Текст книги "Язык эмоций и эмоциональный слух. Избранные труды"

Метод измерения разборчивости вокальной речи

За основу этого метода нами был взят метод слоговой разборчивости (или слоговой артикуляции), обычно применяемый инженерами связи для оценки качества речи, передаваемой по линиям радиосвязи (Покровский, 1962). Как известно, сущность данного метода состоит в том, что диктор читает артикуляционные таблицы, а группа слушателей (артикуляционная бригада) слушает и записывает то, что слышит. Число правильно записанных слушателями слов (или слогов), выраженное в процентах по отношению ко всем словам, прочитанным диктором, и составляет количественную меру разборчивости речи данного диктора в данных условиях передачи[11]11
  Как правило, таким методом оценивается не качество речи диктора, а качество тракта связи, при этом предполагается, что речь диктора обладает нормальной разборчивостью, а слушатели – нормальным слухом. В известной мере это предположение оправдывается соответствующим подбором и тренировкой диктора и слушателей.


[Закрыть]. В теории и практике разборчивости речи находят применение методы фразовой, словесной, слоговой и звуковой артикуляции, между которыми существуют определенные количественные соотношения (Покровский, 1962), позволяющие расчетным путем определить фразовую разборчивость на основании разборчивости другого вида.

В качестве первых предварительных опытов нами были проведены исследования разборчивости вокальной речи непосредственно по методу фразовой артикуляции в естественных условиях. При выступлении певца в концертных условиях производилась запись на магнитофон исполняемых им вокальных произведений[12]12
  Запись производилась в Малом зале им. А. Г. Рубинштейна Ленинградской консерватории.


[Закрыть]. В дальнейшем эти записи воспроизводились группе слушателей, незнакомых с данными произведениями. Им предлагалось записать текст произведений. Воспроизведение осуществлялось небольшими отрывками, включающими 3–4 слова, с тем чтобы слушатели могли успеть записать то, что слышат. В результате было обнаружено, что слушатели записывают правильно от 20 до 70 % всех слов вокальных произведений. Процент разборчивости оказался сильно зависящим от характера музыкального произведения: его темпа, ритма, тесситуры (т. е. доминирующей высоты звука), интенсивности музыкального сопровождения и, по-видимому, индивидуальных особенностей произношения обследуемых вокалистов. В общей форме удалось установить, что разборчивость вокальной речи у женщин значительно ниже, чем у мужчин. Было высказано предположение, что различие это объясняется большей высотой основного тона женского голоса (у женщин основной тон на октаву выше, чем у мужчин). Поэтому в качестве одной из очередных задач возникла необходимость измерения зависимости разборчивости вокальной речи от высоты основного тона. Этот вопрос представляет определенный интерес и для обычной разговорной речи. В доступной нам литературе не удалось найти указаний на исследования этой зависимости.

Для более детального измерения разборчивости вокальной речи мы применили метод слоговой артикуляции. Известно, что слова и фразы связной речи обладают значительной надежностью механизма передачи информации (нередко обозначаемой термином избыточность), позволяющей слушателям догадываться о правильном написании слов и фраз по контексту и смыслу в случае каких-либо нарушений речевого сигнала. С этой точки зрения, метод слоговой разборчивости с применением бессмысленных слогов, не несущих информационной избыточности, является наиболее целесообразным в подобного рода исследованиях. В наших опытах мы употребляли слоговые артикуляционные таблицы, составленные из бессмысленных слогов коллективом фонетистов в содружестве с инженерами связи (Покровский, 1962) и отражающие фонетический состав русской речи. Данные артикуляционные таблицы, как уже указывалось, находят широкое применение для измерения разборчивости обычной разговорной речи.

