Loading article…
声の共鳴は、「発声の基本産物が、外気に向かう途中で通過する空気で満たされた空洞によって、音色や強度が増強される過程」と定義されることがある。 [ 1 ]声楽に関する文献では、共鳴に関連するさまざまな用語が使用されており、増幅、フィルタリング、豊かさ、拡大、改善、強化、延長などがある。音響の専門家は、これらの用語の多くを厳密に科学的な観点から疑問視するだろう。しかし、歌手や話し手がこれらの用語から汲み取るべき主なポイントは、共鳴の結果、より良い音、少なくとも特定の美的および実用的な領域に適した音が得られるということである。
ギター、トランペット、ピアノ、バイオリンなどのすべての音響楽器と同様に、声にも音を共鳴させるための特別な共鳴室があります。振動する声帯によって音が生成されると、その音は開いている共鳴管や共鳴室の中を振動して伝わります。声道は体のさまざまな部位と関連付けられることが多いため、共鳴室は胸、口、鼻／「マスク」、頭などと呼ばれることがあります。
物理的な意味合いよりも、より象徴的・知覚的な意味で、用いられる様々な用語は、声の「色」を連続的なスケールで表すことができます。それは、暗い（胸）共鳴から明るい（鼻）共鳴までです。このスペクトルを共鳴トラックと呼ぶことができます。低音域では胸／暗い色が優勢で、中音域では口鼻共鳴が優勢で、高音域では頭鼻共鳴（明るい色）が優勢です。多くの教師やコーチがこのようなイメージを用いる目的は、「スペクトルのすべての色」を自在に操れるようになることです。そうすることで、最終的にはより幅広い感情表現が可能になります。歌詞やフレーズの感情的な内容が音色や音量を示唆し、それはアーティスト個人の選択です。
鼻にかかった独特の声質で知られる歌手もいれば、深く、暗く、胸に響くような声で知られる歌手もいる。また、息遣いが感じられる、あるいは頭に響くような声で知られる歌手もいる。こうした個性は、部分的には歌手の声帯の構造、つまり声帯や声道の本来の形状や大きさによって決まる。
声の質や音色は、歌手が音の伝わる腔の形状や大きさを制御することで、さまざまな共鳴を生み出し、利用する能力にも左右されます。指紋のように、全く同じ声は二つとないことが「声紋」という形で電気生理学的に証明されています。[ 2 ]
技術的な意味では、共鳴とは、同じ周波数またはその倍数で振動する2つの物体の間に存在する関係のことです。言い換えれば、一方の物体から発せられる振動が、もう一方の物体をそれに合わせて振動させ始めるということです。共鳴器は、主振動子によって動き出し、発生する音波に独自の特性を加える二次振動子と定義できます。[ 3 ]
共鳴には、共鳴（または自由共鳴）と強制共鳴（または伝導共鳴）の 2 種類があります[ 4 ]両者の本質的な違いは、共鳴器が振動し始める原因です。共鳴では、2 つの物体が直接物理的に接触する必要はありません。共鳴器は、空気を通して振動を受け取り、共鳴器の固有振動数が励起振動と一致する限り、それに共鳴して機能し始めます。強制共鳴では、共鳴器は振動する物体と物理的に接触しているために振動し始め、その物体が共鳴器に振動を複製するように「強制」します。[ 5 ]
どちらのタイプの共鳴も、話し声や歌声の発声時に人間の声の中で働いています。歌っているときに歌手が感じる振動の多くは、強制共鳴の結果です。振動する声帯によって変調された気流によって発生した波は、首、頭、上胸部の骨、軟骨、筋肉に沿って伝わり、強制共鳴によって振動を引き起こします。触覚神経によって感知されるこれらの振動が、外部の音に大きく寄与しているという証拠はほとんどありません。[ 6 ]
しかし、こうした強制的な振動は、外部の音への影響とは無関係に、歌手にとって感覚的な手がかりとなる可能性がある。これらの感覚は、声帯が強い一次振動を生み出し、それが頭部や胸部へと伝わっていることを歌手に示唆する。このように、これらの振動感覚は、発声過程全体の効率性に関する感覚的なフィードバックを歌手に提供することができる。
対照的に、人が歌手から聞く音は共鳴の産物です。喉頭の声帯レベルで発生した空気の振動は、声道（気道の管や空洞など）を通って伝播します。言い換えれば、声の結果として生じる声門波は声道によって濾過されます。これは共鳴現象です。[ 7 ]声帯共鳴器は、弦楽器に匹敵する共鳴板ではありません。むしろ、声道を通る空気の柱であり、その形状は複雑であるだけでなく、非常に変化に富んでいます。ヴェナードは次のように述べています。
したがって、全体として、あるいはそのいずれかの部分で振動する可能性があります。それが同時に複数の方法で振動していると考えるのはそれほど難しくないはずです。実際、ほとんどの振動体はこのように振動します。そうでなければ、異なる強度の複数の周波数が同時に鳴る音色は存在しません。空気は他の媒体と同様に、この能力を十分に備えています。実際、さまざまな楽器の音は同じ空気によって耳に運ばれ、同じ小さな通路に集められ、注意の向け方によって、1つの音として、あるいは個々の音源からの音として聞こえます。[ 5 ]
共鳴器の共鳴特性を決定する要因は数多くあります。それらには、サイズ、形状、開口部の種類、壁の構成と厚さ、表面、および複合共鳴器などが含まれます。これらの条件要因のわずかな変化によって、音質は著しく変化する可能性があります。[ 6 ]
