной синхронизации основного тона и обертонов в разных условиях хорового исполнительства.

Как неоднократно указывалось выше, известно, что не только макроформантное, но и микроформантное строение звука влияет на его тембральные характеристики. Следовательно, можно предположить, что эмоциональная выразительность хорового искусства может «кодироваться» не только энергетическими, но и частотными показателями спектральных составляющих тембра хора, регулируемыми операциональным уровнем вокально–хоровой установки. В совместных с В. П. Морозовым исследованиях сольного пения это явление было названо «феноменом квазигармоничности» (Морозов, Кузнецов, 1994). Для исследования проявлений феномена квазигармоничности в хоровом искусстве необходимо производить значительные математические расчеты:

– получить для статистической достоверности «реальные» частотные значения большого числа спектров;

– рассчитать их отличия от «идеальных» гармонических частот;

– иметь возможность сравнивать подобные массивы данных для одинаковых по исполнительским задачам случаев хорового звучания;

– сопоставить обнаруженные закономерности квазигармоничности хорового тембра с аналогичными закономерностями сольного певческого тембра.

Поэтому для исследования частотного положения спектральных составляющих в звучании унисонов выдающихся исполнителей хорового искусства и сопоставления полученных результатов с аналогичными акустическими параметрами в сольном звучании были использованы компьютерные программы «Signal Viever» (автор В. Р. Женило), «Anson», «Stat1» и «Stat2» (написанные специально для исследований квазигармоничности певческого голоса А. В. Харуто), а также стандартные компьютерные математические «пакеты» «Statgraf» и «Excel».

6. Методика исследования квазигармоничности

В связи с тем, что исследований влияния частотного положения обертонов на хоровое звучание в хороведческой литературе не обнаружено, особое значение приобретает создание и апробирование адекватных акустических методов. Создание таких методов связано с целым рядом трудностей. Во–первых, это трудности определения частотного положения обертонов по основному тону, имеющему значительную амплитудно–частотную модуляцию певческого вибрато, а также показанную еще Г. Фантом для речи (Фант, 1964) и В. П. Морозовым для пения (Морозов, 1977 а) «квазипериодичную» работу голосовых связок. И, во–вторых, это проблемы создания «инструментов» измерения и шкал количественных показателей обнаруженного феномена квазигармоничности певческого голоса.

Трудности первого рода связаны со спецификой акустического объекта изучения, с неравномерностью работы голосовых связок в микроинтервалы времени и наличием частотной модуляции вибрато. Неравномерность работы голосового источника в микроинтервалах времени проявляется в том, что следующие друг за другом размыкания связок отличаются по периодам. И соответственно, каждый следующий друг за другом соседний «хлопок» будет генерировать свой собственный спектр. Измерения каждого периода колебаний голосовых связок значительно осложнили бы процедуру исследования. В то же время, с целью анализа звучания унисонов хора, можно пренебречь такой степенью точности спектрального измерения. Прежде всего известно, что слуховое восприятие основного тона осуществляется в результате определенного усреднения многих периодов колебаний голосовых складок (Морозов, 1993). К тому же звучание хорового унисона по самой своей музыкальной природе основано на смешении и усреднении множества квазипериодичных голосовых источников звука. Таким образом, для изучения феномена квазигармоничности хорового звучания вполне допустимо рассчитать частотное положение спектральных составляющих, опираясь на дискретность моментальных спектров, достаточную для преодоления возможных влияний изменения звуковысотности под воздействием певческого вибрато.

Амплитудно–частотная модуляция вибрато певческого голоса проявляется в периодических колебаниях (5–6 раз в секунду, что соответствует периоду 180–200 мс) частоты основного тона, а следовательно, и всего спектрального состава в пределах около 1/4 тона (50 центов). Избежать нежелательных для исследования влияний вибратных частотных модуляций основного тона можно, если осуществлять спектральный анализ за достаточно короткий временной интервал. Например, при усреднении спектральных «срезов» певческого звука, следующих через 12,5 мс. В этом случае частотный анализ в 14,4 – 16 раз меньше периода вибрато и, следовательно, соответствует весьма незначительному изменению частоты основного тона.