Однако вокальная речь, как известно, обладает целым рядом специфических особенностей (значительно большей длительностью гласных, более широким диапазоном изменения частоты основного тона и пр.). Это диктовало необходимость видоизменения существующего метода слоговой артикуляции. Видоизменение сводилось к тому, что испытуемым-вокалистам предлагалось не проговаривать, а пропевать слоги артикуляционных таблиц голосом средней силы, притом на совершенно определенных нотах, задаваемых испытуемому на пианино. Последовательность этих следующих друг за другом тонов составляла гаммы, идущие то в нисходящем, то в восходящем порядке. Как показал опыт, это менее утомляло испытуемого, чем пропевание многих слогов подряд сначала на одной ноте, потом на другой и т. д. Впоследствии из общего количества слогов, пропетых испытуемым и правильно принятых слушателями, исчислялся общий процент разборчивости вокальной речи (по всему диапазону), а из числа слогов, пропетых на каждой градации высоты, находился процент разборчивости, соответствующий определенной высоте основного тона.

Таким образом, разработанная нами методика позволяла определить процент разборчивости вокальной речи не только в целом на всем диапазоне голоса данного певца, но и на каждой ноте в отдельности, в результате чего для каждого испытуемого вычерчивался график зависимости разборчивости от высоты основного тона (Морозов, 1963^а). Помимо разборчивости вокальной речи, у каждого испытуемого исследовалась разборчивость разговорной речи по общепринятой методике слоговой артикуляции (Покровский, 1962).

В ряде случаев производился фонетический анализ вокальной речи. Фонетический анализ осуществлялся путем вычисления процента правильно воспринятых слушателями звуков (гласных и согласных) по отношению ко всем звукам этого рода, произнесенным певцами. Результаты выражались в процентах для каждого звука речи в отдельности. Кроме того, находился общий процент разборчивости для различных групп фонетически родственных звуков (гласные, согласные, щелевые, смычные, аффрикаты).

Группа слушателей (артикуляционная бригада) в наших опытах состояла из 6–7 человек с нормальным слухом. Предварительно артикуляционная бригада получала необходимые инструкции и тренировалась. Исследования производились методом непосредственного прослушивания в свободном звуковом поле в Малом зале им. А. Г. Рубинштейна Ленинградской консерватории. Расстояние от испытуемого до слушателей сохранялось равным 10–12 м.

Сравнительная оценка разборчивости обычной и вокальной речи

По данной методике было обследовано три группы испытуемых: мужчины, женщины и дети. Мужскую и женскую группы составили профессиональные певцы и студенты вокального факультета Ленинградской консерватории: 4 баса, 2 баритона, 5 теноров, 1 меццо-сопрано, 3 сопрано. В детскую группу вошли 7 дискантов и 3 альта из хора мальчиков Ленинградской академической капеллы им. М. И. Глинки в возрасте от 10 до 14 лет. Всего исследовано 25 вокалистов.

Результаты исследования суммированы в таблице 1. Можно видеть, что разборчивость вокальной речи у всех испытуемых ниже разборчивости обычной разговорной речи (в среднем на 16,3 %).

Таблица 1. Средняя разборчивость обычной и вокальной речи у различных групп вокалистов (в %)

Средняя разборчивость обычной речи составила 87,0 %, а вокальной – 70,7 %. Далее было обнаружено, что вокальная разборчивость у женщин (65,0 %) заметно хуже, чем у мужчин (75,0 %). Разборчивость вокальной речи у детей составляет в среднем 72,3 %.

Существенны индивидуальные различия среди испытуемых по степени разборчивости как обычной, так и вокальной речи.

Разборчивость вокальной речи как функция высоты основного тона голоса

В дальнейшем для каждой группы испытуемых (мужчины, женщины, дети) выводился процент разборчивости (по вышеуказанной методике), для каждой ноты диапазона голоса, по данным всех членов артикуляционной бригады. Общее количество оценок по отдельному исследованному уровню высоты голоса (n_Σ) колебалось приблизительно в пределах от 150 до 400. Результаты представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Зависимость разборчивости вокальной речи от высоты основного тона голоса.

