相信每個(gè)非專業(yè)音樂(lè)愛(ài)好者在KTV扯嗓子的時(shí)候都有這樣一個(gè)痛——一飆高音就破音，實(shí)在是太失敗了。
那些能唱海豚音的人是怎么做到的，難道他們的喉嚨是奇行種嗎？
今天就來(lái)解答你的千年疑問(wèn)。
關(guān)鍵概念
共振頻率
材料和操作
一根長(zhǎng)長(zhǎng)的管子，如PVC管子
一個(gè)破喉嚨
好的，這個(gè)實(shí)驗(yàn)非常簡(jiǎn)單，只要你對(duì)著管子，從你能吹的最低音吹到你能吹到的最高音就可以了。
吹的過(guò)程中你會(huì)發(fā)現(xiàn)，有一個(gè)音你是怎么也吹不出來(lái)的。
原理
管子的這個(gè)音發(fā)不出來(lái)，和你唱破音是一個(gè)道理，都和一個(gè)物理概念——共振頻率有關(guān)。
澳大利亞新南威爾士大學(xué)的聲學(xué)研究者 Joe Wolfe 一直以來(lái)研究的是各種歌唱家的發(fā)聲技巧的物理原理。
他對(duì)這個(gè)奇妙現(xiàn)象的看法是，當(dāng)你在吹管子的時(shí)候，你的聲帶沒(méi)有辦法應(yīng)對(duì)管子發(fā)生共振時(shí)的氣流。
是這樣的，一個(gè)系統(tǒng)有自己的固有頻率。
比如敲擊玻璃杯發(fā)出的音高，就代表著它的固有頻率。如果你的音高，也就是頻率接近玻璃杯的固有頻率，就會(huì)發(fā)生共振，玻璃杯的振幅就會(huì)變得很大，它就會(huì)碎。這就是共振頻率。
當(dāng)然了，共振頻率和固有頻率并不總是相同，比如人的聲腔就有好幾個(gè)共振頻率。
Wolfe 解釋道，當(dāng)你吹出的頻率（音高）小于共振頻率的時(shí)候，在你的喉管和管子之間的空氣的振動(dòng)和你的聲帶振動(dòng)是同相位的。這就好比你慢慢拉彈簧的時(shí)候，彈簧的運(yùn)動(dòng)方向和你手的運(yùn)動(dòng)方向一致。
而當(dāng)你吹出的頻率大于共振頻率的時(shí)候，空氣的震動(dòng)和聲帶的震動(dòng)是反相位的。你可以理解為，當(dāng)你拉彈簧的頻率很快的時(shí)候，你的手的運(yùn)動(dòng)方向和彈簧的運(yùn)動(dòng)方向相反。
Wolfe 說(shuō)，當(dāng)你的音高正好處于共振頻率時(shí)，你的聲腔沒(méi)有辦法應(yīng)對(duì)這突如其來(lái)的相位變化，這就好比你很難把握彈簧的運(yùn)動(dòng)和你手的運(yùn)動(dòng)從同步到相反的那一瞬間的轉(zhuǎn)變一樣。
此外，在共振時(shí)，你的聲帶需要更大的力量才能把空氣逼出去。而沒(méi)有受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的你的聲腔無(wú)法完美地使出足夠的力量，并應(yīng)對(duì)相位的變化，因此才會(huì)跳過(guò)那個(gè)共振頻率。換句話說(shuō)，管子被你吹破音了。
可是，人的聲道也是一根管子，也有自己的共振頻率，那么歌唱家們是不是無(wú)法唱出這個(gè)調(diào)子呢？他們?yōu)槭裁纯梢圆黄埔裟兀?/p>
Wolfe 和同事對(duì)此做過(guò)研究，并把研究成果發(fā)表在了2016年的 Proceedings of Meetings on Acoustics 上。
他說(shuō)，人的聲腔一般有2個(gè)比較強(qiáng)的共振頻率，都在0-2000赫茲之間。但是女高音歌唱家有時(shí)要唱到3000赫茲的極限音高，顯然這個(gè)頻率在聲腔的共振頻率之外。
為了讓自己的高音能被聽(tīng)見(jiàn)（不破音），女高音歌唱家能夠調(diào)整自己的聲腔，比如嘴巴還有喉嚨的形態(tài)，把它的共振頻率變成自己要唱的音高，這樣就能隨心所欲地讓聲腔發(fā)生共振。一旦發(fā)生發(fā)生共振，歌唱家就可以不用費(fèi)勁地發(fā)聲，也能讓聲音變響了。
所以許多歌唱家在唱高音的時(shí)候，你可以看到他們把嘴巴長(zhǎng)得很大，這就是他們?cè)谥鲃?dòng)調(diào)整聲腔共振頻率的操作。知道怎么分辨假唱了吧？
而這也是你會(huì)唱破音的一大原因。當(dāng)你在轉(zhuǎn)換音高的時(shí)候，你的聲腔的共振頻率并沒(méi)有調(diào)整為相應(yīng)的音高，共振無(wú)法發(fā)生，因此你的聲音會(huì)突然變?nèi)酰@就是破音了。
總之看完唱破音的原理呢，我們明白，如果你是櫻桃小口，你可能天生不適合唱歌了。不吹不黑，好的歌手一般都有張彈簧般靈活的大嘴，懂嗎？
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