第三节《歌唱发音的科学基础》

《歌唱发音的科学基础》由上海音乐出版社出版，首次发行于1962年9月。本书主要从生理学、解剖学、物理学、音响学等方面系统地阐述了歌唱技能的发音原理，特别对歌唱呼吸的控制及“发音管”的造就较早地作了详细的说明。全书共分五章：一、引言；二、发音的机能状态；三、表音的机能形态；四、嗓音在艺术上的应用；五、意大利美声唱法的发音特点。还附有“歌唱的卫生”和“参考书目”。下面整理成表格便于阅读：

这本书的延续了作者之前的写作特点，继续通过仪器检测来分析歌唱中发音机能的各种原理、出现的毛病以及如何纠正的方法。当然，在内容上是之前著作的扩充，并没有重复。下面我们选取部分原文来进行阅读和理解：

一、关于呼吸

根据生理解剖，不论男女老少，作此安静时的呼吸，都主要靠下面图表中所列的肌肉工作。

遇到需要呼吸较多的空气的时候(即体力劳动或情绪紧张时),即不能单靠膈膜的动作，而需要运用胸腹的各种肌肉了，吸气时，除膈膜照常往下收缩外，胸部有提高肋骨作用的各肌肉(即所谓吸气肌肉群)也同时收缩，把所有肋骨一齐提高，这提高的动作是用胸部上端第一对肋骨做动力支点的。人的胸部构造非常奇妙， 全部肋骨都呈弓形，肋骨的支力点即在弓形的两端；故吸气肌肉群用力收缩时，肋骨的弓弧即随之而提高并向外展开，使胸腔①容量大为增加，从而吸入大量空气。呼气的动作则比较简单；只须把膈膜和吸气肌肉群一齐放松，胸廓原来是有弹性的，所以自然会瘪缩，从而把空气压出。可是单靠胸廓的弹性，瘪缩得比较慢，倘呼气时呼气肌肉群也一齐收缩，就更能促使胸廓很快的恢复原状。

 

 

 

谈到呼吸肌肉群时，我们必须认清两点，就是：

一 、肋间肌对呼吸的动作并无直接关系。肋间肌共有两组；位于胸廓靠内层部分的叫做内肋间肌，位于靠外面部分的叫做外肋间肌。葛莱氏在所著的《人体解剖学》中说：“内外肋间肌对肋骨的动作是不直接起作用的。肺部呼吸时，内外肋间肌一齐收缩，使胸廓有坚固的墙壁及均匀的弹性。在此种情形之下，胸廓受到空气的压力才不会走样。”

二 、关于提肋肌的作用，葛菜氏说：“提肋肌虽名称提肋，实际上因其动力点(指肌肉插入肌骨的部位)离支力点(在此是指脊柱)太近，将肋骨往上牵动的力量极微，其主要功用并不在把肋骨往上牵动，而在于使脊柱作轮转的动作，或者作向两旁倾侧的动作”。 根据葛莱氏的说法，提肋肌并非主要吸气肌肉(一说认为提肋肌为主要吸气肌肉群,实属错误)。

   以上原文，作者从生理解剖学的角度讲解了日常生活中人在安静和劳作时呼气、吸气的运作原理。我们有必要从生理学的角度来了解这种运作原理。特别是在声乐教学中，教师不能完全凭主观意识去模糊地讲解发声原理，要引用科学知识将发声原理讲解清晰，这对我们的歌唱技能和教学都有很大的帮助。

二、关于“声器的构造及发声的机能”（有删减）

气管的上部是喉头，喉头里面，离开“会厌”不远，有一个器官叫做声带，共有一对，左右并列，性质等于两条很强的韧带，表面与喉头内部的表面相同，很均匀的盖有一层粘膜。图19为头颈前部纵切简图，示声带与假声带的位置。图 20示由上视下喉头各部的位置。细阅此二图，可对发声器的部位有一概念。

                                      

图 2 0 示由上视下喉头各部的位置

两条声带不但能互相靠拢，并且本身还能被拉紧。在又逼近又拉紧的情形下，再受到肺部呼出的空气吹击，声带即振动而发声。

声带前部直接由甲状骨发出，后部由两块“披裂骨”做连络，间 接依靠“环形骨”。此甲状与环形两软骨为喉头主要的软骨，上下四周又有几块小软骨作连络与支持之用。

过去有人以为发音时声带本体并不振动发声，以为声带在发音机能的效用只是象吹喇叭的口唇那样的，由呼气的冲击，作周期性的分开与并合的动作以造成呼气在喉咽中有压力的波浪而发声的。但后来实验的结果证明，惟有发很高的音时才可能有上述的发音情形。普通说话的发音及歌唱发中音以下的声音，声带的 效用是比较靠近音簧之类。上面图23所示声带呈振动波纹的现象，系作者检查声带时偶然发现者。此现象不但更加证明声带本体能振动发音，还指明声带是以甲状骨前部的背面与披裂骨为“固定点”而上下振动。

以上原文，作者通过仪器检测，了解到声带发声的运作原理，原书中提供了不少图片来论证，具体图片可见二维码。

三、声带构造的特性及其机能的特性（有删减）

然而单用解剖学来研究发音原理，仍嫌不够完满，且不能充分解释。我们看到喉部的构造以后，往往会有一种皮毛的观念，以为声带既然受喉部各肌肉松紧的控制，则此松紧程度即可成为发出某一个音高的音的决定因素。

