Теперь о резонаторах. Акустическим резонатором (далее просто резонатором) является любой пустотелый сосуд, наполненный воздухом, сообщающийся с окружающим пространством (атмосферой) одним или несколькими отверстиями. Так как воздух обладает исключительно упругими свойствами, то есть, способен активно вибрировать, то именно он и является основой резонатора.
Отличительным свойством акустического резонатора является то, что он "откликается" (т.е. резонирует) только на те звуковые колебания, которые совпадают с его резонансной частотой. Так, например, если подуть в полую трубку (дудку), то в ней начнет вибрировать воздух, и образуются колебания (стоячие волны). Частота этих колебаний (а, следовательно, и высота издаваемого ею тона) будет строго зависеть от размеров дудки (а точнее, от объема воздуха, заключенного в ней). Если поставить в ряд несколько трубок разной длины, то, дуя поочередно, то в одну, то в другую можно составить мелодию. На этом принципе основано звучание абсолютно всех без исключения духовых инструментов, от флейты и гобоя до органных труб.
Кроме этого, резонатор многократно усиливает первоначальный звук. То есть, если совсем тихо в резонатор спеть ноту, соответствующую его резонансной частоте, то эта нота зазвучит неожиданно громко. Но это касается только этой самой ноты - на другие ноты резонатор не откликнется. Как ни старайтесь - они не усилятся. В этом состоит еще одно очень важное свойство резонатора - его избирательность. Наверняка многим певцам известно замечательное свойство ванных комнат многократно усиливать определенные ноты. У меня, например, на ноте ля малой октавы, даже взятой вполголоса, стены буквально начинают дрожать. И в этом нет ничего странного - ведь душевая с ее гладкими стенами является отличным резонатором. Или другой пример - едва слышимый звук камертона вдруг заполняет огромную аудиторию стоит только приложить его к корпусу резонатора. На этом же принципе основана работа корпуса гитары - он, как полый вибратор усиливает звучание струн. Без него они звучали бы еле слышно.
Но самое удивительное кроется в том (и это еще одно замечательное свойство резонаторов), что для усиления звука резонаторам не требуется никакой дополнительной энергии с нашей стороны! Физическая наука объясняет этот феномен тем, что в присутствии резонатора коэффициент полезного действия (т.е. полезная работа) системы многократно увеличивается. Без резонатора же львиная доля энергии расходуется "впустую" - на ненужный нагрев, сопротивление и т.п.
Применительно к певцам это означает, что, научившись пользоваться собственными вокальными резонаторами, певец освобождает голосовые связки от всяких перегрузок. Он полностью переходит со связок на энергию резонаторов! В этом кроется основной секрет долголетия профессиональных вокалистов.
Но какая же роль в этом случае отводится голосовым связкам? Ведь получается, что все делают резонаторы!
На самом деле, сам по себе резонатор не зазвучит. Для зарождения в нём звука необходим вибратор - возбудитель первоначальных колебаний. Причем сила звука вибратора может быть совсем маленькой, практически неслышной - ведь всю работу по усилению возьмут на себя резонаторы. Другими словами, голосовые связки вокалиста дают начальный толчок, а резонаторы и правильное "опертое" дыхание - поддержание звука. И чем согласованней работа дыхания и резонаторов, чем лучше озвучены резонаторы, тем красивей, глубже, насыщенней голос певца и тем дальше он слышен.
Перейдем же к рассмотрению этих магических устройств - резонаторов человека.
3. РЕЗОНАТОРЫ
ЧЕЛОВЕКА
Начнем с рассмотрения всего голосового аппарата певца. Его принято делить на три части в соответствии с ролью, которая каждая из них выполняет.
1. Гортань с голосовыми связками. Этот орган является вибратором (см. выше) и возбудителем звука. Если быть точным, то термин "голосовые связки" не совсем то, о чем мы привыкли думать, как о голосовых связках. В анатомии есть другой термин - "голосовые складки", обозначающий мышечную ткань. А сами голосовые связки состоят из особых эластичных волокон, пролегающих по наружным краям голосовых складок. Вокалисты привыкли пользоваться термином "голосовые связки" и мы тоже будем им пользоваться. Лишь будем всегда помнить, что, говоря "голосовые связки", мы имеем ввиду "голосовые складки с голосовыми связками как единый комплекс"
2. Дыхательный аппарат. Включает в себя легкие, трахею, бронхи и дыхательные мышцы: межреберные, брюшные, диафрагму, а также гладкую мускулатуру бронхов.
3. Резонаторы. Поскольку резонаторов много и они в процессе пения объединяются (или не объединяются - это у кого как!) в единую взаимосвязанную систему, то иногда мы будем применять термин "резонаторная система". Кто же они, эти резонаторы человека?
