创见“歌唱生物力学”新理的

【摘 要】在歌唱状态下把声乐教学艺术与生物力学等理论交叉融合,在跨学科视野下研究建立科学声乐教学理论.以自然科学理论为基础,探讨歌唱器官运行受力工况与生物力学特性.创见“歌唱生物力学”新学科理论,实现对歌唱艺术嗓音（如歌唱声门发声效率、音量、声区、音色、共鸣等）的合理调节.建立中国科学声乐教学理论新体系,具有重要的理论价值和现实指导意义.

【关 键 词】创见；歌唱生物力学；新理论

为了促进多学科大跨度声乐教学理论的创新,我们要在人文艺术学科研究中引入自然科学的学术意识形态和研究方法.推崇自然科学与声乐教学艺术领域交叉融合性研究,应用自然科学如生物力学、嗓音医学等理论,结合演唱活动的行为实践,在跨学科视野下形成“歌唱生物力学”新型边缘学科理论,对解决中国声乐教学理论具有重要的影响.“艺术和科学是人类把握世界的基本方式,也是人类创造力的两翼.艺术与科学融合对于发展创造性思维和知识创新、改革和完善创新人才教育培养模式等方面都具有重要的意义.艺术与科学融合的大趋势,必将有力地促进科学、艺术和整个社会的思想文化的繁荣和发展”[1].早在17、18世纪起声乐教学特别强调歌唱呼吸的作用,玛努埃尔加西亚第二创立了歌唱呼吸“声门冲击”学说.在19世纪着重于歌唱共鸣,20世纪研究喉器形成范纳德的“轻机能、重机能”学说.在当时社会历史阶段和科学技术条件下,对于世界声乐教学起到了重要指导作用[2]、[3].二十一世纪如何架起自然科学与声乐教学跨学科理论的桥梁呢?随着自然科学如生物力学、嗓音医学等理论的发展,我们声乐教学理论也应该相应的得到发展.把生物力学理论引入声乐教学领域,创新中国“歌唱生物力学”声乐教学理论新体系.为深入细致的声乐教学理论研究提供基础理论支持,应该引起声乐教育家、学者、歌唱家等同仁的重点关注与思考.

一、歌唱器官受力的工况

长期以来以演唱为特征的美声、民族、通俗、京剧、戏曲、歌剧等声乐教学,一直盛行使用传统的启发式感觉与经验教学方法.由于声乐教学领域存在“重实践、轻理论”的传统经验主义教学倾向,使声乐教学理论研究比其他领域的科学理论研究大为滞后.声乐教育家、学者、歌唱家等在声乐教学中,由于感觉与经验的不同形成许多不同声乐学派.国内外不同声乐学派都是凭借各自的感觉与经验教学,由于声乐教学理论不统一而争论激烈.在高等音乐学院实行传统“师徒带教”声乐教学方式,愈来愈显现出很多弊端与局限性.目前高等音乐教育学府成为了师徒带教的场所,对演唱评价也没有明确统一的标准.只能凭借不同学者、声乐教育家、歌唱家等个人的感觉经验和喜好来评价,在传统声乐教学理论中有许多声乐教学观点如“声音支点”、“支点唱法”、“声音位置在眉心”、“高音位置在脑后”等各种提法.有些学者把歌唱感觉与经验,当着歌唱生理机能和声乐教学理论的终极目的.虽然传统声乐教学理论提法也成功的培养一批歌唱家,但是启发式感觉与经验的办法只能告诉大家“怎样做”,不能科学解释声乐教学理论中“为什么”的科学本质问题.要结束激烈声乐学派纷争,必须在声乐教学理论上有所突破.

中国特色声乐教学理论形成和发展,应该加强歌唱状态下的歌唱生物器官运行如声带发声等受力工况研究.歌唱生物器官受力分析对于全面了解演唱者歌唱状态生物力学特性,调节歌唱艺术嗓音效果具有重要的作用.歌唱活动实际上就是演唱者生物器官运行的生物力学调节过程,把生物力学理论扩展应用到声乐教学理论领域,有利于促进新型声乐教学理论形成和发展.很多重要声乐教学理论（如歌唱动力、歌唱发声、歌唱声区、歌唱音色、歌唱共鸣、声乐唱法）等,都隐藏着许多歌唱生物力学特征改变的科学原理.应用“歌唱生物力学”理论和观点,探索生物力学与歌唱生物器官运行规律,对澄清歌唱活动本质特征具有重要的现实指导意义.声乐教学新理论伴随着生物力学的成就产生,融合生物力学形成歌唱生物力学学科理论.我们高等音乐学院的声乐教学理论,应该建立符合自然科学的科学声乐教学理论.