事实并不如此，声带不象钢琴上的弦，无论重击轻敲，其音高可以始终不变。声带虽是一条韧带，但全部包有粘膜；它被拉紧而相靠时，即等于相当厚的膜状体，每条声带的边缘，大部分均与喉壁相连，且只有与对面的声带相靠的边缘部分能自由运动。

声学实验证明 ，在普通发音的情形下声带的发音作用，是近于双簧管类吹乐器的发音簧。空气从两条密切相靠的声带中吹过时，受空气冲击最烈的，当然是声带相靠的部分，而非全部的声带。因此在普通情形之下，只是互相靠紧部分的声带有比较剧烈的振动，而不是每次发音时，声带内外各部分同时能作平均一致的振动。振动的实际情形，虽然一部分决定于声带的紧张程度，但同时亦决定于当时呼气的 强弱。换言之，单靠声带紧张的程度，并不能决定所发的音；尽管声带能保持两次同样的紧张状态，但不能保证两次发出同一个音。

物理学上的发音原理 要详细明了声带发音的机能，先要记得物理学上关于物体发声的几个基本原理：

一 、每一固体因其分子间的组织不同，固体本身的密度不同，故各有其特殊的本质。因固体有特殊的本质，故其所发的音亦有特殊的性质。

二 、每一固体受到外力的影响而改变其紧张情形时，其张力(Tension)亦随之而改变。例如将一根钢丝逐渐拉紧，钢丝的张力即逐渐加大。

三 、一物体有了固定的体积(量),固定的本质(质),又有固定的张力，则此物体必有所谓“天然的振动率”;就是说，此物体一旦被击振动发出声时，也只有一个固定“音高”(pitch)与音质的特殊的音，物体的量、质、张力，三者之中，倘有一个因素改变，则其天然振动率亦必随之改变。比如我们敲击一只碗，假如它发a音，则此碗的天然振动率是440。(物理实验的结果，告诉我们凡物体每秒钟振动440次即发a′音。视下面五线谱，即可知 a'的音究竟是指哪一个a 音。)

 

 

 

 

 

若将此碗击破，裂为几片，则敲击此项碎片所发的音必然比敲整碗所发的音为高；因碎片与整碗的本质及张力固然相同，但体积是变小了，故声音亦随之而变。若体积不变而本质或张力改变，则物体的天然振动率亦必改变。例如钢丝的弦与羊肠的弦，即使长短、粗细、紧张状态完全相同，但因弦的本质不同，故其所发的“音高”亦不同，又如我们拉紧同一根弦，可以从拉的松紧来得到或低或高的音。

声带振动发音部分长短固定的发音实况知道了以上的基本原理，我们再回头来观察声带的实际情形。两片声带有固定的体积与组织，如果不改变其长度，单 独政变其张力，即改变其发音的“音高”,张力越大，发的音越高。但只有在呼吸极弱，弱到刚好能振动声带来发声，而并不压迫声带使其变形，以致改变其张力时，声带的紧张程度才能直接代表音的高低。一旦呼气的力量增强，足以影响到声带的形状，情形就不同了。

我们不能忘记声带在构造方面的特点(即边缘大部分与喉壁连接，能自由运动的仅限于两声带靠拢的部分，两声带在互相靠拢而发声时，有相当大的挡气作用，且声带的本质有相当大的弹性),故连续受到强力呼气的冲击时，声带即被呼气的力量牵张，暂时增加了张力，也就暂时提高了所发的音。两声带越用力靠拢，挡气的作用越大，声带也越容易被呼气牵张。从另一方面来说，倘将声带维持在某一种的靠拢状态，而在发音时加强呼气，则呼气越强，声带越被牵张，发的音自然越高，根本不需要加强肌肉的力量去拉紧声带。

因为声带的发音有上述的特殊情形，故欲加强呼气而同时保持所发的某一个音始终不变，即须将声带略为放松，重新调节其紧张程度。上面说过，物体的张力可与体积一样影响物体的振动率；故在呼气加强因而改变张力的情形之下，倘能把声带放松一点，则仍能保持它原来的振动率。以上的图解，即指出声带在此种情形之下所能有的变化。

这就是说：按发音的原理，声带发某一个音时，不论音量大小，都有它固定的张力。大声歌唱时，此张力大部分是由呼气的牵张促成的，拉动声带的肌肉只是拉紧声带来补充这个张力而已。唱最弱音时，呼气牵张声带的作用几乎没有了，声带的张力儿乎全部要靠拉动声带的肌肉来竭力维持。所以无论唱哪一个音，用最弱的呼气来发最弱音量时，拉紧声带的肌肉最需要用力。

这一点可以解释为什么唱最高音时，我们用大声唱还能应付，用弱音唱就非常困难。唱最高音的声带既需要最高的张力，若不靠呼气的冲击，单靠拉紧声带来获得这个张力，拉动声带的肌肉自然觉得很为难了，或者根本无此力量。同样的，我们也可以推想到为什么唱到最低音时比较难于唱响。

 林俊卿先生所著的声乐理论基本上根据生物解剖学、实验仪器等从医学角度来解释歌唱的发声等各种现象。我们要用辩证统一的原则来理解林俊卿先生的研究成果，要从歌唱的整体去理解林先生的观点，不能将歌唱技术变得过于机械化。我们要牢记：任何声音的训练都是为了更加美好的歌唱。

 

章节思考题：

1. 简要说明声乐教学与相关学科的关系。

2. 概括说明声乐教学研究的作用与意义。