Слово резонанс происходит от французского resonance - звучать, откликаться.

Научно-физическое определение резонанса звучит следующим образом: резонанс - это явление возникновения и усиления колебаний какого-либо тела или его части под воздействием возбуждающей эти колебания внешней силы, частота воздействия которой совпадает с собственной резонансной частотой данного тела.

Давайте разберём данное определение. Во-первых, резонанс может возникнуть только там, где есть или возможны колебания, то есть волны в упругой среде. В войлоке, например, колебания не распространяются, а, значит, никакого резонанса в нем возникнуть не может. Колебаться (а, следовательно, и резонировать) могут разнообразные физические тела:

У любого упругого тела (будь то твердое, жидкое или газообразное) имеется так называемая собственная, или резонансная, частота колебаний. Это неотъемлемое свойство упругого тела (как, например, цвет глаз у человека). Если ударить по натянутой струне она начнет колебаться именно с этой, только ей присущей, резонансной частотой. От струны завибрирует окружающий воздух, и наше ухо уловит тон, соответствующий этой частоте (например, ми первой октавы). Изменяя длину струны (зажимая на разных порожках грифа гитары) мы тем самым меняем её физические свойства (силу натяжения). От этого изменяется и резонансная частота струны, то есть высота ноты.

Теперь о резонаторах. Акустическим резонатором (далее просто резонатором) является любой пустотелый сосуд, наполненный воздухом, сообщающийся с окружающим пространством (атмосферой) одним или несколькими отверстиями. Так как воздух обладает исключительно упругими свойствами, то есть, способен активно вибрировать, то именно он и является основой резонатора.

Отличительным свойством акустического резонатора является то, что он "откликается" (т.е. резонирует) только на те звуковые колебания, которые совпадают с его резонансной частотой. Так, например, если подуть в полую трубку (дудку), то в ней начнет вибрировать воздух, и образуются колебания (стоячие волны). Частота этих колебаний (а, следовательно, и высота издаваемого ею тона) будет строго зависеть от размеров дудки (а точнее, от объема воздуха, заключенного в ней). Если поставить в ряд несколько трубок разной длины, то, дуя поочередно, то в одну, то в другую можно составить мелодию. На этом принципе основано звучание абсолютно всех без исключения духовых инструментов, от флейты и гобоя до органных труб.

Кроме этого, резонатор многократно усиливает первоначальный звук. То есть, если совсем тихо в резонатор спеть ноту, соответствующую его резонансной частоте, то эта нота зазвучит неожиданно громко. Но это касается только этой самой ноты - на другие ноты резонатор не откликнется. Как ни старайтесь - они не усилятся. В этом состоит еще одно очень важное свойство резонатора - его избирательность. Наверняка многим певцам известно замечательное свойство ванных комнат многократно усиливать определенные ноты. У меня, например, на ноте ля малой октавы, даже взятой вполголоса, стены буквально начинают дрожать. И в этом нет ничего странного - ведь душевая с ее гладкими стенами является отличным резонатором. Или другой пример - едва слышимый звук камертона вдруг заполняет огромную аудиторию стоит только приложить его к корпусу резонатора. На этом же принципе основана работа корпуса гитары - он, как полый вибратор усиливает звучание струн. Без него они звучали бы еле слышно.

Но самое удивительное кроется в том (и это еще одно замечательное свойство резонаторов), что для усиления звука резонаторам не требуется никакой дополнительной энергии с нашей стороны! Физическая наука объясняет этот феномен тем, что в присутствии резонатора коэффициент полезного действия (т.е. полезная работа) системы многократно увеличивается. Без резонатора же львиная доля энергии расходуется "впустую" - на ненужный нагрев, сопротивление и т.п.

Применительно к певцам это означает, что, научившись пользоваться собственными вокальными резонаторами, певец освобождает голосовые связки от всяких перегрузок. Он полностью переходит со связок на энергию резонаторов! В этом кроется основной секрет долголетия профессиональных вокалистов.

Но какая же роль в этом случае отводится голосовым связкам? Ведь получается, что все делают резонаторы!

На самом деле, сам по себе резонатор не зазвучит. Для зарождения в нём звука необходим вибратор - возбудитель первоначальных колебаний. Причем сила звука вибратора может быть совсем маленькой, практически неслышной - ведь всю работу по усилению возьмут на себя резонаторы. Другими словами, голосовые связки вокалиста дают начальный толчок, а резонаторы и правильное "опертое" дыхание - поддержание звука. И чем согласованней работа дыхания и резонаторов, чем лучше озвучены резонаторы, тем красивей, глубже, насыщенней голос певца и тем дальше он слышен.

Перейдем же к рассмотрению этих магических устройств - резонаторов человека.

Начнем с рассмотрения всего голосового аппарата певца. Его принято делить на три части в соответствии с ролью, которая каждая из них выполняет.