一般的に、共鳴器が大きいほど、反応する周波数は低くなります。空気の体積が大きいほど、ピッチは低くなります。しかし、ピッチは共鳴器の形状、開口部の大きさ、共鳴器の縁や首の量にも影響されます。[ 3 ]
メガホンなどの円錐形の共鳴器は、あらゆる音高を無差別に増幅する傾向があります。円筒形の共鳴器は、主に音波が伝わる管の長さに影響されます。球形の共鳴器は、開口部の大きさと、その開口部に縁があるかどうかによって影響を受けます。[ 6 ]
共鳴器の壁に関する3つの要素がその機能に影響を与えます。それは、壁の材質、壁の厚さ、表面の種類です。楽器の共鳴特性は、当然ながら異なる材料によって変化し、使用される材料の量も何らかの影響を与えます。[ 3 ]
歌唱において特に重要なのは、共鳴器の表面と音色特性の関係です。共鳴器は、非常に選択的である場合と、普遍的である場合があり、つまり、1つの周波数（またはその倍数）にのみ反応します。一般的に、共鳴器の表面が硬いほど選択性が高くなり、表面が柔らかいほど普遍的になります。「硬い共鳴器は、振動子が共鳴器と完全に調和した倍音を含んでいる場合にのみ反応しますが、柔らかい共鳴器は、広範囲の基本音を減衰せずに通過させますが、倍音、調和音、または非調和音として独自の周波数を加えます。」[ 5 ]
硬さを極端に追求すると、鋭い高倍音がいくつかある、突き刺さるような音色になります。柔らかさを極端に追求すると、ぼやけて方向性のない、個性の乏しい音色になります。この2つの極端の間には、音色の可能性が幅広く存在します。[ 3 ]
最後に言及すべき要素は、2つ以上の共鳴器を結合した場合の効果です。一般に、2つ以上の共鳴器を結合した場合の効果は、それぞれの共鳴周波数が、その容量、開口部などに応じて異なる割合で低下することです。結合された共鳴器を支配する法則は人間の声にも当てはまります。喉、口、そして場合によっては鼻もすべてこの方法で機能するからです。[ 3 ]
声帯共鳴器として考えられる部位は 7 つあります。体の低い位置から高い位置へと順に、胸部、気管、喉頭、咽頭、口腔、鼻腔、副鼻腔です。[ 6 ]
胸は、多くの声楽の本や教師が「胸の共鳴」について言及しているにもかかわらず、効果的な共鳴器ではありません。胸の上部で強い振動を感じることはありますが、その構造と位置から、声の共鳴システムに大きく貢献することはできません。胸は主に肺や気管などの気道の上流の構造（例えば声帯の下）に接続されています。そこでは、振動吸収の度合いが高く、音波を喉頭に反射する音響機能はほとんど、あるいは全くありません。[ 3 ]
気管樹は共鳴系に大きく寄与せず、共鳴周波数付近で負の影響を与えるだけです。気管と気管支は組み合わさって逆Y字型の構造を形成し、これを気管樹と呼びます。気管樹は喉頭のすぐ下に位置し、肺の内部とは異なり、明確な管状で比較的硬い表面を持っています。気管樹の反応は、共鳴周波数を除いてすべての音高で同じです。この共鳴周波数に達すると、声門下管の反応は音響インピーダンスまたは干渉として働き、喉頭の発声機能を乱す傾向があります。研究によると、声門下系または気管樹の共鳴周波数は、男性と女性の両方で「中央C」の上のE♭付近にあり、個人の体格によって多少異なります。[ 8 ]
喉頭は小さいため、高周波のみ共鳴器として機能します。研究によると、良い声の音色の望ましい特性の1つは、2800～3200ヘルツの間に顕著な倍音があり、男性の声は下限に近く、女性の声は上限に近いことが示されています。この特性は、輝き、またはより一般的にはリング、または歌手のフォルマントとして識別され、サンドバーグによって詳しく説明されています。[ 9 ]喉頭内またはその周辺には、このような高音を共鳴させる可能性のある領域がいくつかあります。その中には、喉頭襟、モルガーニ室、喉頭蓋谷、梨状陥凹などがあります。喉頭は意識的に制御できませんが、「リング」を生み出すものは、生徒と教師がそれを含む音を意識することによって間接的に促進することができます。
咽頭は、その位置、大きさ、および調整の度合いから、最も重要な共鳴器である。咽頭は、喉頭振動子の産物が通過するあらゆる大きさの腔の中で最初の腔であり、他の声門上腔は咽頭から送られてくるものを受け入れなければならない。グリーンは次のように述べている。
「声門上共鳴器は主に筋肉と可動構造から成り立っているため、発音運動中に壁の張力を変化させたり、開口部や腔の大きさを変化させたりすることによって、最適な共鳴状態を生み出すように随意的に制御されなければならない。」
口腔は2番目に効果的な共鳴器です。[ 5 ] [ 7 ] 舌の形と位置によって、この共鳴器の形状は大きく変化します。共鳴器の大きさは、顎の開閉度合いによっても決まります。最後に、唇が音に最終的なフィルターを形成し、「口腔共鳴」の最終段階を完了します。
鼻腔は3番目に効果的な共鳴器である。[ 5 ] [ 7 ]
多くの歌手や教師が伝統的に共鳴器と呼んでいるにもかかわらず、副鼻腔は小さな閉じた空気のポケットで構成されており、音響的に声道とつながっておらず、声の共鳴において証明された役割はありません。[ 5 ] [ 7 ]副鼻腔に近い頭の表面と深部の神経が、声道を介して生成および伝達される声に伴う受動的な振動を感知する可能性があると主張することもできます。これらの感覚は、副鼻腔が効果的な共鳴器であるというイメージを維持するのに役立つかもしれません。