韓啟超

一、前 言

顫音（Vibrato）被認(rèn)為是歌唱或樂器中最具表現(xiàn)力的美學(xué)特征之一，在聲學(xué)上被界定為“基頻長時(shí)間有規(guī)則的波動”?？枴の餍枺–arl Seashore）認(rèn)為其不僅僅是音高的波動，良好的自然顫音一般都伴隨著音量和音色的同步波動，各種因素以一定的幅度和速率波動，從而使樂音聽起來流暢柔和、豐滿圓潤，更加悅耳。②顯然，西方學(xué)者認(rèn)為顫音是理解音樂審美特征形成、破解人聲和器聲發(fā)聲機(jī)制的重要途徑。自1938年西肖爾率先從聲學(xué)角度分析音樂的顫音開始③，迄今為止，西方學(xué)者已經(jīng)發(fā)表了近千篇有關(guān)歌唱和樂器顫音的學(xué)術(shù)論文，不僅積累了豐富的學(xué)術(shù)成果，還構(gòu)建了科學(xué)的研究方法和實(shí)驗(yàn)手段。

但，國內(nèi)學(xué)者對于人聲歌唱顫音的研究相對較少，除了部分語言學(xué)者探索過各地方言中的顫音之外，真正以歌唱顫音為研究對象的文獻(xiàn)僅有20余篇。其研究內(nèi)容更多的是從歌唱發(fā)聲的角度，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)式的介紹，或直接轉(zhuǎn)引國外文獻(xiàn)和實(shí)證數(shù)據(jù)，強(qiáng)調(diào)歌唱顫音的訓(xùn)練是聲樂教學(xué)最重要的一個方面，可以根據(jù)它的效果來評價(jià)歌者的嗓音質(zhì)量；④很少真正地從聲學(xué)角度去展開實(shí)證性研究，甚至部分學(xué)者對顫音概念及其形成原因的解釋都存在一定的錯誤。

戲曲是中國傳統(tǒng)音樂文化的典型代表，京劇是我國的國粹，其發(fā)聲經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)也是我國民族聲樂的重要研究內(nèi)容之一。但在當(dāng)前學(xué)界倡導(dǎo)構(gòu)建中國特色音樂話語體系的大背景下，國內(nèi)學(xué)者極少從自然科學(xué)的角度來研究中國傳統(tǒng)戲曲藝術(shù)，尤其是針對具有典型特征和獨(dú)特魅力的京劇顫音藝術(shù)。目前能看到的、具有代表性成果主要有董理、孔江平從語言聲學(xué)的角度分析了昆曲閨門旦顫音的嗓音特征，包括閨門旦顫音基頻特征、顫音波動周期、演唱顫音時(shí)聲帶的變化（接觸商和速度商）、顫音的發(fā)聲類型等方面。⑤筆者曾撰文探討京劇顫音的聲學(xué)特性問題，提出京劇顫音在速度、振幅、規(guī)則性、波形、頻譜五個方面具有顯著規(guī)律。⑥另外，舒同林也從演唱的角度介紹了京劇顫音發(fā)聲的特點(diǎn)，即這種行腔是借助丹田氣的作用，形成一個顫動的腹壓，將胸腔產(chǎn)生的氣息經(jīng)聲帶（喉腔），形成一種“提著氣”的“波浪音”。⑦汪人元將京劇顫音分為小顫、大顫、快顫、慢顫等不同類型，并強(qiáng)調(diào)其作為京劇旋律性潤腔的主要方式之一，具有“達(dá)意”“表情”“美聽”“風(fēng)格”“韻味”五個功能。⑧