Средние данные: 1 – мужчины, 2 – женщины, 3 – дети. По оси абсцисс сверху – частота основного тона (Гц), снизу – соответствующая высота голоса в нотном обозначении; по оси ординат – слоговая разборчивость вокальной речи (А %)

Как показывает ход кривых, для каждой группы испытуемых имеются участки наилучшей и худшей разборчивости. Область максимальной слоговой разборчивости (около 90 %) у мужчин располагается примерно в пределах А-с', что соответствует частоте основного тона от 110 до 262 Гц. Пропевание слогов более высоким голосом дает меньший процент разборчивости, но все же не менее 50 %.

Разборчивость женской вокальной речи максимальна (~90 %) на низких и средних высотах голоса – приблизительно от 330 до 524 Гц (е'–с") и очень резко падает на высоких тонах. При приближении к верхнему с''' (1048 Гц) слоговая разборчивость женщин стремится к нулю.

Кривая слоговой разборчивости детей располагается ниже женской кривой примерно на 10 % и имеет максимум приблизительно в тех же пределах высоты, что и у женщин. Таким образом, мужская группа имеет более широкий диапазон хорошей разборчивости (т. е. выше 80 %) – около полутора октав, а женская и детская заметно уже – менее октавы[13]13
  Как известно из работ по исследованию соотношения различных видов разборчивости, слоговая разборчивость 80 % и выше соответствует 99 % и выше фразовой разборчивости и квалифицируется как отличная (Покровский, 1962).


[Закрыть].

Нами обнаружено некоторое снижение разборчивости на высотах основного тона, соответствующих переходным нотам[14]14
  «Переходными» называются ноты (1,5–2 полутона) перехода голоса из нижнего грудного регистра к верхнему головному регистру.


[Закрыть] для каждого типа голоса: у басов и баритонов на h – d', у теноров на е'–fis', у женщин на с" – е". Это явление, несомненно, связано с несколько увеличенной трудностью звукообразования на переходных нотах у всех певцов.

Таким образом, по нашим данным, наилучшая разборчивость вокальной речи наблюдается на средних нотах диапазона голоса певца, соответствующих разговорному диапазону, несколько ухудшается на низких и значительно падает на высоких. Последнее обстоятельство особенно характерно для женских голосов (сопрано и меццо-сопрано). При пении на высоких нотах певцы часто совершенно искажают гласные и согласные, так что слушателям удается записать правильно лишь очень немногие слоги. За счет низкого процента разборчивости на высоких нотах значительно снижается и общий процент разборчивости в пении, и, таким образом, в пении разборчивость оказывается у всех испытуемых более низкой, чем в речи. Если же рассматривать разборчивость вокальной речи на той же высоте основного тона, на которой осуществляется и речь певца (т. е. нижней трети диапазона), то оказывается, что вокальная разборчивость на этих нотах не только не уступает речевой, но даже несколько превосходит последнюю. Таким образом, общий низкий процент разборчивости вокальной речи следует целиком отнести за счет резкого падения разборчивости именно на высоких нотах.

Анализ причин, обусловливающих разборчивость вокальной речи

Одной из причин плохой разборчивости при пении на верхнем участке диапазона у женщин является сама высота вокализируемого звука. На верхнем с''' основной тон колебания голосовых связок певицы составляет свыше 1000 Гц. Между тем известно, что многие характеристические форманты гласных (например, для У), по которым эти гласные опознаются, лежат в области до 1000 Гц (Фант, 1964). Вполне естественно, что эти низкочастотные форманты отсутствуют в высоких звуках, основной тон которых превышает среднюю частоту форманты. Предельно высокие звуки мужских голосов значительно уступают высоким женским по частоте основного тона (верхнее теноровое с" соответствует 524 Гц), в связи с чем мужские голоса и не обнаруживают, как женские, столь стремительного падения разборчивости при приближении к верхним тонам.

