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一、戏曲嗓音相关概念及其研究意义
戏曲嗓音及其发声类型研究是音乐声学的重要研究领域，也是嗓音科学、言语声学主要研究范畴，侧重研究与戏曲嗓音有关的各种声学现象。其进步与否直接关系到物理声学、生理学、嗓音学、语言声学的完善与进步，关系到中国音乐类非物质文化遗产的传承发展。遗憾的是，作为现代声学的孕育者——音乐科学早已不是声学界关注的对象，嗓音科学以及言语声学学者也因不懂艺术专业知识而对此望而却步。因此，这是一个被人文学科和自然学科遗忘的领域。
众所周知，中国戏曲博大精深，被誉为“国粹”。作为有别于西方的戏剧艺术，它在本质上是以歌舞为核心的声音艺术。在某种程度上，唱腔音乐可以脱离文学、舞台、表演等其他要素独立存在而不失其本质意义。传统戏曲在近千年的发展中形成了固定的角色行当，生、旦、净、末、丑各具特色，不同的角色行当拥有不同的嗓音特质、唱腔特征，行当嗓音成为戏曲造型的手段这是中国戏曲能独立于世界艺术舞台的一个重要原因。但，对戏曲声音的研究还依然停留在人文学科的范畴之内，依靠感性或理性的经验、文献进行推理，缺乏科学的实验、实证，因此，学科也就很难有新的突破。
从生理学角度来看，人体发声器官的构造及声音发出的规律都是相同的，但戏曲嗓音却是一门个性极鲜明的、有着自己独特声音造型的声乐形式。戏曲的表演程式，规定了戏曲演唱必须按行当区别声音特色，不同行当有着不同的声音造型。在用嗓方法、声道状态及音色上，不同行当有着各自鲜明个性，不同剧种由于声腔的规定性，即使是同一行当，也存在着不同程度的差异性。即便同一剧种中，不同流派的行当唱腔，也形成了各派的独特风格。正如伍国栋先生所总结：“中国戏曲表演艺术中不同角色的腔调音乐，在演唱风格和音乐格调上已相对规范化地形成某种模式化定式。”如京剧小生腔之飘逸明快，老生腔之苍劲洒脱，净腔之洪亮粗犷，青衣腔之端庄大方，花旦腔之活泼俏皮，老旦腔之稳健厚实。
另外，戏曲嗓音的很多问题都涉及音韵学、语音学。如京剧唱腔道白中的“十三辙”（韵部）、五音（即唇、牙、齿、舌、喉五个发音部位）、四呼（即开、齐、撮、合四种发音口形）、四声、阴阳、清浊等等，都属于音韵学的研究对象。昆曲以及地方剧种中的道白、唱腔咬字吐字等，都或多或少与历史官话、地域方言有着极为密切的关系，甚至是一种共生关系。 在言语声学研究中，嗓音特征研究是一项基础理论研究，随着其他交叉学科的迅速发展，和嗓音研究有关的学科特别是有关应用学科也越来越迫切需要嗓音基础研究的支持。在临床医学上，嗓音特征分析作为一种有效的临床诊断方法，越来越体现出其无伤害诊断的优越性。嗓音诊断方法在嗓音评价及声纹鉴定上也有着广阔的应用前景。随着信息产业技术的迅速发展，语音合成一直是言语工程中最具吸引力的课题。特别是在共振峰参数合成上，嗓音特征研究对提高合成语音的自然度，建立不同风格和具有特定人群嗓音特点的合成系统都至关重要。
中国戏曲已经形成了一套完整且复杂的艺术体系，其发声方法自成一家，嗓音类型因行当不同而异。各种发声体系的存在均与特定的文化传统和人文环境有关，体现了中国人的审美观，若从声学角度来研究这一发声体系，仅用西方学者提出的“歌手共振峰”一个参量是不够的。
科学的进步取决于两个方面：一是技术的进步；二是对事物内在规律.的揭示。因此，运用现代科技对中国戏曲嗓音进行研究，其成果对中国戏曲艺术、音乐类非物质文化遗产保护、语言科学研究及相关科学领域都具有重要的意义。
二、戏曲嗓音研究的现状
从声学角度来看，声音本身具有四个基本物理属性：音强、音高、音值、音色。客观上决定任一声音的物理参量是声压、时程和频谱。对乐音而言，声压决定它的强度或响度，频谱决定它的音色。随着学科的发展，音乐声学可细分为不同的学科，如：基础音乐声学、听觉器官声学、乐器声学、嗓音声学、音律声学等。