縱觀中國古代戲曲文獻(xiàn)和藝人的歌唱表演經(jīng)驗(yàn)、戲曲諺訣，專門論及戲曲顫音的也極少。元代燕南芝庵在《唱論》中有“凡歌一聲，聲有四節(jié)：起末，過度，揾簪，攧落”⑨的說法，其中，“揾簪”就包含有顫音之裝飾潤腔意味。清代《顧誤錄》“做腔”條也提出“擻聲”概念，因具有“抖擻震顫之意”，后人常將其納入顫音范疇，其文曰：“曲之?dāng)\處，最易討好。須起得有勢，做得圓轉(zhuǎn)，收得飄逸，自然入聽。最忌不合尺寸，并含混不清，似有如無，令人莫辨。即善于用擻者，亦不可太多，多則數(shù)見不鮮矣?！雹庥嵴耧w先生對此概念和內(nèi)容進(jìn)一步解讀，強(qiáng)調(diào)這是昆曲的一種腔格，所謂“遲其聲而撮之”。?

當(dāng)代學(xué)者將戲曲中的顫音歸為“潤腔”內(nèi)容之一，或稱之為音高式潤腔，最代表性的是董維松、沈洽、王耀華等前輩，認(rèn)為這是最自然的潤腔，兼具生理性與心理性，不僅起到裝飾唱腔旋律的作用，而且還有正字、表情的作用。從更廣泛的意義上來說，也是中國傳統(tǒng)音樂的重要特征，是構(gòu)成中國民族音樂風(fēng)格和特色的標(biāo)志之一。?

從嗓音發(fā)聲的基本原理來看，呼吸是發(fā)聲的重要動力基礎(chǔ)，顫音則是通過口腔的氣流振動帶動聲帶的顫動，產(chǎn)生周期性的音高和能量變化，這說明歌唱顫音與呼吸之間必然有著密切關(guān)系。國內(nèi)外部分學(xué)者也對歌唱顫音與呼吸的關(guān)系進(jìn)行了分析和解讀，如生理學(xué)家威廉·文納認(rèn)為，顫音的產(chǎn)生，從音高的變化來說，最直接的來源應(yīng)該是喉的環(huán)甲肌的周期性運(yùn)動，肌肉電圖行跡也證明了這一點(diǎn)。?謝瑾認(rèn)為，從發(fā)聲方法看，顫音是在氣息作用下由聲帶、共鳴腔等共同引發(fā)的顫動的樂音。?施國新認(rèn)為，音強(qiáng)為主的顫音主要依靠腹部肌肉與橫膈膜之間的配合和控制，在呼吸肌肉群的作用下，變化聲門下的氣流壓力的速率，以正確的顫動速率有規(guī)律地改變音強(qiáng)幅度，從而獲得如同氣鳴樂器顫音的效果。所以，改變聲門下的氣流壓力的速率是控制音強(qiáng)波動幅度的關(guān)鍵。?范義付指出歌唱時(shí)要形成良好的顫音需要具備五個條件，其中四個與呼吸相關(guān)。如呼氣和吸氣肌肉群在歌唱中須有穩(wěn)健并能靈活變化的平衡用力狀態(tài)；喉頭須是打開而放下的，能抵擋住氣息向上的沖擊力，給予產(chǎn)生周期性波動的環(huán)甲肌一個平穩(wěn)的工作環(huán)境；氣息和聲帶須有一個協(xié)調(diào)的聲氣結(jié)合狀態(tài)；歌唱要遵循氣息對抗緊張，喉外肌等以上部分松弛的規(guī)律。?也有學(xué)者認(rèn)為歌手主要是通過氣息調(diào)控發(fā)音器官產(chǎn)生基頻及其微小差頻獲得音量起伏，發(fā)出飽滿流暢的顫音。?

綜上，顫音是歌唱聲學(xué)研究的重要對象，也是中國傳統(tǒng)戲曲的重要特征之一，其發(fā)聲與呼吸具有密切關(guān)系。在前人對歌唱顫音與呼吸的關(guān)系論述中，除了個別學(xué)者（如美國威廉·文納是通過肌肉電圖行跡展開研究）進(jìn)行生理、聲學(xué)的實(shí)證分析之外，更多學(xué)者的研究是一種理論上、經(jīng)驗(yàn)式的描述，很難讓讀者直觀理解二者之間具體存在何種關(guān)系？從嗓音聲學(xué)信號與呼吸生理信號之間關(guān)系來說是一種正相關(guān)還是負(fù)相關(guān)，都無從知曉。由此，筆者試圖以京劇行當(dāng)歌唱為例，利用現(xiàn)代化的聲學(xué)、生理實(shí)驗(yàn)儀器來直觀地分析、解讀顫音與呼吸之間的關(guān)系，并探討其原因。