Исследования квазигармоничности хорового звучания проводились в несколько этапов: 1) вначале, для статистической достоверности, было получено большое число спектров звучания хора; 2) после этого зафиксированы «реальные» частоты по десяти спектральным составляющим (обозначаются как f 1 – f 10) для каждого спектрального среза; 3) рассчитаны по частоте основного тона (обозначается как f 1) «идеальные» гармонические частоты для девяти обертонов (соответственно, обозначаются как f 2 – f 10) каждого среза; и в завершении 4) найдена методом вычитания разница между реальными и «идеальными» частотными значениями обертонов для каждого спектра. Следует также добавить, что особую сложность представлял пятый этап исследований – поиск критериев сравнения полученных массивов данных для одинаковых по исполнительским задачам случаев хорового звучания. Каждый из перечисленных этапов требует значительных математических расчетов, поэтому для оценки степени отклонений от гармоничности спектрального строения унисонов хора были использованы специализированные акустические, статистические и графические компьютерные программы.

Преодолеть трудности первого этапа – получить большое количество (до шестисот) спектров певческого голоса с необходимой дискретностью анализа – позволяет режим сонограммы в специализированной компьютерной акустической программе «Signal Viewer», разработанной В. Р. Женило (см. рис. № 21). Трудности, связанные с созданием специализированного инструмента по изучению частотного положения спектральных составляющих и выработке методов измерения феномена квазигармоничности, были решены совместно с В. П. Морозовым и А. В. Харуто.

В акустической части экспериментов, в соответствии с описанными выше этапами исследования, на основе рассчитанных в программе В. Р. Женило «Signal Viewer» массивов спектров хорового звучания, формировались компьютерные файлы с расширением.son, (на рис. № 21 представлено графическое изображение – сонограмма – одного из подобных файлов). После этого, в программе «Anson», разработанной А. В. Харуто, получались в полуавтоматическом режиме таблицы реальных значений частотных положений пиков (в герцах) для десяти (f 1 – f 10) спектральных составляющих (формировались файлы с расширением.abs). Далее с помощью программы «Stat1», написанной А. В. Харуто, в автоматическом режиме рассчитывались в центах или процентах таблицы отклонений «реальных» положений пиков спектральных составляющих от «идеальных» (строго гармоничных) значений (формировались файлы с расширением.dif или.cnt). И в завершение, в программе «Stat2», разработанной также А. В. Харуто, визуализировались временные процессы звучания хора в виде хода основного тона (в герцах) и отклонений от «идеальных» значений частоты (в центах или процентах) девяти обертонов. Такие «графики гармоничности» снабжены возможностью обработать любую группу спектральных срезов на заданном временном интервале по параметрам «средних отклонений» и «разбросу отклонений от гармоничности» (рис. № 22).

рис. № 21 Сонограмма звучания хора Г. М. Сандлера

рис. № 22

График отклонений от гармоничности для сонограммы представленной на рис. № 21

Для сравнительной оценки степени отклонений обертонов от идеального гармонического ряда использовались выработанные совместно с В. П. Морозовым два основных показателя: 1) средние значения отклонений от гармоничности (на рис. № 22 обозначены как «средние значения») и 2) разброс средних отклонений от гармоничности по модулю (на рис. № 22 обозначены как «средние отклонения»). Показатель средних отклонений от гармоничности вычисляется как среднее арифметическое отклонение частотного положения каждого из обертонов; он показывает общую тенденцию в смещении обертонов и степень такого смещения. Цифровые значения средних отклонений от гармоничности могут быть трех типов: 1) равны «0», если данный обертон во всех спектральных срезах являлся гармоникой, 2) иметь минусовое значение («–»), если данный обертон в своих реальных отклонениях был преимущественно ниже «идеальных» значений гармоничности, 3) иметь плюсовое значение (знак «+» не ставится), если данный обертон в реальных значениях был преимущественно выше «идеальных» значений. Вторым показателем сравнительной оценки негармоничности является показатель разброса средних значений отклонения от гармоничности. Разброс вычисляется по модулю, т.е. по абсолютной амплитуде отклонений от гармоничности для каждого обертона, когда независимо от знака все «плюсы» прибавляются ко всем «минусам» и делятся на число спектров.