Другой причиной ухудшения разборчивости вокальной речи при пении высоких звуков, по-видимому, следует считать увеличенную, по сравнению с нормой, напряженность артикуляторного аппарата певца при фонации высоких нот. В этом случае все усилия певца направлены на то, чтобы обеспечить прежде всего звук необходимой высоты и к тому же приемлемый в вокальном отношении (критерий тембра). Вследствие этого артикуляторные органы оказываются как бы отвлеченными от своей основной задачи – четкой артикуляции звуков, что и ухудшает четкость произношения.

Одна из наиболее общих причин низкой разборчивости вокальной речи, несомненно, кроется в более или менее сильном маскирующем действии музыкального сопровождения, которое, как правило, сопутствует восприятию вокальной речи в концертных условиях.

Определенное влияние на разборчивость вокальной речи оказывает, по-видимому, соотношение громкости гласных и согласных в пении. Как нами показано (Морозов, 1977^а, гл. 2), уровень звукового давления вокальных гласных достигает 110–120 дБ, в то время как УЗД согласных не превышает в среднем 40–70 дБ. Такой большой разрыв в УЗД гласных и согласных в пении (около 60 дБ) может вызвать явление самомаскировки речи (или остаточной маскировки) и ухудшение ее разборчивости.

При анализе факторов, влияющих на разборчивость, весьма важно выяснить не только зависимость разборчивости от высоты основного тона, но и то, за счет каких гласных и согласных происходит ухудшение общего процента разборчивости. С этой целью, как уже упоминалось, производился фонетический анализ вокальной речи. Так, например, фонетический анализ вокальной речи баса Г. С. показал, что наименее разборчивыми в произношении данного певца являются начальные звуки Ч (27 %), Ц (40 %), Ж (65 %), Д (68 %) и конечные П (54 %), К (60 %), М (47 %), Н (66 %). Гласные у данного певца существенно не страдают, все они имеют разборчивость выше 90 %. Таким образом, можно полагать, что общий низкий процент слоговой разборчивости данного испытуемого (58 %) обусловлен дефектами произношения в основном указанных выше согласных звуков (таблица 2).

Несколько другая картина наблюдается при фонетическом анализе женского голоса. Так, например, у сопрано Г. Л., помимо плохой артикуляции конечных гласных Н (25 %), И (55 %), Л (61 %), М (62 %) и начального согласного Н (50 %), был установлен также довольно низкий процент артикуляции гласных, и особенно У (72 %) и А (81 %), которые, как показал анализ, в основном у данной певицы переходят в О (таблица 3).

Таким образом, фонетический анализ помогает выявить у певцов индивидуальные причины плохой дикции.

Известное влияние на восприятие гласных оказывает сильно выраженная высокая певческая форманта (2300–3500 Гц). Как показано в главе 1, в области высокой певческой форманты у хороших певцов концентрируется до 30–40 % всей спектральной энергии звука. Это, естественно, приводит к тому, что фонетическая разнокачественность гласных в певческом произношении начинает несколько затушевываться, что также может быть причиной некоторого снижения их разборчивости. Во всяком случае, этим определенно снижается запас избыточности фонетической информации, которую несут гласные. В этой связи С. Н. Ржевкин выдвинул гипотезу, согласно которой разборчивость вокальных гласных обеспечивается лишь начальными участками их звучания, когда резонаторы певца принимают речевую позицию и формируют в этот момент достаточно четкую для слуха гласную. Далее речевые резонаторы быстро перестраиваются на вокальную позицию и формируют звуки весьма сходного между собой вокального спектра (вокала), которые трудно идентифицируются как гласные (Ржевкин, 1956).

Таблица 2. Фонетический анализ слоговой разборчивости вокальной речи (исполнитель – бас Г. С.)

Таблица 3. Фонетический анализ слоговой разборчивости вокальной речи (исполнитель – сопрано Г. Л.)