对于音乐声学的研究，中国有悠久的历史，早在周代人们已经开始系统地研究乐律和乐器，在实践中探索音调与弦长的辩证关系，提出了“钟律”，以及确定音高的“三分损益法”、“纯律”。历代乐律学家将物理声学与数学、天文结合起来进行研究，称之为乐律学，成果繁多，如晋代苟勖、南朝何承天、唐代万宝常等，尤其是明代朱载堉的“十二平均律”在中国声学史上写下了辉煌的一页。古人在关注乐律的同时也关注了嗓音声学，如宋人沈括在《梦溪笔谈》中就记载了有关人造喉的制作和应用。
音乐声学虽然在中国历史上取得显著成就，但也在发展中受到严重阻碍和干扰。除了乐律以外，并没有发展到严格的科学，尤其是嗓音学大多还是停留在感性层面，这在戴念祖先生《中国声学史》中有着明确的阐释。
近代嗓音声学在西方受到重视并和物理学有机结合。如瑞典桑伯格教授于1977年发表的《歌唱的音响学》、美国威廉·文纳博士的《歌唱——机理与技巧》均科学地解释了嗓音的声学现象；美国巴塞洛缪博士根据在美国皮博迪音乐学院近五年的实验，对40位男女歌手的嗓音录音声谱分析指出：优秀歌手们的嗓音具有四种明确标准，即均匀的颤音、音的最低强度、突出的约500周的低泛音或共振峰和突出的约2900周的高泛音。⑥哈佛大学的王士谦博士也指出：不同发声技巧的歌手在亮频带内有2--4个比语声突出或密集的高能共振峰（群），它的分布频带为1.8K--3.8KHz，与人耳最敏感的声音频带1 K--4KHz是一致的，具有这样歌唱共振峰的声音易引起听觉兴奋且响度增加。
迄今为止，歌唱声学的研究方法可归为两大类：一种是将人的发声器官看作一个发声系统，从物理声学和歌唱生理学的角度研究发声的普遍规律；另一种是将人们对嗓音的感知与相应的声谱对照起来，通过对声谱的分析来研究歌唱声学中的某些规律。西方学者在研究中提出了“歌手共振峰”理论，认为出现在2.5K一3KHZ频率范围的一种共振波峰，它的存在可以增强歌唱者嗓音的明亮度和穿透力。但实际上，“歌手共振峰”形态因歌手具体的歌唱状态不同而有较大差异。 近几年来，国内外学者开始将研究视线集中到戏曲嗓音发声研究，主要是依据“歌手共振峰”理论来探讨中国戏曲演员嗓音发声与西方歌剧演员歌唱发声之异同。如桑伯格教授认为中国京剧演员的嗓音中不存在歌手共振峰；王士谦先生则不同意桑伯格的“降喉唯一论”，其通过对京剧嗓音声谱的研究后指出：降喉歌唱并非是产生歌手共振峰的唯一条件，高喉歌唱的嗓音机制也存在歌手共振峰。韩宝强先生、项阳先生以京剧中三个男声行当——“老生”、“小生”和“净”的嗓音为研究对象，用频谱分析方法探讨京剧男声的嗓音特点以及不同行当之间的嗓音差异，进一步肯定了王士谦先生的观点，认为京剧三个行当嗓音中存在“歌手共振峰”，并且共振峰随唱词韵辙的改变有较大变化。
当然，国内学者对于戏曲嗓音的研究更多是感性分析，如根据戏曲的程式性特征将戏曲归结为是一种按角色划分的类型化人物声音造型，并将其与受众的审美理想和观念相联系归纳出不同行当的发声特点。由此探索不同行当的唱法，以及如何通过演唱训练得到相应的声音和符合角色行当的音色特征。
值得注意的是，嗓音发声研究在医学领域、言语工程领域及语言学领域取得突破性进展。1841年西班牙马奴爱尔·加尔西亚发明了间接喉镜，这是喉科学发展的里程碑。通过对艺术嗓音的研究，加尔西亚又发表了《歌唱艺术论文全集》，详尽阐述了声音的产生过程，并且提出“声门；冲击”学说，这一理论以生理解剖为基础，科学地模拟了气息通过声带时的过程，在音乐声学发展史上起到重大作用。近年来，间接喉镜已逐渐被动态喉镜、声带高速摄影仪所取代，进一步推动了西方艺术嗓音的研究。
