Page 86 - 应用声学2019年第2期

232 2019 年 3 月

方向，传声器到嘴巴的直线距离为 0.3 m，约在嘴巴 0.8∼8.6 dB。对于动态范围，老旦的动态范围最大，
正下方0.15 m。 其次是青衣和花旦；同一行当的演员，其语言、念白
1.4 数据处理 和清唱粤剧三种发声方式的动态范围相差不大。
实验录制的声音文件采用长时平均谱 (Long- 2.2 发声频率特性曲线
term averaged spectrum) 的声学分析方法 [14] 。长 由于篇幅所限，无法显示所有原始测量结果。
时平均谱是一种专门针对语言和歌唱声的有效分 图 1 和图 2 给出了花旦清唱固定粤剧曲目和青衣普
析方法 [15] ，其曲线既可以表征嗓音声源特性，又可 通话朗读的频率特性曲线，图中的细线为每位演员
以描述嗓音在一段时间内的频率特性和共振峰特 的频率特性曲线，粗实线代表每个行当的平均频率
征 [16] 。长时平均谱是把声音信号分割成短的时间 特性曲线。从频谱图中可以看出，同一行当演员的
窗，进行短时傅里叶变换，然后计算每个时间窗的 频率特性曲线既有共性特征也有个性差别。
功率谱，再对所有时间窗的功率谱数值求平均所得。 80
ᔉே1
一般认为在 10∼40 ms 的时间间隔内，人类发声基 70 ᔉே2
ᔉே3
本固定不变，频谱特性随时间变化缓慢，因此对其进 60 ᔉே4
行长时平均谱分析时窗长控制在10∼40 ms之间。 ܦԍጟ/dB 50 ࣱک
对声音样本进行长时平均谱分析，采用2048点
40
快速傅里叶变换，上限截止频率为 25.6 kHz，采样
30
频率为 65.536 kHz，分析窗为汉宁窗，窗重叠率为
20
50%，因此窗长为31.25 ms，频率分辨率为32 Hz。 100 200 400 800 1600 3200 6400 12800 25600
ᮠဋ/Hz
2 实验结果及分析
图 1 花旦清唱粤剧曲目频率特性曲线
2.1 声压级特性 Fig. 1 Spectrum curve for singing performed by
young female character type
分析声音样本的等效连续声级，数据结果如
70
表 1 所示。从表 1 中可以看出，花旦和青衣清唱工 ᭟ᛨ1
᭟ᛨ2
尺谱的声压级最大，老旦清唱自选曲目的声压级 60 ࣱک
最大，虽然清唱内容不同但三个行当的发声声压级 50
均各自较接近，说明清唱的声音大小与内容关系不 ܦԍጟ/dB
大；对于大力度下不同的发声方式，演员清唱的声 40
压级最大，其次是念白和语言；清唱时的声压级比 30
念白时高 0.5∼3.8 dB；念白声压级比语言声压级高 20
100 200 400 800 1600 3200 6400 12800 25600
ᮠဋ/Hz
表 1 大力度下 0.3 m 处的声压级及动态范围
Table 1 Equivalent continuous sound level 图 2 青衣普通话朗读频率特性曲线
and dynamic range at 0.3 m with great in- Fig. 2 Spectrum curve for Mandarin speech per-
tensity formed by middle-aged female character type
(单位: dB) 2.2.1 发声方式对发声频率特性曲线的影响
声压级 动态范围 分别绘制旦角在清唱、念白和语言发声方式
发声方式
花旦 青衣 老旦 花旦 青衣 老旦
下的频率特性曲线，如图 3 所示。从图中可以看出
普通话朗读 77.9 75.7 — 7.3 9.1 —
发声方式不同时，演员的发声频率特性曲线形状
粤语朗读 79.2 78.0 84.0 8.8 9.9 13.7
念白 82.8 84.3 84.8 10.5 9.2 12.6 有些区别。以花旦为例，清唱时声压级的最大值出
清唱工尺谱 85.3 87.8 87.1 7.4 11.1 11.4 现在 896 Hz，声压级为 71.5 dB，此后随着频率的
清唱固定曲目 83.3 86.1 88.6 7.9 8.0 15.6 增加声压级逐渐降低，下降斜率为 13 dB/oct，在
清唱自选曲目 83.7 86.1 85.3 8.9 8.5 11.7
7840 Hz 声压级降到最小值 29.6 dB 之后开始上升，