Гипотеза С. Н. Ржевкина, в сущности, говорит о важности для восприятия речи переходных процессов, которым придается все большее значение в механизмах речевосприятия (Физиология речи…, 1976). Методом «пересадки» звуков установлено, что переходные процессы содержат бóльшую часть информации о гласном и согласном, чем их стационарные участки (Дукельский, 1962). Поскольку же в вокальной речи, ввиду значительно больших длительностей гласных с их стационарными участками спектра, относительная длительность переходных процессов уменьшается, это также может служить одной из причин снижения разборчивости речи.

Две функции дикции в пении

Искажения гласных – далеко не главная причина плохой разборчивости вокальной речи. Фонетический анализ вокальной речи певцов показал, что основной причиной нарушения разборчивости является нечеткая артикуляция согласных (таблицы 2 и 3). Как уже указывалось, причиной плохого восприятия согласных может быть маскировка гласными, значительно превосходящими их не только по мощности, но и по длительности звучания. Поэтому одним из основных средств повышения разборчивости вокальной речи следует считать четкую артикуляцию согласных. Этот вывод хорошо согласуется с опытом известных мастеров вокального и драматического искусства. К. С. Станиславский писал: «В речи то же самое, что и в пении. Некоторые певцы поют, и вы не понимаете слов. Они поют только одни гласные, а согласные исчезают. Согласные надо петь, смаковать. Шаляпин ясно поет: меня. А некоторые певцы – еня. Шаляпин допевал каждую согласную. Баттистини также» (Станиславский, 1955, с. 145–146). Мы заметили, что испытуемые, показавшие в наших опытах наилучшую разборчивость вокальной речи, весьма четко и даже несколько подчеркнуто артикулировали согласные.

Следует добавить, что мастера вокального и драматического искусства прибегают к четкой артикуляции согласных не только для повышения разборчивости речи, но и в целях чисто художественной выразительности. Так, например, выдающийся певец и вокальный педагог К. Эверарди нередко требовал удвоения согласных М, Н, С и др. Подобными приемами часто пользовался и Ф. И. Шаляпин, о чем свидетельствуют его многочисленные грамзаписи.

Таким образом, звуки речи (как слова, так и их фонетические элементы – гласные и согласные) в вокальном искусстве служат средством передачи не только семантической (смысловой) информации, но и эмоционально-эстетической. Дикция вокальной речи, несущая слушателям слова поэта (песня, ария, романс), – важнейшая часть языка эмоций в пении[15]15
  В 1980 г. американские исследователи Говард Нельсон и Вильям Тиффани (Nelson, Tiffany, 1980) провели подобные исследования разборчивости речи в пении и подтвердили полученные нами результаты о зависимости дикции от высоты голоса на примере английской вокальной речи со ссылкой на нашу статью (Морозов, 1964), переведенную на английский язык и опубликованную в этой же книге (Morozov, 1980) со ссылкой на более ранний перевод статьи в американском журнале (Soviet Phisics-Acoustics, 1966).


[Закрыть].

IV. Распознавание эмоциональной интонации вокальной речи при монауральном восприятии[16]16
  По материалам кн.: Морозов В. П., Вартанян И. А., Галунов В. И., Дмитриева Е. С., Зайцева К. А. и др. Восприятие речи: вопросы функциональной асимметрии мозга. Л.: Наука, 1988. С. 63–69.


[Закрыть]

Работа посвящена проблеме функциональной асимметрии мозга человека (ФАМ) при восприятии вокальной речи. Исследования ФАМ, начатые еще в 1861 г. французским нейрохирургом Брока (P. Broka), а также в 1974 г. Вернике (C. Wernike) и блестяще продолженные в наше время Роджером Сперри (R. W. Sperry), удостоенным за свои труды Нобелевской премии в 1981 г., и другими, привели к доказательству ведущей роли левого полушария мозга в обеспечении вербальной функции речи (центры Брока и Вернике). Вместе с тем целый ряд современных отечественных и зарубежных работ свидетельствует о ведущей роли правого полушария в переработке невербальной информации, в частности эмоциональной (см. обзоры в кн.: Морозов, Вартанян, Галунов и др., 1988; Bryden, 1982; Kimura, 1967; Darwin, 1969).