从70年代起欧美国家对语言的发声类型开始了实验语音学和声学的研究，并且对中国境内语言的发声类型也进行了一系列研究，成果颇多。90年代，中国社科院民族所语音实验室对中国境内的语言发声类型进行了较系统地研究。另外，中央民族大学和国外合作也进行了一些发声类型的实验研究。从语音学角度研究嗓音，主要集中在语言嗓音发声类型的基本语言学功能上。如研究语言嗓音信号的物理特性、嗓音的声源模、解释语言嗓音的辨义功能等等。目前国际上的研究重点还处于发现和分析世界各种语言所具有的嗓音发声类型上。值得一提的是北京大学孔江平教授的两部著述《论语言发声》、《Laryngeal Dynamics and Physiological Model》，从语音学、言语声学和嗓音生理的角度，全面介绍和讨论了作者在语言嗓音发声类型方面的最新研究成果，在国内外具有重要影响，对于戏曲嗓音的研究也具有极大地借鉴意义。
综上所述，戏曲嗓音发声类型的研究目前还未看到有代表性的研究成果，这主要是因为目前对嗓音发声类型的声学性质了解的还不够深入。从现有的研究看，一种发声类型的声学性质往往是多维的，和感知相互关联。现有的语音参数合成还有待改进，以提高参数的准确性和相互关联能力，这方面还有待语音学、信号处理技术和言语声学理论的发展。 三、戏曲嗓音研究的基本内容、方向与方法
根据笔者所进行的系列研究内容以及国内外最新的学科动态来看，戏曲嗓音研究应从以下几个方面展开：
1.戏曲嗓音发声的声学测量与数据描述
对事物本质规律的归纳和认识首先取决于客观事物的基础测量与描述。因此，从实证的角度来看，当前首要任务是对不同剧种、不同流派、不同行当的声腔进行数据采集，设定不同的采样标准，采集不同的内容。对此，应该借鉴语音学和嗓音学的实验分析方法，通过科学的样本采集、音频处理，运用各种声学仪器和信号处理软件进行分析。具体来说有：谐波差值分析、线性预测与逆滤波分析、声源信号的微分处理、小波变换分析等。当然，戏曲嗓音与演员咬字吐字密切相关，涉及内容远比正常语音多，如嗓音信号、语音信号、声门抗阻信号等，均有自己的典型特征。这些应该成为当前戏曲嗓音研究的首要任务。
2.戏曲嗓音发声的动态声门类型分析
所谓戏曲嗓音的动态声门研究，就是利用高速数字成像对戏曲不同行当发声类型、咬字吐字的语音特征进行动态声门的研究。声带的高速数字摄像是一种最直接的观察声带振动方法，具有很大的优越性。藉此，不仅能观察到各种嗓音发声类型声带的振动方式，还能通过图像信号处理技术，提取有用的参数，如声门面积函数、声门波的开商、速度商、左右声门面积等，并在此基础上建立发声类型的动态声门模型，研究声带振动和嗓音声源之间的关系，从而使人们能进一步认识发声类型在戏曲发展中的功能。 3.戏曲嗓音的基本发声类型研究 现代言语声学和医学理论证明语音的产生主要分成两个部分，一部分是共鸣，另一部分是声源。在语音学中，前者对应于开口度的大小称作“调音”，后者对应于声带的振动称作“发声”。研究表明，在许多语言中声带可以以不同的方式振动，声带振动的不向方式称作嗓音的“发声类型”。常见的发声类型有：“正常嗓音”、“紧嗓音”、“挤喉嗓音”、“气嗓音”、“气泡音”、“假声”、“吸气音”等。
但戏曲嗓音属于非正常嗓音，除了具备上述常见的发声类型的某些特征之外，更具有自身鲜明的嗓音特征。因此，可以从许多方面来定义，这需要运用科学的数据加以测量和描述，如谐波差值、线性预测、基频特征、歌手共振峰等。归纳起来，当前或未来一段时间主要先从两个方面进行：
其一，单纯戏曲嗓音发声类型研究的信号，如：言语信号、声门阻抗信、气流信号、气压信号、喉头肌电信号、喉头光电信号、光导纤维频闪录像、高速摄影和高速数字成像信号。
其二，结合戏曲咬字吐字在内的音调发声类型信号，如：快速傅立叶变换、线性预测、逆滤波、小波变换、开商、接触商、速度商等。