二、方 法

信號采集對象為中國京劇院、中國戲曲學(xué)院的知名京劇演員，其中青衣2人，小生、老生、老旦、凈（大花臉）、丑（小花臉）各1人。要求每個演員演唱3—5段自己最擅長的、具有不同情緒的代表唱段，從而通過相關(guān)軟件檢錄出符合要求的顫音樣本。?

嗓音信號和語音信號均同步在專業(yè)的錄音室內(nèi)拾取完成，混響時(shí)間約為0.3秒。音頻信號（Voice Signals）通過索尼駐極體電容式麥克風(fēng)采集。電聲門信號（Electroglottograph Signals）通過電聲門儀器（荷蘭，型號：7050）采集，數(shù)字化為20kHz（16bit）。呼吸信號（Breath Signals）通過呼吸感應(yīng)儀（MLT1132 Piezo Respiratory Belt Transducer, ADInstrument）采集，呼吸帶分別放置在胸部、腹部，兩路呼吸信號被記錄在分離的軌道上，并通過“Power Lab”和“Lab Chart”系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理。顫音樣本的提取和分析是通過“Sound swell Core Signal Workstation 4.0”（Saven Hitech, Sweden）軟件來完成，呼吸信號則是通過“Sopran”程序（KTH, Sweden）分析，各參數(shù)之間的相關(guān)性是通過“SSPS”（Statistical Product and Service Solutions V 17.0）和“EXCEL”自編程序進(jìn)行計(jì)算。通過呼吸感應(yīng)儀采集的呼吸信號可以反映嗓音發(fā)聲動力變化狀況，這些信號通過相關(guān)程序的處理，可以轉(zhuǎn)換為系列數(shù)據(jù)，與胸骨位移變化、肺容積變化、膈膜運(yùn)動方式一一對應(yīng)，這也是本文研究的基礎(chǔ)。

三、結(jié) 果

通過軟件提取嗓音和呼吸參數(shù)，發(fā)現(xiàn)所采錄的顫音段最多的是青衣，其次是老生、小生，而丑行演員所演唱的三段不同情緒的唱段中沒有符合標(biāo)準(zhǔn)的顫音段（詳見表1），這一結(jié)果符合我們對京劇行當(dāng)唱腔的審美認(rèn)知。青衣演員以悠長、柔美的唱腔為主，而丑行常常是簡潔、凝練的行腔語言和說白，很少有長段的抒情嘆吟。

表1 京劇四個基本行當(dāng)演員的年齡、性別、唱段和顫音樣本數(shù)目

初步對這些顫音樣本進(jìn)行聲學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)它們的平均顫動速度是3.69Hz（標(biāo)準(zhǔn)誤差是0.72），總體顫動頻率的區(qū)間在2.36Hz—6.25Hz；平均振幅是0.62半音，總體振幅區(qū)間是0.18半音—1.36半音；顫音的波形特征與正弦波相距甚遠(yuǎn)，在每一個顫音循環(huán)中，從波谷到波峰的時(shí)長總是大于從波峰到波谷的時(shí)長，而且多數(shù)顫音樣本中的完整波形常常隨著時(shí)間的延展而越來越小。?

