Акустичните обратни връзки във вокалното обучение

Вокалният изпълнител получава информация за акустичните параметри на собствения си глас (тембър, сила, звънкост, обем и т. н.) благодарение на системата за обратни връзки на гласовия апарат. Липсата на обратна информация за качеството на гласа, или неправилното тълкуване може да се отрази пагубно на изпълнението.

Всеки певец има усещане за собствения си глас, различно от това, което другите възприемат. Собственият глас като цяло звучи по-ниско, отколкото на запис и има друга темброва окраска, затова изпълнителят трудно го разпознава. Усещането за спектъра на собствения глас зависи от акустиката на помещението, затова звучи различно при различни акустични условия. Когато певецът е в залата към него, както и към другите слушатели, идват както преки звуци от неговия глас, така и отражения. Изпълнителят може да прецени качеството на гласа си главно по отразените звуци от залата. Когато певецът пее на сцена в зала без звукоусилвателна апаратура, акустиката на помещението трябва да бъде проектирана така, че част от отразените звучи непременно да идват към изпълнителя. В противен случай инструменталният съпровод може да заглуши изпълнението. Ако обаче се използва звукоусилвателна система, то чрез нея може да се коригират и подобрят акустичните й условия [1].

Вокалният изпълнител трябва да познава качествата на своя глас и да може да ги запазва при различни акустични условия.

Много от опитните изпълнители могат да пеят точно без да разчитат само на своя слух (например когато в залата има много силен шум), а като се опират на други усещания, които не зависят от акустиката на помещението. В тези случаи, освен на слуха, изпълнителят разчита и на други начини за получаване на информация за качеството на собствения си глас. Той възприема звученето на своя глас посредством цяла система от добре развити обратни връзки на гласовия апарат. Главно по два основни начина: 1/ чрез слуховия анализатор; 2/ чрез специална система от от мускулни, вибро-и барорецептори [1].

Схема на обратните връзки на гласовия апарат

Фиг. 1 [3]

Слуховият анализатор е този, който приема звуковата енергия и я превръща във физиологични усещания, които се преобразуват от мозъка във възприятия.

Вълнообразната звукова енергия достига до кортиевия орган на вътрешното ухо, като преминава в друго агрегатно състояние – течностите на вътрешното ухо като по този начин механичната енергия се превръща в нервен процес. Звуковата енергия прониква в течностите на вътрешното ухо 1000 пъти по-слабо, т. е. силата на възприетия звук е намалена с около 30 db. Тази загуба се конпенсира от тъпанчето и слуховите костици на средното ухо. [2, с. 181]

Попадайки във вътрешното ухо звуковата вълна предизвиква трептения на костите на черепа. Предаването на звука чрез костите е много по-малко ефективно, тъй като те са в състояние да провеждат само ниските честоти на звуците. Когато човек слуша собствения си глас той чува и звуците с ниска честота, провеждани от костите на черепа, а не само тези - проводник на които е въздуха (това което чуват другите събеседници или както е при запис на гласа). Това обяснява защо трудно можем да познаем собствения си глас на запис.

Информацията само от слуховия анализатор за качеството на собствените гласове и техните акустични характеристики не е достатъчна. Слухът, който е преди всичко субективно певческо усещане, сам не е в състояние да ръководи технологията на гласообразуването, макар че е най-важен при оценката на вокалната продукция.

Възприемане на звука посредством система от мускулни, вибро-и барорецептори.

По време на пеенето певецът се опира не само на слуха, но и на други вътрешни усещания – мускулни и вибрационни.

Слуховият анализатор възприема звука като получава част от информацията на мускулните усещания, които ни информират най-вече за технологичната страна на звукообразуването.

Усещането на певеца за собствения глас се базира на разпространяващите се мощни вибрации по цялото тяло, породени от певческия гласов апарат. Вибрационните усещания дават на изпълнителя важна информация за интензивността на звуковите процеси в различни участъци на гласовия апарат. Благодарение на тях той може да го регулира и настройва. На основата на вибрационните усещания могат да бъдат регулирани силата на звука, продължителността, дори тембровите особености на гласа. Интензивността на вибрации у квалифицираните певци е по-голяма, отколкото при неквалифицираните [1].