4.性别与行当的多维嗓音分析
在戏曲嗓音研究中，多维噪音分析是一项非常基础的研究，但又是一个全新课题。它主要基于各种语音信号处理的算法，对于提取戏曲嗓音的基本参数和建立戏曲嗓音复原的基本模型具有重要的研究意义和广泛的应用前景。 从嗓音医学角度，生理上男女声带的差别是男声的声带厚长、宽大。女声的声带薄短、狭窄。在声学上，男声的基频较低，女声的基频较高。开商和速度商在不同发声、唱腔中差别很大。尤其是戏曲嗓音发声类型的民族性、行当性很强，不同行当嗓音的声学性质差别很大，所用的发声方式、音质特点、气流走向也不同。目前，国际上已先后出现了多个多维嗓音分析软件，但其基本适用对象是欧美人员，如何科学地运用具有西方特征的多维嗓音软件，还需继续探索。
5.戏曲嗓音合成建模研究
在当今信息高速发展的社会，语音合成技术作为一种语言信息的再现方式正逐渐被应用在社会的各个方面。嗓音合成技术主要有两个方面：一是共振峰参数合成；二是语音波形拼接合成。前者数据量小且灵活，但合成的自然度还不够高，后者数据量大但不够灵活，然而自然度较好。从戏曲嗓音研究的角度看，这两种合成方式都是空白。
从声学和语言工程的研究来看，嗓音模型有很多，如Fant、Ananthapadmanabha和Ljungqvist等，主要是建立在声门气流的微分形式上。这类模型能更为灵活、准确地模拟和重构嗓音发声类型的不同性质和特色。这些声学模型都简单明了，可以很方便地应用在言语工程上。然而，怎样使用这些模型去生成各种具有戏曲发声学功能的发声类型，以及如何更好地保护传承传统戏曲还需要进一步研究。
综上，戏曲嗓音研究是一个多学科交叉的领域，能否根据我国的文化背景、民族歌唱习惯和戏曲发声方法的特点，运用现代物理声学和语言声学、嗓音学的理论与方法，找出表述声音的形态参量，描述性的研究给予以更科学的定量化？能否在实验分析的基础上与国际上用数量研究的方式进一步接轨，进行建模研究，并形成具有典型意义的中国民族歌唱及戏曲歌唱的声音形态研究体系，进一步开拓音乐非物质文化遗产的科学保护与传承，这些应该成为我们的当务之急！
因此，本文仅将个人想法付诸文字，以期抛砖引玉，期待学界更多关注这一领域！①徐竞存《关于戏曲声乐研究的思考》，《艺海》1995年第1期，第 76----80页。②李小妹《论戏曲演唱对当代民族唱法的影响》，武汉音乐学院2007 年，第15—16页。③伍国栋《中国音乐》，上海外语教育出版社1999年版，第305页。④何为《论戏曲声乐的特性》，《中国音乐》1987年第1期，第55---58页。⑤戴念祖《中国声学史》，河北教育出版社1994年版。⑥[美]维克托·亚历山大·菲尔兹《训练歌声》，李维渤译，上海音乐出 版社2003年版，第141页。⑦王士谦《嗓音机制和歌手共振峰——兼答Sundberg》，《音乐艺术》 1993年第l期，第66---72页。⑧王士谦《关于歌唱共振峰及其有关问题的探讨》，《南京艺术学院学 报》1986年第4期，第2--8页。⑨韩宝强、项阳、林秀娣《中西歌唱发声体系声音形态的比较研究》， 《文艺研究》1996年第2期，第83页。⑩萧晴《建立中国现代戏曲声乐学派的初步构想》，《文艺研究》1991 年第3期，第69---76页。⑩孔江平《论语言发声》，中央民族大学出版社2001年版，第6--7页。
（本文诸多思路与观点的形成得益于本人博士合作导师孔江平教授的论著及观点，特此表示感谢！）
『本文是笔者所主持的国家自然科学基金《戏曲嗓音发声类型声学分析及建模研究》（11204275）、中国博士后第六批特别资助（2013T60013）、中国博士后科学基金项目一等资助（2013M540008）的阶段性研究成果。韩启超 北京大学语音实验室博士后，浙江师范大学音乐学