將小生、老生、青衣、老旦、花臉演唱中的170個顫音段的聲學(xué)特性與演員在演唱時(shí)的呼吸信號進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)二者之間存在著相當(dāng)復(fù)雜的關(guān)系，并非我們所理解的、單純的是肺部氣流沖擊聲帶，導(dǎo)致環(huán)甲肌進(jìn)行周期性運(yùn)動。

具體來說，在170個顫音樣本中，88個顫音段的胸呼吸信號與基頻波動之間顯示出高度的相關(guān)性（P＜0.05），剩余的82個顫音段顯示具有局部高相關(guān)性。值得注意的是，在這88個高相關(guān)的顫音樣本中，77個顫音是負(fù)相關(guān)，11個是正相關(guān)。

從行當(dāng)類別來看，花臉的高相關(guān)顫音樣本最多，占其全部顫音樣本的79%。而且，花臉的顫音樣本都是負(fù)相關(guān)，平均相關(guān)系數(shù)最高。相反，老旦的負(fù)相關(guān)樣本最少，而青衣1的高相關(guān)顫音樣本則最少，僅占她全部樣本的43%（詳見表2）。

表2 六個京劇演員顫音基頻與胸呼吸信號之間的相關(guān)系數(shù)（N：負(fù)相關(guān)，P：正相關(guān)）

四、討 論

由于呼吸信號數(shù)據(jù)代表著演唱者肺容積的變化，而肺容積的變化則對應(yīng)著呼吸運(yùn)動的方式變化。因此，170個京劇顫音樣本所呈現(xiàn)出的胸呼吸信號與基頻波動之間的高相關(guān)性，說明演員在歌唱發(fā)聲時(shí)的呼吸方式影響著顫音的形成與顫音的聲學(xué)表現(xiàn)。

總體來看，這170個樣本的顫音基頻波動與呼吸信號之間存在著六種典型關(guān)系，具體如下：

第一，顫音波動伴隨著胸腔的持續(xù)收縮而展開。

此類顫音的典型特征是，隨著基頻的波動，演員的呼吸信號呈斜直線或斜波線下降，二者具有顯著相關(guān)性。而且，在呼吸信號呈斜波線下行的過程中，呼吸信號運(yùn)動的波峰或波谷對應(yīng)著基頻的波峰與波谷。這意味著在此類歌唱顫音中，胸腔在持續(xù)地收縮，肺部容積減少。在六個行當(dāng)演員中，83%的小生顫音樣本，81%的青衣1顫音樣本，64%的老生顫音樣本，63%的老旦顫音樣本，17%的青衣2顫音樣本都具有此種現(xiàn)象。這充分說明此類呼吸方式最為常見，即演員在持續(xù)的呼氣過程中，通過氣流對聲帶的沖擊形成了顫音，這也符合我們常規(guī)的歌唱認(rèn)知體驗(yàn)（如圖1所示）。

第二，顫音波動伴隨著胸腔的持續(xù)擴(kuò)張而展開。

這種顯著相關(guān)性主要發(fā)生在青衣2的顫音中（超過52%的青衣2顫音樣本屬于此類）。如圖2所示，演員的胸呼吸運(yùn)動是隨著顫音起伏呈斜線波動上升，多數(shù)情況下，呼吸運(yùn)動信號的波峰與波谷對應(yīng)著顫音的波峰與波谷。斜線上升意味著胸腔運(yùn)動在持續(xù)擴(kuò)張，肺部容積增大。從歌唱認(rèn)知體驗(yàn)的角度來看，比較難以實(shí)現(xiàn)，需要有豐富的歌唱經(jīng)驗(yàn)或特殊的技巧。因?yàn)?，二者的高相關(guān)性表明，顫音的發(fā)生是京劇演員在歌唱中一直保持吸氣的狀態(tài)下而形成的。

第三，顫音波動與呼吸信號同步、反向運(yùn)動。

這種顯著規(guī)律主要出現(xiàn)在88個高相關(guān)顫音樣本中。從行當(dāng)來看，最典型的是花臉，其在顫音歌唱中只有一種呼吸運(yùn)動方式，并且明顯區(qū)別于其他行當(dāng)。如圖3所示，胸呼吸運(yùn)動與顫音隨著時(shí)間同步進(jìn)行，平滑波動，但是方向相反，二者是高度負(fù)相關(guān)。而胸呼吸運(yùn)動呈穩(wěn)定的波動狀態(tài)也意味著在腹壓的推動下，胸腔進(jìn)行著持續(xù)的收縮與擴(kuò)張，形成了一種與顫音波動同步、反向的振動狀態(tài)。當(dāng)然，青衣2中有23%的樣本也屬于此類形式。