На рис. № 22 представлен график гармоничности для соло теноров в самом начале четвертого номера («При встрече во время пересылки») из «Десяти поэм на слова революционных поэтов» Д. Шостаковича (op. 88), в исполнении Хора Ленинградского радио и телевидения под управлением Г. М. Сандлера. График гармоничности получен на программе А. В. Харуто «Stat2». Как было сказано выше, эта программа фиксирует динамику отклонений от гармоничности по девяти обертонам (строчки № 2 – № 10) в сопоставлении с мелодической линией основного тона (строчка № 1). Таким образом, каждая точка на линии № 1 представляет собой значение основного тона (f 1) в герцах для отдельного спектрального среза и является исходным «нулем» для расчетов частот »идеальных» гармоник, которые сравниваются с частотами реальных обертонов для этого спектра. Итоги расчетов сравнения реальных и «идеальных» значений для девяти обертонов представлены на строчках № 2 – № 10. Расчет гармоничности для f 2 – f 10 производился в процентах и представлен на рис. № 22 в виде кривой, дающей возможность проследить отклонения от гармоничности по каждому обертону. Если реальные значения частоты обертона в герцах совпадают с «идеальными» значениями гармоник, то на графике они изображены на центральной линии каждой строчки № 2 – № 10. Если реальные частотные значения выше гармонического ряда данного спектра, то на графике они обозначаются выше центральной линии в соответствии со степенью своего отклонения (чем больше отклонение, тем дальше от центральной линии). Если реальные значения частоты обертонов ниже гармонического ряда, то на графике они обозначаются линиями/точками ниже центральной разметки строки в том же масштабе удаления от гармонического ряда. Масштаб графика гармоничности указан на второй строке заголовка и может произвольно регулироваться, в зависимости от целей исследования. В данном случае масштаб представления равен +–20% для каждой строки графика.

Строка № 1 на рис. № 22 показывает звуковысотные изменения основного тона (f 1) в герцах. В данном случае партия теноров пропевает свою фразу на одной ноте си бемоль малой октавы (230 Hz в колонке средних значений для основного тона) на piano, что исключает возможное влияние изменений мелодической линии и динамики произведения на характер отклонений от гармоничности обертонов. Однако, как видно из графика, отклонения обертонов от строго гармонического ряда носят множественный характер, имеют почти симметричную организацию для всех обертонов, хотя каждый отдельный обертон отражает общую тенденцию не в точности, а с различными вариациями. Обращает на себя внимание также и зависимость отклонений от гармоничности от звуковысотных микровариаций основного тона (в диапазоне +–2,37 Hz). Отклонения обертонов повторяют изменения основного тона, в «противофазе», в зеркальном отражении. Резкие микро-подъемы основного тона (f 1) отражаются в синхронных «падениях» графиков для обертонов (f 2 – f 10), резкие микро-понижения основного тона вызывают аналогичные повышения в отклонениях обертонов и ровные участки основного тона соответствуют более стабильному частотному положению обертонов. На рис. № 22 хорошо видно, что колебания основного тона и, соответственно, отклонения обертонов совпадают с текстом хорового отрывка.

Соответствия между явлениями негармоничности и речью проявились во всех исследованных фрагментах как хорового, так и сольного звучания голоса. Изучение зависимости процессов негармоничности хорового пения от характера и сочетаний как гласных, так и согласных звуков текста, должно стать предметом специальных экспериментов. Для хороведения такие эксперименты представили бы особую ценность, так как позволят изучать дикционный и орфоэпический ансамбль хора.