院副教授
（责任编辑 荣英涛）
戏曲嗓音及其发声类型研究是音乐声学的重要研究领域，也是嗓音科学、言语声学主要研究范畴，侧重研究与戏曲嗓音有关的各种声学现象。其进步与否直接关系到物理声学、生理学、嗓音学、语言声学的完善与进步，关系到中国音乐类非物质文化遗产的传承发展。遗憾的是，作为现代声学的孕育者——音乐科学早已不是声学界关注的对象，嗓音科学以及言语声学学者也因不懂艺术专业知识而对此望而却步。因此，这是一个被人文学科和自然学科遗忘的领域。
众所周知，中国戏曲博大精深，被誉为“国粹”。作为有别于西方的戏剧艺术，它在本质上是以歌舞为核心的声音艺术。在某种程度上，唱腔音乐可以脱离文学、舞台、表演等其他要素独立存在而不失其本质意义。传统戏曲在近千年的发展中形成了固定的角色行当，生、旦、净、末、丑各具特色，不同的角色行当拥有不同的嗓音特质、唱腔特征，行当嗓音成为戏曲造型的手段这是中国戏曲能独立于世界艺术舞台的一个重要原因。但，对戏曲声音的研究还依然停留在人文学科的范畴之内，依靠感性或理性的经验、文献进行推理，缺乏科学的实验、实证，因此，学科也就很难有新的突破。
从生理学角度来看，人体发声器官的构造及声音发出的规律都是相同的，但戏曲嗓音却是一门个性极鲜明的、有着自己独特声音造型的声乐形式。戏曲的表演程式，规定了戏曲演唱必须按行当区别声音特色，不同行当有着不同的声音造型。在用嗓方法、声道状态及音色上，不同行当有着各自鲜明个性，不同剧种由于声腔的规定性，即使是同一行当，也存在着不同程度的差异性。即便同一剧种中，不同流派的行当唱腔，也形成了各派的独特风格。正如伍国栋先生所总结：“中国戏曲表演艺术中不同角色的腔调音乐，在演唱风格和音乐格调上已相对规范化地形成某种模式化定式。”如京剧小生腔之飘逸明快，老生腔之苍劲洒脱，净腔之洪亮粗犷，青衣腔之端庄大方，花旦腔之活泼俏皮，老旦腔之稳健厚实。
另外，戏曲嗓音的很多问题都涉及音韵学、语音学。如京剧唱腔道白中的“十三辙”（韵部）、五音（即唇、牙、齿、舌、喉五个发音部位）、四呼（即开、齐、撮、合四种发音口形）、四声、阴阳、清浊等等，都属于音韵学的研究对象。昆曲以及地方剧种中的道白、唱腔咬字吐字等，都或多或少与历史官话、地域方言有着极为密切的关系，甚至是一种共生关系。 在言语声学研究中，嗓音特征研究是一项基础理论研究，随着其他交叉学科的迅速发展，和嗓音研究有关的学科特别是有关应用学科也越来越迫切需要嗓音基础研究的支持。在临床医学上，嗓音特征分析作为一种有效的临床诊断方法，越来越体现出其无伤害诊断的优越性。嗓音诊断方法在嗓音评价及声纹鉴定上也有着广阔的应用前景。随着信息产业技术的迅速发展，语音合成一直是言语工程中最具吸引力的课题。特别是在共振峰参数合成上，嗓音特征研究对提高合成语音的自然度，建立不同风格和具有特定人群嗓音特点的合成系统都至关重要。
中国戏曲已经形成了一套完整且复杂的艺术体系，其发声方法自成一家，嗓音类型因行当不同而异。各种发声体系的存在均与特定的文化传统和人文环境有关，体现了中国人的审美观，若从声学角度来研究这一发声体系，仅用西方学者提出的“歌手共振峰”一个参量是不够的。
科学的进步取决于两个方面：一是技术的进步；二是对事物内在规律.的揭示。因此，运用现代科技对中国戏曲嗓音进行研究，其成果对中国戏曲艺术、音乐类非物质文化遗产保护、语言科学研究及相关科学领域都具有重要的意义。
二、戏曲嗓音研究的现状
从声学角度来看，声音本身具有四个基本物理属性：音强、音高、音值、音色。客观上决定任一声音的物理参量是声压、时程和频谱。对乐音而言，声压决定它的强度或响度，频谱决定它的音色。随着学科的发展，音乐声学可细分为不同的学科，如：基础音乐声学、听觉器官声学、乐器声学、嗓音声学、音律声学等。