二、歌唱生物力学的特性

歌唱状态生物力学特性在不同歌唱生物器官受力工况的条件下形成,歌唱活动中生物器官（如声带）受到力的作用所表现受力工况,是一个综合性生物力学特征改变的过程.我们试图运用生物力学等理论,分析歌唱生物器官运行（如声带等）受力工况与生物力学特性,建立新型“歌唱生物力学”声乐教学理论.

1.歌唱嗓音形成条件.

在歌唱通道里歌唱艺术嗓音的形成与传播需要有四个基本条件：歌唱“动力”--促进歌唱呼吸气体流动的“动力”系统；歌唱声源--歌唱声带振动体；歌唱声波传播媒质--歌唱呼吸气体；歌唱共鸣腔--歌唱通道共鸣腔体的变化.歌唱喉腔内演唱者歌唱声带受到不同种类生物力学同时作用,这些力学作用使歌唱声带运动发生许多不同形态学变化.歌唱状态时声带受到生物力学作用,包括歌唱声带肌力、歌唱声带弹性拉伸（压缩）力、歌唱声带振动力、歌唱呼吸驱动力等,影响歌唱声带不同的运动方向.由于歌唱声带受到生物力学作用的不同运动变化,使歌唱艺术嗓音发生了许多根本性改变.要研究建立现代声乐教学理论,就要建立歌唱发声状态与众多相关生物力学的理论联系.在声乐领域重新建立歌唱生物力学理论,如喉腔内的歌唱呼吸力学、歌唱声带振动力学、喉内肌群肌力学、歌唱声带弹性力学等各个力学学科理论的联系.在此基础上综合应用生物力学的理论分析、实验量测和数值计算等方法,探讨歌唱生物器官受力工况、生物力学基本规律.从而科学解释与解决歌唱活动实践中,产生不同歌唱艺术嗓音现象的本质特征.

2.歌唱器官受力为突破口.

在声乐教学理论研究中选择歌唱状态生物器官运行,与声门状态生物力学改变作为研究突破口.讨论喉腔内声带受力工况及生物力学特性的变化,而且贯穿着歌唱活动的始终.在喉腔内歌唱声带工作环境、受力部位,每个不同作用力位置和方向都是不同的.通过分析喉腔内歌唱声带受力作用方向,确定歌唱声带运动受到了不同种类的歌唱生物力学作用.歌唱声带受迫振动发出的歌唱艺术嗓音,是因为人体大脑中枢神经系统的神经冲动,首先到达歌唱喉腔内弹性圆锥的肌群引起收缩,调节歌唱声带张力和歌唱声门状态的变化.同时,在歌唱呼气气流驱动力作用下,促使歌唱声带振动、歌唱呼吸气流率、喉内肌群肌电（生物电）活动等因素改变,直接影响歌唱艺术嗓音的效果[4].3、歌唱生物力学特征.

我们选择以歌唱器官如声带等受力工况为突破口,主要是要分析歌唱状态生物器官动力系统在输出的“动力”学（包括外力、内力）作用下,歌唱声带发生的生物力学特性改变[5].科学解释歌唱生物器官活动生物力学本质,讨论与歌唱呼吸流体力学、歌唱声带振动力学、歌唱喉内肌肌力学、歌唱生物弹性力学等互相交叉联系与基本规律.通过歌唱生物器官受力特点的分析,可以详细科学理解歌唱状态如声带受迫振动等生物力学特性.歌唱状态不同生物力学作用形成不同生物力学特征,包括歌唱声带张力特征、歌唱声带振动特征、歌唱呼吸力学特征等生物力学变化.这些生物力学特征变化严重影响歌唱声门发声效率,得到不同歌唱艺术嗓音（如歌唱发声效率、音量、声区、音色、共鸣等）的演唱效果.歌唱状态生物力学特征研究,主要讨论影响歌唱活动内部和外部的生物力学条件变化,寻求歌唱器官运行如声带发声技术等特点和歌唱生物器官运行合理性和最佳状态.