7. Квазигармоничность унисонов выдающихся хоровых коллективов

Исследования степени гармоничности унисонов хора показали, что у выдающихся хоровых коллективов тембральные составляющие спектров синхронизируются на частотах, отклоняющихся от гармонического ряда как в сторону расширения, так и сужения расстояний между обертонами. Отклонения от гармоничности спектрального строения звучания унисонов выдающихся хоровых коллективов, по всей видимости, зависят не только от строения литературного текста произведения, но и от экспрессивных задач интерпретации, ладового наклонения исполняемого и др. Поэтому интерпретация результатов подсчета гармоничности звучания выдающихся хоровых исполнителей требует учета соотношения абсолютных и относительных уровней тембральной окраски различных вокально–хоровых постановок голоса, стилевых особенностей произведения и экспрессивных возможностей каждого отдельного хорового коллектива.

На большое многообразие тембров хорового исполнительства указывали многие авторы (Булычев, 1910; Думбляускайте, 1974 и др.). Эти различия лежат в основе применяемой в хороведении структурной классификации коллективов и стилей хорового исполнительства. Тембр хора является особой, качественной характеристикой, которая получается в результате специфических вокально–хоровых психоакустических процессов. Спектр хорового звука является производным, усредненным спектром множества голосов, где каждый хоровой обертон объединяет множество квазигармоничных индивидуальных обертонов певцов. В хоровом спектре индивидуальная «случайность» уступает место синхронизированной «закономерности». Все хоры должны выстраивать ансамбль, синхронизировать спектральные составляющие, в то же время тембры уже выстроенных унисонов будут у каждого коллектива разными, так как параметры синхронизации определяются уникальными задачами исполнительской интерпретации (Кузнецов, 1995).

Акустические параметры голоса человека передают характеристику и отношение говорящего или поющего, подтекстовый смысл сообщаемого и многое другое, что в психологии объединяется термином экстралингвистическая информация. Все люди в норме различают радостный или печальный голос. Существует как бы «абсолютный» общечеловеческий уровень в акустической кодировке, например, гневного или испуганного голоса (Морозов, 1993). Соответственно, у каждого отдельного человека свой уникальный голос, собственная манера, «относительный» уровень выражения тех же самых эмоций. Хоровое искусство также подчиняется законам звукового канала передачи экстралингвистической информации. Поэтому в теоретическом и экспериментальном хороведении тембр хора целесообразнее рассматривать на нескольких уровнях взаимодействия абсолютных и относительных колористических возможностей хорового искусства. На уровне хорового искусства, как такового, приходится различать абсолютный уровень хорового унисона – главного отличительного признака этого вида музыкального искусства.

В таблице № 2 представлены результаты расчета отклонений от гармоничности обертонов звучания трех отрывков в исполнении Московского камерного хора под управлением В. Н. Минина. В исполнении хора Минина сравниваются идущие друг за другом контрастные хоровые реплики из произведения С. Слонимского «Пей пиво, да не лей»: «удовлетворенное» (радость) вступление басов на forte «Пей пиво, да не лей...», сердитая, разозленная (гнев) последняя реплика басов на mezzo piano из первой части «...говорить» и «страдающая» (печаль) первая реплика сопрано на mezzo forte из второй части «Пойду я молода...». Данные, представленные в таблице, являются результатом расчетов негармоничности для девяти спектральных составляющих (f 2 – f 10) указанных отрывков хорового исполнения. Каждая цифра, приведенная в таблице, получена путем усреднения разницы в процентах (%) между «реальными» и «идеальными» (гармоническими) значениями на статистике в несколько сотен (до 600) спектров.

Таблица № 2

Показатели средних отклонений от гармоничности (в %)

для девяти обертонов (f 2 – 10) трех фрагментов

хорового звучания (радость, гнев, печаль) в исполнении хора В. Н. Минина

№ обертона	радость (f)	гнев (mp)	печаль (mf)
f2	2.34	4.54	0.10
f3	1.74	6.16	-1.09
f4	1.65	5.49	-1.31
f5	3.19	6.11	-1.44
f6	2.19	6.67	-1.07
f7	2.87	5.53	-1.38
f8	3.43	6.52	-2.04
f9	3.15	7.22	-1.65
f10	3.36	5.35	-4.73
средние по всем обертонам	2.65	5.95	-1.62