对于音乐声学的研究，中国有悠久的历史，早在周代人们已经开始系统地研究乐律和乐器，在实践中探索音调与弦长的辩证关系，提出了“钟律”，以及确定音高的“三分损益法”、“纯律”。历代乐律学家将物理声学与数学、天文结合起来进行研究，称之为乐律学，成果繁多，如晋代苟勖、南朝何承天、唐代万宝常等，尤其是明代朱载堉的“十二平均律”在中国声学史上写下了辉煌的一页。古人在关注乐律的同时也关注了嗓音声学，如宋人沈括在《梦溪笔谈》中就记载了有关人造喉的制作和应用。
音乐声学虽然在中国历史上取得显著成就，但也在发展中受到严重阻碍和干扰。除了乐律以外，并没有发展到严格的科学，尤其是嗓音学大多还是停留在感性层面，这在戴念祖先生《中国声学史》中有着明确的阐释。
近代嗓音声学在西方受到重视并和物理学有机结合。如瑞典桑伯格教授于1977年发表的《歌唱的音响学》、美国威廉·文纳博士的《歌唱——机理与技巧》均科学地解释了嗓音的声学现象；美国巴塞洛缪博士根据在美国皮博迪音乐学院近五年的实验，对40位男女歌手的嗓音录音声谱分析指出：优秀歌手们的嗓音具有四种明确标准，即均匀的颤音、音的最低强度、突出的约500周的低泛音或共振峰和突出的约2900周的高泛音。⑥哈佛大学的王士谦博士也指出：不同发声技巧的歌手在亮频带内有2--4个比语声突出或密集的高能共振峰（群），它的分布频带为1.8K--3.8KHz，与人耳最敏感的声音频带1 K--4KHz是一致的，具有这样歌唱共振峰的声音易引起听觉兴奋且响度增加。
迄今为止，歌唱声学的研究方法可归为两大类：一种是将人的发声器官看作一个发声系统，从物理声学和歌唱生理学的角度研究发声的普遍规律；另一种是将人们对嗓音的感知与相应的声谱对照起来，通过对声谱的分析来研究歌唱声学中的某些规律。西方学者在研究中提出了“歌手共振峰”理论，认为出现在2.5K一3KHZ频率范围的一种共振波峰，它的存在可以增强歌唱者嗓音的明亮度和穿透力。但实际上，“歌手共振峰”形态因歌手具体的歌唱状态不同而有较大差异。 近几年来，国内外学者开始将研究视线集中到戏曲嗓音发声研究，主要是依据“歌手共振峰”理论来探讨中国戏曲演员嗓音发声与西方歌剧演员歌唱发声之异同。如桑伯格教授认为中国京剧演员的嗓音中不存在歌手共振峰；王士谦先生则不同意桑伯格的“降喉唯一论”，其通过对京剧嗓音声谱的研究后指出：降喉歌唱并非是产生歌手共振峰的唯一条件，高喉歌唱的嗓音机制也存在歌手共振峰。韩宝强先生、项阳先生以京剧中三个男声行当——“老生”、“小生”和“净”的嗓音为研究对象，用频谱分析方法探讨京剧男声的嗓音特点以及不同行当之间的嗓音差异，进一步肯定了王士谦先生的观点，认为京剧三个行当嗓音中存在“歌手共振峰”，并且共振峰随唱词韵辙的改变有较大变化。
当然，国内学者对于戏曲嗓音的研究更多是感性分析，如根据戏曲的程式性特征将戏曲归结为是一种按角色划分的类型化人物声音造型，并将其与受众的审美理想和观念相联系归纳出不同行当的发声特点。由此探索不同行当的唱法，以及如何通过演唱训练得到相应的声音和符合角色行当的音色特征。
值得注意的是，嗓音发声研究在医学领域、言语工程领域及语言学领域取得突破性进展。1841年西班牙马奴爱尔·加尔西亚发明了间接喉镜，这是喉科学发展的里程碑。通过对艺术嗓音的研究，加尔西亚又发表了《歌唱艺术论文全集》，详尽阐述了声音的产生过程，并且提出“声门；冲击”学说，这一理论以生理解剖为基础，科学地模拟了气息通过声带时的过程，在音乐声学发展史上起到重大作用。近年来，间接喉镜已逐渐被动态喉镜、声带高速摄影仪所取代，进一步推动了西方艺术嗓音的研究。