1. Гортань с голосовыми связками. Этот орган является вибратором (см. выше) и возбудителем звука. Если быть точным, то термин "голосовые связки" не совсем то, о чем мы привыкли думать, как о голосовых связках. В анатомии есть другой термин - "голосовые складки", обозначающий мышечную ткань. А сами голосовые связки состоят из особых эластичных волокон, пролегающих по наружным краям голосовых складок. Вокалисты привыкли пользоваться термином "голосовые связки" и мы тоже будем им пользоваться. Лишь будем всегда помнить, что, говоря "голосовые связки", мы имеем ввиду "голосовые складки с голосовыми связками как единый комплекс"

2. Дыхательный аппарат. Включает в себя легкие, трахею, бронхи и дыхательные мышцы: межреберные, брюшные, диафрагму, а также гладкую мускулатуру бронхов.

3. Резонаторы. Поскольку резонаторов много и они в процессе пения объединяются (или не объединяются - это у кого как!) в единую взаимосвязанную систему, то иногда мы будем применять термин "резонаторная система". Кто же они, эти резонаторы человека?

В человеческом теле достаточно много воздушных полостей. Например, трахея, придаточные носовые пазухи, мочевой пузырь, желудок (когда он не заполнен пищей или жидкостью) и другие. Все они играют важные физиологические роли. Но в процессе речеобразования и пения участвуют далеко не все из них, а только те, которые являются частями нашей системы дыхания.

Классификацию певческих резонаторов мы проведем по месту их расположения в теле человека и по их назначению, то есть роли.

По расположению различают верхние резонаторы - это то, что выше гортани, и нижние - трахея с крупными бронхами. Верхние резонаторы еще называют надставной трубкой, поскольку они как бы надставлены сверху над гортанью.

Среди верхних резонаторов важнейшую роль в пении (и речи также) имеет ротовая полость, поскольку это наиболее подвижный из всех резонаторов, благодаря участию языка, челюсти, губ, сильно изменяющих объем и форму ротового резонатора, что и обеспечивает внятное произношение -артикуляцию, как певческую, так и речевую.

Важнейший резонатор - глотка. Эта полость также весьма подвижна, изменчива по объему и по форме.

Наконец, к верхним резонаторам относятся носовая полость и, так называемые придаточные пазухи носа. Это - гайморовы полости (по бокам носовой полости), основная носовая полость, решетчатый лабиринт (в основании черепа) и лобные пазухи (в надбровных частях лобной кости). Они соединены с носовой полостью узкими проходами.

В известной теории резонансного пения, разработанной профессором Московской государственной консерватории Морозовым Владимиром Петровичем, выделяются семь функций резонаторов:

Разбивка на эти функции носит во многом условный характер, поскольку все они взаимосвязаны.

Давайте рассмотрим каждую из этих важных задач, стоящих перед резонаторами.

1) Энергетическая функция резонаторов (ее еще можно назвать силовой) состоит в усилении человеческого голоса во много раз. Овладев в полной мере резонаторами, певец становится способен озвучивать большие концертные залы, преодолевать звуковую завесу оркестрового сопровождения, тесситурные трудности, и при этом без какого-либо перенапряжения и заболевания голосового аппарата певца в течение многих лет профессиональной деятельности. На чем основано столь чудесное свойство резонаторов?

Обратимся к наглядным примерам. Слабый звук простого камертона слышен лишь держащему его человеку. Если же прислонить камертон к полому резонатору-ящику, то звук начинает звучать так громко, что слышен в большой аудитории. Исследования показывают, что простейший резонатор усиливает звук сонастроенного с ним вибратора на 30-40 децибел (то есть в 10 тысяч раз по мощности).

Как же это происходит? За счет чего резонатор усиливает звук? Да еще не тратя при этом никакой дополнительной энергии? Откуда же он берет энергию для усиления? Физическая наука отвечает нам на этот вопрос так: резонатор, будучи посредником между вибратором и окружающей воздушной средой, повышает коэффициент полезного действия вибратора, переводя значительно большую часть энергии в звуковую форму.

Голосовые связки сами по себе издают очень слабый звук, даже отдаленно не напоминающий голос человека. Были проведены опыты на мертвой гортани с искусственным поддувом воздуха, которые достоверно это доказали.

Многие непрофессиональные певцы, не зная об энергетической роли резонаторов, пытаются петь громче за счет напряжения всей гортани и зажимают связки. Воздух буквально продирается через такие зажатые связки, травмируя их и сокращая срок их службы. К сожалению, такое "горлопение" приходится часто слышать вокруг себя. А ведь надо всего лишь свое психологическое внимание сосредоточить на резонаторах, переключиться с мыслей о связках на мысли о резонаторах.

Энергетическая функция резонаторов состоит не только в прямом усилении звука, но и в придании звуку "полетности". "Полетность" - это способность голоса распространяться на более длинные дистанции с меньшими потерями силы звука. Для того чтобы голос стал полетным у певца должно появиться ощущение так называемого "близкого звука", появляющегося благодаря особой организации резонаторной системы певца. "Близкий звук" - это ощущение звука как бы вне голосового аппарата. "Звук под носом", как образно выразился И. Козловский. У слушателя такой звук будет вызывать ощущение, что певец находится где-то рядом, а не на далекой сцене.