三、歌唱生物力学的创见

中国乃至世界声乐教学理论,需要从声乐学科研究的教学理论体系、声乐科研选题、声乐实验论证进行全面创新.在人文社会学科领域中声乐教学理论研究者,应该夯实自然科学理论的基础.让自然科学如生物力学等与声乐教学理论之间形成良好的交叉融合,通过声乐研究者主动调整自然科学知识结构,对声乐教学与演唱理论存在的现实问题以及声乐学科未来发展走向进行反思,构建中国特色的歌唱生物力学声乐教学新理论体系.在不同学科理论思想碰撞中,促进新的“歌唱生物力学”跨学科理论形成.歌唱状态喉腔内的歌唱声带张力、歌唱声带振动力、歌唱“呼气”气流驱动力等,在调节歌唱艺术嗓音基频中具有重要的作用[6].过去声乐教学理论研究一直棣属于社会科学的范畴,我们研究分析歌唱器官如声带等受力工况及歌唱生物力学特征的目的,就是要科学地调节演唱者歌唱生物器官的生物力学特性,实现歌唱生物器官可靠运行（如膈肌收缩、声带振动等）调节.歌唱活动时歌唱器官运行的生物力学调节,产生不同歌唱艺术嗓音（如歌唱音量、节奏、旋律、音高、音色等）特性的变化.同时歌唱状态生物力学的改变,形成不同唱法、不同民族润腔技术和技巧变化等.通过分析研究在歌唱状态下歌唱生物器官受力及生物力学特征,讨论歌唱状态生物器官运行的生物力学调节理论,是声乐教学理论研究最重要的突破口.从建立“歌唱生物力学”新理论入手,阐述解决声乐教学与训练中歌唱器官生物力学调节技术与技巧的问题.声乐教学理论研究不能只停留在人体喉腔的结构研究,其实这只是从形态学现象认识歌唱发声器官的特点.因为歌唱喉内肌如声带等运动、歌唱呼吸流动非常复杂,既不是单纯医学解剖、生理学理论,也不单纯是声学理论的问题.歌唱声带发声是特殊生物材料,也不完全遵循一般物理声学规律.

在歌唱状态下我们通过喉腔内不同歌唱声带运动形式的讨论,明确歌唱声带不同生物力学特征.在此基础上探讨歌唱状态器官如声带受力运动及生物力学的基本规律.歌唱器官如声带受力运动后,最终还是造成歌唱声门形状和歌唱声带生物力学（如张力、振动力、呼吸驱动力等）改变.人体歌唱活动中歌唱器官如声带与生物器官运行协调作用,使歌唱生物力学特征发生很大的改变.不同歌唱生物力学特点（如声带运动形式）形成不同的歌唱艺术嗓音,具体表现在演唱效果（如声区、音量、音色、共鸣、声门发声效率等）的改变.国外声乐理论中“声门冲击”和“轻机能、重机能”学说,由于当时自然科学理论的限制,也就无法综合分析歌唱状态下歌唱生物力学特性.玛努埃尔加西亚第二“声门冲击”学说,虽然提出歌唱呼吸对声带冲击力作用的影响,但是没有与自然科学中生物流体力学理论结合研究是值得磋商的.范纳德歌唱“轻机能、重机能”学说,也只是客观描述了歌唱声带在喉内肌力的作用下发生歌唱声带形态学的变化.没有与自然科学如喉内肌肌力学、声带振动力学、生物弹性力学等理论结合,讨论歌唱状态下演唱者歌唱器官所表现的生物力学特征改变.况且这些学说都只谈到了歌唱状态下,生物器官中如声带等发声运动与生物力学作用（歌唱呼气驱动力、肌力）的某一个侧面,更谈不上真正讨论歌唱状态下生物力学改变的歌唱发声本质的理论.我们应该把声乐教学艺术及生物力学交叉融合,建立既符合自然科学理论又具有中国特色的创新“歌唱生物力学”声乐教学理论新体系.

【参考文献】

[1]葛朗艺术与科学融合的大趋势――论改革和完善创新人才教育培养模式[J]《艺术教育》2012年03月：29-31页.

[2]加尔西亚《歌唱艺术论文大全》[M]世界图书出版公司,1847

[3]威廉文纳《歌唱的机理与技巧》,李维渤译,西安[M]世界图书出版公司,2000年9月：1-446页.

[4]杨式麟《嗓音医学基础与临床》第1版[M]沈阳,辽宁科学技术出版社2001年6月：12-123页.

[5]李盛等不同直径下声门腔内准稳态流场分布及其与发声参量的关系《自然科学进展》第14卷第3期2004年3月：325-332页.

[6]吴雅珍等喉内肌、声门下压力、气流率在调节基频中的作用[J]《听力学及言语疾病杂志》1994年第2卷第1期：9-13页.