Особенности функциональной специализации мозга при восприятии эмоциональной информации в речи изучены крайне мало (Blumstein, Cooper, 1974; Gordon, Bogen, 1974; Балонов, Деглин, 1976). Причем даже и в этих немногочисленных работах содержатся противоречивые данные. В одних случаях были получены данные о доминировании правого полушария при восприятии эмоций и интонаций (Blumstein, Cooper, 1974; Балонов, Деглин, 1976; Сыренский, 1982), а в других при восприятии интонационных характеристик речи такого доминирования обнаружено не было (Leder, Backer, 1978).

В данной работе описываются впервые полученные нами результаты исследования особенностей функциональной асимметрии мозга при монауральном восприятии эмоциональной интонации речи. Эмоциональная интонация является важнейшим компонентом экстралингвистической коммуникации, изученной несравненно меньше лингвистической.

Цель работы состояла в выяснении интерауральных различий в распознавании эмоций в условиях монаурального предъявления обследуемому эмоционально окрашенных фраз из вокальных произведений.

Коэффициент интерауральной асимметрии ЭС (К_ас) вычислялся по общепринятой среди исследователей формуле:

где А_пр – число правильно распознанных эмоций через правое ухо, А_лев – то же самое через левое ухо.

Объект исследования и методика

Материалом для исследования служили ранее полученные В. П. Морозовым в Ленинградской консерватории им. Н. А. Римского-Корсакова магнитофонные записи отдельных фраз из различных вокальных произведений, пропетых профессиональными певцами (Морозов, 1977^а). Каждый из певцов исполнял свой фрагмент по 10 раз с разными эмоциональными оттенками (радость, горе, гнев, страх) и для сравнения – нейтрально, безэмоционально (таблица 1). Таким образом, в программе каждого исполнителя (10 реализаций фразы) каждая из пяти эмоциональных интонаций содержалась дважды, а их последовательность варьировалась в случайном порядке[17]17
  Более подробное описание и обоснование данного метода, названного нами методом «эмоционально-семантической дивергенции», дано в ряде предыдущих наших работ (Морозов, 1977^а, 1980).


[Закрыть].

Всего тестирующий материал, предъявляемый аудиторам для определения эмоциональной интонации, включал 10 программ, исполненных 8 вокалистами (таблица 1). Он содержал 100 вокальных отрывков из романсов, арий и др., исполненных с разными эмоциональными оттенками (радость, горе, гнев, страх и безэмоционально).

Аудиторами были 8 взрослых людей от 30 до 50 лет (2 мужчин и 6 женщин) и дети в возрасте от 7–8 до 15–16 лет. Сигнал предъявлялся аудиторам, находившимся в изолированной комнате, с двухканального магнитофона «Тембр-2М» через головные электродинамические телефоны ТД-6. Сигнал подавался монаурально поочередно на правое и на левое ухо (чтобы избежать утомления обследуемого) по нескольку раз. В предварительной инструкции испытуемым сообщался набор эмоциональных оттенков, реализованных в программе исполнителей. Результат своих оценок каждый аудитор заносил в таблицы, которые в дальнейшем обрабатывались экспериментаторами. Вероятность правильной оценки эмоциональной интонации вокальных фрагментов определялась как отношение правильно опознанных фрагментов ко всему числу предъявленных и выражалась в процентах. Наряду с определением эмоциональной интонации вокального фрагмента каждый из аудиторов должен был оценить степень уверенности своего решения по 5-балльной шкале, что в дальнейшем дало возможность вычислить средние баллы «коэффициентов уверенности» для правильных и неправильных оценок как для правого, так и для левого уха.

Таблица 1. Вокальные фрагменты, предъявляемые аудиторам с десятикратным изменением эмоциональной интонации каждого из фрагментов