从70年代起欧美国家对语言的发声类型开始了实验语音学和声学的研究，并且对中国境内语言的发声类型也进行了一系列研究，成果颇多。90年代，中国社科院民族所语音实验室对中国境内的语言发声类型进行了较系统地研究。另外，中央民族大学和国外合作也进行了一些发声类型的实验研究。从语音学角度研究嗓音，主要集中在语言嗓音发声类型的基本语言学功能上。如研究语言嗓音信号的物理特性、嗓音的声源模、解释语言嗓音的辨义功能等等。目前国际上的研究重点还处于发现和分析世界各种语言所具有的嗓音发声类型上。值得一提的是北京大学孔江平教授的两部著述《论语言发声》、《Laryngeal Dynamics and Physiological Model》，从语音学、言语声学和嗓音生理的角度，全面介绍和讨论了作者在语言嗓音发声类型方面的最新研究成果，在国内外具有重要影响，对于戏曲嗓音的研究也具有极大地借鉴意义。
综上所述，戏曲嗓音发声类型的研究目前还未看到有代表性的研究成果，这主要是因为目前对嗓音发声类型的声学性质了解的还不够深入。从现有的研究看，一种发声类型的声学性质往往是多维的，和感知相互关联。现有的语音参数合成还有待改进，以提高参数的准确性和相互关联能力，这方面还有待语音学、信号处理技术和言语声学理论的发展。 三、戏曲嗓音研究的基本内容、方向与方法
根据笔者所进行的系列研究内容以及国内外最新的学科动态来看，戏曲嗓音研究应从以下几个方面展开：
1.戏曲嗓音发声的声学测量与数据描述
对事物本质规律的归纳和认识首先取决于客观事物的基础测量与描述。因此，从实证的角度来看，当前首要任务是对不同剧种、不同流派、不同行当的声腔进行数据采集，设定不同的采样标准，采集不同的内容。对此，应该借鉴语音学和嗓音学的实验分析方法，通过科学的样本采集、音频处理，运用各种声学仪器和信号处理软件进行分析。具体来说有：谐波差值分析、线性预测与逆滤波分析、声源信号的微分处理、小波变换分析等。当然，戏曲嗓音与演员咬字吐字密切相关，涉及内容远比正常语音多，如嗓音信号、语音信号、声门抗阻信号等，均有自己的典型特征。这些应该成为当前戏曲嗓音研究的首要任务。
2.戏曲嗓音发声的动态声门类型分析
所谓戏曲嗓音的动态声门研究，就是利用高速数字成像对戏曲不同行当发声类型、咬字吐字的语音特征进行动态声门的研究。声带的高速数字摄像是一种最直接的观察声带振动方法，具有很大的优越性。藉此，不仅能观察到各种嗓音发声类型声带的振动方式，还能通过图像信号处理技术，提取有用的参数，如声门面积函数、声门波的开商、速度商、左右声门面积等，并在此基础上建立发声类型的动态声门模型，研究声带振动和嗓音声源之间的关系，从而使人们能进一步认识发声类型在戏曲发展中的功能。 3.戏曲嗓音的基本发声类型研究 现代言语声学和医学理论证明语音的产生主要分成两个部分，一部分是共鸣，另一部分是声源。在语音学中，前者对应于开口度的大小称作“调音”，后者对应于声带的振动称作“发声”。研究表明，在许多语言中声带可以以不同的方式振动，声带振动的不向方式称作嗓音的“发声类型”。常见的发声类型有：“正常嗓音”、“紧嗓音”、“挤喉嗓音”、“气嗓音”、“气泡音”、“假声”、“吸气音”等。
但戏曲嗓音属于非正常嗓音，除了具备上述常见的发声类型的某些特征之外，更具有自身鲜明的嗓音特征。因此，可以从许多方面来定义，这需要运用科学的数据加以测量和描述，如谐波差值、线性预测、基频特征、歌手共振峰等。归纳起来，当前或未来一段时间主要先从两个方面进行：
其一，单纯戏曲嗓音发声类型研究的信号，如：言语信号、声门阻抗信、气流信号、气压信号、喉头肌电信号、喉头光电信号、光导纤维频闪录像、高速摄影和高速数字成像信号。
其二，结合戏曲咬字吐字在内的音调发声类型信号，如：快速傅立叶变换、线性预测、逆滤波、小波变换、开商、接触商、速度商等。
4.性别与行当的多维嗓音分析