При говор и пеене възниква резонанс в устната и носна кухини, фаринкса, трахеята, бронхите и в горната част на главата. Това поражда вибрации на стените, които се улавят от многото нервни клетки (виброрецептори), разположени върху вътрешната им повърхност, които успоредно със слуха изпращат информация на мозъка за работата на органите – тоест за технологията на звукообразуването. При фонация в ларинкса се развива много високо ниво на звуково налягане като значителна част от енергията се поглъща и това е една от основните причини за ниската ефективност на гласовия апарат. Рационалната органицация на резонаторната система значително може да повиши ефективността на гласообразуването т. е. коефициента на полезно действие на гласовия апарат, без каквито и да били допълнителни усилия от страна на гласовите връзки.

Емоционалната изразителност на гласа на певеца е важна характеристика на неговите изпълнителски качества. Емоционалното изпълнение силно активизира дейността на целия организъм и затова при гласообразуването участват много органи на чувствата (осезание, обоняние, зрение и др.). Те дават преди всичко информация на певеца как протича певческия процес, какви промени настъпват в организма по време на изпълнението, какво се случва в околната среда. Например чрез зрението певците могат да разберат сложната техника на певческото гласообразуване. То им помага при усвояване на певческите навици като певческо дишане, певческа стойка и артикулация [4].

В процеса на вокалното обучение изпълнителите развиват своя „вокален слух”, в основата на който лежи способността да се възприема звуковия образ. Възприемането на изпълнителския звуков образ - това е акустическата представа за звука, а също така зрителна информация за технологията на звукообразуването. Вокалният слух не е само слух, а цяла система от добре развити обратни връзки на гласовия апарат. Той използва информация не само от слуховия анализатор, но и от взаимодействието на много сетивни органи участващи в певческия процес. Вокалният слух това е преди всичко способността да се определи качеството на певческия звук, да се отличи правилното от неправилното. Добре развитият вокален слух разпознава недостатъците на гласа, разбира технологията на звукообразуването, грешките и начина да бъдат поправени. Вокалният слух на всеки певец е специфично, индивидуално усещане за собствения му глас и се изгражда специално в процеса на вокалното обучение. Дори и най-опитният педагог не знае, а само може да предполага какви усещания има певецът по време на пеене. За педагога е особено важно качественото звучене на гласа и затова, знаейки техниката на пеене, той може да му покаже как да го постигне [1; 4].

Днес е особено актуално изпълнителите да пеят в големи концертни зали или да записват гласа си в звукозаписно студио. Когато попизпълнителите пеят в зала, със звукоусилвателна система в ушите им постъпва информация, която идва не само от отразените звуци на гласа му, но и от звуците, излъчвани от високоговорителите, монтирани в зала. Когато певецът използва електроакустическа система, той слуша своя глас със значителни спектрални изкривявания. При изкривяване на сигнала чрез обратната акустическа връзка в гласа на певеца възникват спектрални промени с противоположен знак , т. е. допълнително усилване на тези спектрални съставки на гласа, които вече са усилени с обратната връзка. В съвременната техника на звукозапис, при пеене през звукоусилвателна система непознаването на законите за обратна връзка може да доведе до нежелателни последствия. Затова е необходимо певецът да се обучава в различни зали, звукозаписни студия, използвайки различни електроакустични апаратури.

Съществуват различни възможности за усилване на гласа и една от тях е използването на звукоусилвателна система. Възможностите на акустиката за усилване на звука имат важно значение в процеса на вокалното обучение. Усилването на естествените звуци става посредством най-различни електронни апаратури, наричани най-общо усилватели.

Характерна особеност при звукоусилването е, че първоизточникът на оригиналната звукова картина се намира в същата територия, която трябва да бъде мощно звукооблъчена от него. В резултат на това при звукоусилването до микрофоните достигат както директни звукови вълни, така и звукови вълни идващи от озвучителните тела. Всъщност това облъчване на микрофоните от озвучителните тела обуславя наличието на електроакустична обратна връзка. Когато тази обратна връзка надвиши определената критична стойност, в звукоусилвателната система настъпва характерното за нея самовъзбуждане, което се нарича микрофония [3 с. 145].

Превръщането на акустическата енергия в електрическа става чрез микрофона, а на електрическата в акустическа – чрез високоговорителите. Желателно е това преобразуване да се осъществява без изкривяване. Затова се използва принципа на обратната връзка, която подобрява параметрите на усилвателите. Тя променя реалната честотна картина на гласа (респективно - на акустичния звукоизточник) и почти винаги е фактор, който ограничава максималното усилване на звуковата система.