圖3 花臉的胸呼吸運(yùn)動方式與基頻變化（上圖與下圖）

從實(shí)際演唱角度來看，這屬于京劇界常說的“提拎音”，即演員在行腔中借助丹田氣的作用，形成一個顫動的腹壓，將胸腔產(chǎn)生的氣息經(jīng)聲帶形成一種“提著氣”的“波浪音”。在這一過程中，顫動的腹壓、胸腔的氣息與口腔中產(chǎn)生的顫音形成相反的波動趨勢，使得所發(fā)出的聲音富于彈性和美感，不會出現(xiàn)“左音”和“嘶音”。?

第四，顫音波動與呼吸信號同步、同向運(yùn)動。

在老生和青衣2的部分顫音樣本中，也出現(xiàn)了胸呼吸運(yùn)動與基頻波動同步、同向展開的現(xiàn)象，二者的運(yùn)動方式高度一致，呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)。當(dāng)然，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)不排除是嗓音和胸腔在發(fā)聲過程中，由于聲帶振動而產(chǎn)生的耦合現(xiàn)象（如見圖4所示）。

圖4 與基頻波動同步進(jìn)行的胸呼吸運(yùn)動方式（顫音樣本來自老生）

第五，顫音波動與呼吸信號整體非相關(guān)，局部高相關(guān)。

前文已述，在170個顫音樣本中，還有82個樣本（占總樣本的48.2%）的基頻信號與呼吸信號之間并沒有顯示出顯著相關(guān)性。但進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，這些整體非相關(guān)的顫音樣本的呼吸運(yùn)動方式具有顯著的規(guī)律性，即70%的樣本中普遍存在一個主要的呼吸運(yùn)動方式：當(dāng)顫音隨著時(shí)間波動時(shí)，伴隨著呼吸信號值（胸骨位移）越來越低，胸部將持續(xù)壓縮（如圖5所示）。

圖5 不相關(guān)顫音樣本的典型呼吸運(yùn)動方式與基頻運(yùn)動（顫音樣本來自小生）

非常值得注意的是，這里存在著一個典型的矛盾現(xiàn)象，即所謂的不相關(guān)是指從每個顫音樣本整體來說，完整的基頻波動信號與呼吸信號之間不存在顯著相關(guān)性。但是，在每個顫音樣本的局部，即每一個峰到峰（波峰到波谷或波谷到波峰）的區(qū)間內(nèi)，呼吸和基頻之間的線性函數(shù)卻顯示出了一個典型的高相關(guān)性，如圖6和表3。最高相關(guān)系數(shù)（Correlation Coefficient）R2達(dá)到0.996，最低相關(guān)系數(shù)R2是0.182。

分析原因，主要是由于胸呼吸信號的穩(wěn)步減弱和顫音的穩(wěn)步波動，這是導(dǎo)致顫音的局部片段（波峰到波谷或波谷到波峰的區(qū)間內(nèi)）中胸呼吸與基頻之間的高相關(guān)性與整個顫音段所顯出來的非相關(guān)性之間矛盾的根源。當(dāng)然，這一獨(dú)特的現(xiàn)象也充分說明京劇顫音波形的規(guī)則性，以及顫音基頻的波動規(guī)律與胸呼吸運(yùn)動之間的復(fù)雜性。