在戏曲嗓音研究中，多维噪音分析是一项非常基础的研究，但又是一个全新课题。它主要基于各种语音信号处理的算法，对于提取戏曲嗓音的基本参数和建立戏曲嗓音复原的基本模型具有重要的研究意义和广泛的应用前景。 从嗓音医学角度，生理上男女声带的差别是男声的声带厚长、宽大。女声的声带薄短、狭窄。在声学上，男声的基频较低，女声的基频较高。开商和速度商在不同发声、唱腔中差别很大。尤其是戏曲嗓音发声类型的民族性、行当性很强，不同行当嗓音的声学性质差别很大，所用的发声方式、音质特点、气流走向也不同。目前，国际上已先后出现了多个多维嗓音分析软件，但其基本适用对象是欧美人员，如何科学地运用具有西方特征的多维嗓音软件，还需继续探索。
5.戏曲嗓音合成建模研究
在当今信息高速发展的社会，语音合成技术作为一种语言信息的再现方式正逐渐被应用在社会的各个方面。嗓音合成技术主要有两个方面：一是共振峰参数合成；二是语音波形拼接合成。前者数据量小且灵活，但合成的自然度还不够高，后者数据量大但不够灵活，然而自然度较好。从戏曲嗓音研究的角度看，这两种合成方式都是空白。
从声学和语言工程的研究来看，嗓音模型有很多，如Fant、Ananthapadmanabha和Ljungqvist等，主要是建立在声门气流的微分形式上。这类模型能更为灵活、准确地模拟和重构嗓音发声类型的不同性质和特色。这些声学模型都简单明了，可以很方便地应用在言语工程上。然而，怎样使用这些模型去生成各种具有戏曲发声学功能的发声类型，以及如何更好地保护传承传统戏曲还需要进一步研究。
综上，戏曲嗓音研究是一个多学科交叉的领域，能否根据我国的文化背景、民族歌唱习惯和戏曲发声方法的特点，运用现代物理声学和语言声学、嗓音学的理论与方法，找出表述声音的形态参量，描述性的研究给予以更科学的定量化？能否在实验分析的基础上与国际上用数量研究的方式进一步接轨，进行建模研究，并形成具有典型意义的中国民族歌唱及戏曲歌唱的声音形态研究体系，进一步开拓音乐非物质文化遗产的科学保护与传承，这些应该成为我们的当务之急！
因此，本文仅将个人想法付诸文字，以期抛砖引玉，期待学界更多关注这一领域！①徐竞存《关于戏曲声乐研究的思考》，《艺海》1995年第1期，第 76----80页。②李小妹《论戏曲演唱对当代民族唱法的影响》，武汉音乐学院2007 年，第15—16页。③伍国栋《中国音乐》，上海外语教育出版社1999年版，第305页。④何为《论戏曲声乐的特性》，《中国音乐》1987年第1期，第55---58页。⑤戴念祖《中国声学史》，河北教育出版社1994年版。⑥[美]维克托·亚历山大·菲尔兹《训练歌声》，李维渤译，上海音乐出 版社2003年版，第141页。⑦王士谦《嗓音机制和歌手共振峰——兼答Sundberg》，《音乐艺术》 1993年第l期，第66---72页。⑧王士谦《关于歌唱共振峰及其有关问题的探讨》，《南京艺术学院学 报》1986年第4期，第2--8页。⑨韩宝强、项阳、林秀娣《中西歌唱发声体系声音形态的比较研究》， 《文艺研究》1996年第2期，第83页。⑩萧晴《建立中国现代戏曲声乐学派的初步构想》，《文艺研究》1991 年第3期，第69---76页。⑩孔江平《论语言发声》，中央民族大学出版社2001年版，第6--7页。
（本文诸多思路与观点的形成得益于本人博士合作导师孔江平教授的论著及观点，特此表示感谢！）
『本文是笔者所主持的国家自然科学基金《戏曲嗓音发声类型声学分析及建模研究》（11204275）、中国博士后第六批特别资助（2013T60013）、中国博士后科学基金项目一等资助（2013M540008）的阶段性研究成果。韩启超 北京大学语音实验室博士后，浙江师范大学音乐学
院副教授
（责任编辑 荣英涛）