По принцип при обратната връзка се взема част от изходния сигнал на системата и се сравнява с част от входния сигнал. Получената разлика между двата сигнала образува сигнал на грешката, който се подава обратно във входа, при което се възстановява необходимото съответствие между изходния и входния сигнал. Съзнателно създаденото и контролирано предаване на сигнал от изхода към входа представлява една от основните характеристики на системите с обратна връзка. Използването на обратната връзка и по-специално на отрицателната обратна връзка води до намаляване на нелинейните изкривявания, повишаване на стабилността на усилването и промяна на входния и изходния импеданс. (5, с.104)

При разработване на опростен модел на звукоусилвателна система, изходно положение е, че звукът пада според обратния квадратен закон. Една от основните цели в аудиторната акустика е да се преодолее природното ехтене чрез този закон. Според него удвояването на разстоянието ще свали интензитета на звука приблизително с ¼, т. е. всяко удвояване на разстоянието ще свали нивото с 6 db. При опростената звукоусилвателна система, където се приема, че звукът пада според обратния квадратен закон и микрофоните, и говорителите са насочени, максималната печалба се определя по геометричните закони. Изчисляването е необходимо за да се увеличи възможният резултат преди обратната връзка да завладее ситуацията. Всъщност потенциалният акустичен резултат е максимално увеличеното ниво при слушателя. Според обратния квадратен закон, високоговорителят връща точно същото ниво към микрофона, което е било произведено първоначално в микрофона от източника на звука. Потенциалният акустичен резултат се увеличава с увеличаване на разстоянието от микрифона до високоговорителя, също чрез намаляване на разстоянието от високоговорителя до слушателя или разтоянието от източника до микрофона [6].

Усиленият сигнал се връща към микрофона със закъснение и с оцветяване, което му придават звуковата система и помещението. Когато акустичният резултатът се върне твърде високо върху звукоусилвателната система, това което излиза от системата се променя в неприятен, силен обикновено много висок звук. Това е резултат на твърде силна обратна връзка, при която вместо да се увеличи възпроизвеждането на звука, обикновено се произвежда единствената височина на честотата, която е усилена най-много от системата. Нееднаквият честотен отговор на звуковата система (в комбинация със залата) я довежда до точката на обратната връзка. Обратната връзка се появява при честотата, която първа достига критичното ниво.

Преди да се започне работа в залата електроакустичната апаратура трябва да се настрои. При настройка на звукотехническия комплекс най-напред трябва да се достигне баланс на нивото на звука между нискочестотните и високочестотните секции на системата. Много рядко акустическите характеристики на залата са идеални. Стените, пода, сцената, материалите от които са направени, интериорът създават проблеми за получаване на качествено озвучаване в такава зала. Затова е необходимо да се корегира амплитудно-честотната характеристика (АЧХ) на звуковия сигнал, като се използват специални уреди (еквалайзери). Те се явяват свързващо звено между звученето на звукотехническата система и звученето в залата. С помощта на еквалайзера се намаляват тези честоти, на които системата ще започне да „звъни”. Основната идея за изравняване в стаята е звукоусилвателната система да произвежда в нея точно същия сигнал, който се въвежда в системата.

При корекциите на звукоусилвателвата система с помоща на еквалайзера най-напред се установява звученето на системата като се отчита влиянието на залата посредством висококачествен контролен запис. По слух се настройва АЧХ с еквалайзера. Тонрежисьорът трябва да притежава добър слух и памет за да запомни звученето на контролния запис. След това се настройва микрофона на естественото звучене на гласа. Крайната цел е да се получи единен, добре балансиран звук, т. е. да се намери най-доброто съотношение на звуците, които представляват цялостната картина на звука. За добрия акустичен баланс (съотношението между преките и отразени звуци), важно значение имат разположението на микрофоните спрямо електроакустичната апаратура, разположението на отделните музикални инструменти и певци, и силата на прекия звук идващ директно от изпълнителя към микрофона.

Учениците от студиото се обучават при различни акустични условия. Те репетират предимно в концертна зала с 325 седящи места, с общ обем 1950 куб. м, и сцена с размери 10.30/7.60/4.80 м. Акустичната среда в тази зала осигурява яснота и добро звучене на слушаната и изпълняваната музика. Мощността на звукоусилвателната система (2000 W) е съобразена с размерите на залата, така че да може да поддържа необходимото ниво на звуково налягане в ревербационното поле. Целта на използваната звукова система е да се получи максимално чист, ясен и достатъчно силен звук за всички - слушатели и изпълнители. Понякога се налага певците да репетират в малка репетиционна зала с обем 108 куб. м., с апаратура, с мощност 100 W или само с пиано.