圖6 從波峰到波谷區(qū)間內(nèi)顫音基頻與胸呼吸信號之間的高相關(guān)性樣本

表3 82個整體不相關(guān)顫音樣本在峰到峰區(qū)間內(nèi)基頻和胸呼吸運(yùn)動之間的相關(guān)情況

結(jié) 論

毫無疑問，我們的分析結(jié)果顯示，京劇顫音的基頻與呼吸信號之間有著復(fù)雜的關(guān)系。在高相關(guān)樣本中，負(fù)相關(guān)最為普遍；在整體非相關(guān)的顫音樣本中，存在著局部高相關(guān)的現(xiàn)象，而且不同的演員行當(dāng)之間具有顯著的差異性?？傮w來看，在所采集的四個行當(dāng)演員的所有顫音樣本中，胸腔持續(xù)壓縮（呼吸信號呈斜直線或斜波線下降）是最普遍的呼吸運(yùn)動方式。這也充分說明京劇歌唱顫音的發(fā)生機(jī)制在生理或動力系統(tǒng)方面有著顯著的規(guī)則性。當(dāng)然，京劇唱腔藝術(shù)博大精深，歌唱顫音與呼吸之間的關(guān)系還須從更多維度進(jìn)行解讀與剖析才能窺其真諦，推動傳統(tǒng)藝術(shù)的傳承發(fā)展。

注 釋

①針對京劇顫音與呼吸信號的關(guān)系，筆者曾在《聲學(xué)視域下的京劇顫音研究》一文討論“影響京劇顫音物理表象與審美特性的因素”中有所涉及，當(dāng)時(shí)限于篇幅，沒有展開論述，鑒于此問題對顫音的產(chǎn)生極為重要，故再次專文進(jìn)行探索。

②〔美〕拉里·蒂爾著，董克、崔如峰譯《薩克斯管演奏藝術(shù)》，新世界出版社1991年版，第46頁。

③Carl Seashore，Psychology of Music，New York:McGraw-Hill,1938.

④〔美〕維克托·亞歷山大·菲爾茲著，李維渤選譯《訓(xùn)練歌聲》，上海音樂出版社2003年版，第118頁。

⑤董理、孔江平《昆曲閨門旦顫音的嗓音特征》，《清華大學(xué)學(xué)報(bào)》（自然科學(xué)版）2017年第6期。

⑥韓啟超《聲學(xué)視域下的京劇顫音研究》，《藝術(shù)百家》2017年第3期。

⑦舒同林《京劇演唱中的嗽音、擻音和顫音》，《中國京劇》2018年第10期。

⑧汪人元《京劇潤腔研究》，《戲曲藝術(shù)》2011年第3期。

⑨［元］燕南芝庵《唱論》，見《中國古典戲曲論著集成》，中國戲劇出版社1959年版，第159頁。

⑩［清］王德輝、徐沅澄合著《顧誤錄》，同注⑨，第60—61頁。

?俞振飛編著《振飛曲譜》，上海音樂出版社2002年版，第20頁。

?董維松《論潤腔》，《中國音樂》2004年第4期；沈洽《音腔論》，《中央音樂學(xué)院學(xué)報(bào)》1982年第4期；沈洽《音腔論（續(xù)）》，《中央音樂學(xué)院學(xué)報(bào)》1983年第1期。

?〔美〕威廉·文納著，李維渤譯《歌唱——機(jī)理與技巧》，世界圖書出版西安公司2000年版，第280頁。

?謝瑾、徐希茅《關(guān)于民族聲樂作品中顫音唱法的思考》，《新疆藝術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》2010年第4期。

?施國新、賈旭《歌唱顫音的基本特征及其運(yùn)用》，《南通大學(xué)學(xué)報(bào)》（社會科學(xué)版）2013年第4期。

?范義付《論聲樂的顫音技術(shù)》，《歌?！?007年第4期；周友華《試論顫音、抖音和晃音》，《音樂探索》1988年第2期。

?鐘育喬、楊蕾、白堡倫《淺談聲樂中顫音的生物物理機(jī)制》，《海南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)》2014年第3期。

?為了保證研究結(jié)果的科學(xué)性，所有顫音樣本必須符合四個標(biāo)準(zhǔn)：第一，長于1.5秒，或超過3個完整顫音循環(huán)；第二，音高沒有發(fā)生明確變化；第三，元音沒有發(fā)生變化；第四，沒有樂器伴奏噪聲的干擾。

?同注⑥。

?同注⑦。