В человеческом теле достаточно много воздушных полостей. Например, трахея, придаточные носовые пазухи, мочевой пузырь, желудок (когда он не заполнен пищей или жидкостью) и другие. Все они играют важные физиологические роли. Но в процессе речеобразования и пения участвуют далеко не все из них, а только те, которые являются частями нашей системы дыхания.
Классификацию певческих резонаторов мы проведем по месту их расположения в теле человека и по их назначению, то есть роли.
По расположению различают верхние резонаторы - это то, что выше гортани, и нижние - трахея с крупными бронхами. Верхние резонаторы еще называют надставной трубкой, поскольку они как бы надставлены сверху над гортанью.
Среди верхних резонаторов важнейшую роль в пении (и речи также) имеет ротовая полость, поскольку это наиболее подвижный из всех резонаторов, благодаря участию языка, челюсти, губ, сильно изменяющих объем и форму ротового резонатора, что и обеспечивает внятное произношение -артикуляцию, как певческую, так и речевую.
Важнейший резонатор - глотка. Эта полость также весьма подвижна, изменчива по объему и по форме.
Наконец, к верхним резонаторам относятся носовая полость и, так называемые придаточные пазухи носа. Это - гайморовы полости (по бокам носовой полости), основная носовая полость, решетчатый лабиринт (в основании черепа) и лобные пазухи (в надбровных частях лобной кости). Они соединены с носовой полостью узкими проходами.
Это краткое перечисление человеческих резонаторов хотелось бы завершить небольшим экскурсом на природу - к братьям нашим меньшим. Самое, наверно, удивительное состоит в том, что весь огромный неповторимый мир звуков животных также опирается на свойства резонанса!
Кто не слышал многоголосый хор весенних лягушек, собравшихся в болоте на свадебные церемонии? Голоса их слышны чуть ли не за сотню метров. Подойдите незаметно, чтобы не спугнуть, присмотритесь: у квакушек по бокам рта выросли пузыри-резонаторы! Вот он, секрет "дальнобойности" их звука!
Но что там лягушки! Даже подводные обитатели - рыбы и те умудряются использовать воздушные резонаторы! Давайте опустим в воду гидрофон (подводный микрофон) в пору икрометания, и мы услышим... барабанный бой. Эти звуки издаются рыбами в результате ритмических мышечных сокращений их плавательного пузыря, наполненного воздухом. Барабаны, как известно, широко используются человеком в различных ритуальных музыкальных действах. Но рыбы придумали их раньше.
Ну а у крупногабаритных наших братьев резонаторы помощней. Трубный глас оленя раздается на километры в округе, усиленный мощным грудным резонатором - трахеей.
У обезьян-ревунов (название весьма подходящее) имеются для усиления голоса огромные горловые мешки-резонаторы - по несколько литров воздуха! Это уже непросто голосовой аппарат. Это поистине "дальнобойное акустическое орудие", пробивающие многие километры лесной чащи!
А теперь о птицах, чьи мелодические трели так милы нашим музыкальным вкусам. В чем же тайна птичьей голосистости? Ответ однозначен: в максимальном использовании резонаторов!
Долгое время считали, что голосовой аппарат птиц устроен так же, как и у человека. Однако оказалось, что у пернатых певцов не одна гортань, а целых две: верхняя (как и у всех млекопитающих, и человека в том числе) и, кроме того, нижняя. Причем главная роль в образовании звуков принадлежит как раз не верхней, а именно нижней гортани, устроенной очень сложно. Но и это еще не все сюрпризы! Природа в процессе эволюции снабдила пернатых не одним вибратором (голосовыми связками), а двумя и даже четырьмя(!), да еще и работающими независимо друг от друга. Таким образом, вокальный аппарат птицы представляет собой мини-оркестр, при помощи которого птица и исполняет виртуозные "музыкальные произведения".
В завершении хвалебной оды птицам отмечу, что голосовой аппарат у пернатых (особенно маленьких) занимает чуть ли не большую часть тела. Это означает, что при пении все тело птицы вибрирует, полностью вовлекая ее в процесс эмоционально и физически!
Человек тоже "вибрирует" при пении, но значительно меньше, хотя роль ощущений во время исполнения вокальных партий огромна. Об этом и о многих других полезных свойствах резонанса в следующем разделе "Основные функции резонаторов".
4. ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ
РЕЗОНАТОРОВ
Во введении я привел несколько примеров поразительного влияния резонанса на силу голоса, на его полетность и красоту тембра. Почему же резонаторы настолько влияют на наше пение, почему так необходимо для профессионального певца развить в себе способность управлять резонаторами? Чтобы ответить на этот главный вопрос, давайте рассмотрим основные роли резонаторов.