Високоговорителите са разположени отстрани на сцената, но слушателят остава с впечатлението, че звука идва от средата й. Към миксера са включени мониторни тонколони, които осигуряват обратната връзка към изпълнителите. Те трябва да чуват собствения си глас, който да звучи над общия звуков фон. Ако липсва такава обратна връзка певците обикновено пеят фалшиво, тъй като не чуват добре гласа си и не могат да контролират собственото си изпълнение Тъй като мониторните тонколони обикновено се разполагат на сцената в близост до микрофоните, трябва да се внимава да не се получи микрофония.

Повечето специалисти са на мнение, че е добре да се пристъпи към пеене с микрофон, тогава когато младите изпълнители са придобили стабилни певчески навици и са постигнали цветово изравняване по целия диапазон. В нашето студио учениците започват обучението си като използват озвучителна техника още при постъпването в него. При пеенето с микрофон се разкриват всички недостатъци и грешки по отношение на звукообразуване, дишане, дикция, регистри и други. Смятаме, че това е от полза за нашите ученици, които чрез усилвателната система по-ясно чуват и разбират допуснатите грешки. Те бързо свикват със сцената, с акустиката на залата и звученето на гласа през електроакустическата апаратура.

Микрофонът и другите звукови системи помагат на обучението на певците и най-вече на изпълнителите на поп и рок музика. Те дават възможност за ефективен самоконтрол по време на изпълнението и след това. Всъщност, когато певците възприемат своя глас чрез костната проводимост и чрез мускулните усещания в известен смисъл те получават неточна представа за неговото звучене.

Много често правим запис по време на репетиция. Това е добра практика и дава добри резултати. Звукозаписът позволява на учениците да чуят и анализират своите изпълнения и своевременно да ги коригират. Ефективното самостоятелно прослушване допълва мускулните им и вибрационни усещания. Ето защо смятаме, че звукозаписът. е един от най-ефективните инструменти на съвременната вокална педагогика.

По време на обучението, в концертната зала често имитираме реални сценични условия (ефектно осветление, безжични микрофони, малобройна публика). Това дава самочувствие на изпълнителите и им помага по-лесно да преодолеят страха от сцената.

Освен в концертната зала, певците се обучават веднъж месечно в звукозаписното студио. Студиото, в което работим, има необходимата акустическа изолация и обработка за намаляване на ревербацията. То представлява добре изолирано от външния шум помещение от типа „стая в стая” – контролната стая е с размери 56 куб. м. и камера за звукозапис с обем 39 куб. м. На учениците им е трудно по време на запис, защото чуват гласа си директно от слушалките. Много от тях се притесняват само при мисълта, че ги записваме. Затова често резултатите са незадоволителни. С течение на времето те постепенно свикват да контролират гласа си съобразно акустичните условия в студиото и се справят все по-добре.

Всяка учебна година завършваме с концерт – продукция, на който отчитаме постигнатите резултати:

• 
  Звукозаписът и пеенето през звукоусилвателните системи е помогнало на учениците да опознаят по-добре възможностите на своя глас.
  
• 
  Те са развили своя вокален слух – разпознават допуснатите грешки при звукообразуването и намират верния начин за тяхното отстраняване.
  
• 
  Певците са усвоили механизмите на обратните връзки в резултат на което са подобрили своята вокална техника.
  
• 
  Те все по-лесно се ориентират и контролират гласа си в различни акустични среди – репетиционна зала, концертна зала, звукозаписно студио.
  
• 
  Познаването и усвояването на механизмите на възникващите обратни връзки повишава ефективността на вокалното обучение и развитие на изследваните ученици.
  

1. Алдошина И. Роль обратной связи для воспроизведения речи и пения в различных акустических условиях // Звекорежиссер №3, 2003 http://www.auditech.ru/doc/psychoacoustics/17_7.htm

2. Максимов, И. Вокална фонология. Музика, С., 1993.

3. Маляков Сл.Студийна акустика, С., 1979

4. Морозов В. П. Тайны вокальной речи. М.,1967

5. 
   Райдър Дж. Д. Основи на електрониката. С., 1980 г.
   
6. 
   Potential Acoustic Gain