Многие годы проходят в упражнениях, пока голос вокалиста становится полетным. И немаловажную, если не сказать определяющую, роль здесь играет мастерство и чуткость педагога.

2) Генераторная функция резонаторов состоит в том, что не связки, а именно резонаторы заставляют звучать голос так, а не иначе. Другими словами, голосовые связки без резонаторов издают звук совсем немузыкальный, и даже не совсем человеческий. Именно в резонаторах тот слабый, "неприличный" звук, издаваемый связками, обрастает тембровыми оттенками, набирает силу и обретает полетность.

Сами по себе резонаторы бесполезны, потому что без связок (то есть без вибратора) им нечего было бы усиливать и украшать. Но когда мы слышим поющего артиста, мы слышим не его связки (как наверно большинство думает), а именно его звучащие резонаторы, которые подхватили слабый звук голосовых связок, усилили его в сотни раз, придали ему звучность и красоту.

Кстати, любопытно упомянуть один эксперимент, который провел ученый-естествоиспытатель Рийке. Он заставил звучать обычную трубу, нагревая раскаленной сеткой воздух в ее основании. Поднимаясь вверх по трубе, воздух начинал резонировать и производил звук, от которого в окнах дрожали стекла. Точно такая же природа у "поющих" каминных труб, когда нагретый пламенем камина воздух устремляется вверх и начинает резонировать.

3) Фонетическая функция резонаторов. Человеческая речь, а тем более, человеческое пение, были бы совершенно нечленораздельными и непонятными, если бы слова не разбивались на слоги, а слоги не включали бы в себя гласные звуки. Благодаря подвижности ротовой полости человека, а также языку, способному принимать различные положения, мы можем издавать членораздельные звуки. Главная роль принадлежит гласным, так как именно они помогают понимать слова.

Как же нам удается произносить разные гласные звуки? Благодаря огромной подвижности языка, губ и нижней челюсти наш рот превращается в постоянно изменяющийся резонатор. Мы легко можем изменить объем резонатора, стоит нам чуть прикрыть рот или приподнять язык. Кроме того, изменяется путь, который воздух должен пройти. От объема и пути как раз и зависит тип гласной, которую в данный момент мы произносим.

4) Эстетическая функция резонаторов. Резонаторы придают нашему голосу приятную на слух тембровую окраску. Вокальная педагогика всего мира борется за эти качества всеми средствами, стремясь искоренить неприятные на слух оттенки горлового, связочного тембра.

5) Защитная функция резонаторов. Мы уже упоминали о том, как опасно петь "на связках", пытаясь усилить звук голоса одним лишь мышечным напряжением в горле. Поскольку певческие резонаторы обладают чудесным свойством усиливать певческий голос без какой-либо дополнительной энергии, а только лишь путем превращения большей части энергетических затрат певца - дыхания, мышечных усилий - в звук, можно назвать добавку в силе голоса, которую дают нам резонаторы "даровой энергией".

Кроме этой главной защитной роли, резонаторы выполняют еще кое-что. Дело в том, что наш слух организован таким образом, что звуки одной высоты мы воспринимаем громче, чем звуки другой высоты, хотя и те и другие издаются с одинаковой мощностью. Это анатомические особенности нашего слуха и вдаваться в них мы здесь не будем. Отмечу только, что резонаторы в случае оптимальной настройки преобразуют наш голос так, что он попадает в зону максимальной чувствительности слуха. Таким образом, голос вокалиста становится еще слышнее, причем без какого-либо усиления.

Научившись настраивать свою резонаторную систему оптимальным образом, вокалист приобретает незаменимого ангела-хранителя для своих связок. Под надежной охраной резонаторов, связки не теряют своей работоспособности даже в самой глубокой старости.

6) Индикаторная функция резонаторов. Резонируя в полостях дыхательного тракта, звук вызывает у певца различные ощущения в силу сотрясения воздуха. Такая чувствительность обусловлена наличием виброрецепторов (нервных окончаний) в мышечных тканях и, особенно, на внутренних слизистых оболочках. Если приложить руку к груди, то можно явственно ощутить дрожание грудной клетки на низких нотах - это происходит благодаря резонансу звука в трахее.

Другой пример - резонанс в гайморовых трубах носовой полости. По наличию или отсутствию ощущений вибрации в этой области можно сказать, попал звук "в маску" или не попал. Ощущение "маски" - одно из важнейших для профессионального певца.

Благодаря тому, что певец способен ощущать внутри себя эти самые "содрогания" от резонанса, он может управлять настройкой резонаторов, добиваясь их оптимальной работы. Другими словами, мы не научились бы никогда пользоваться резонаторами, если бы их не ощущали! Вот поэтому так важна индикаторная функция резонаторов!

7) Активизирующая функция резонаторов состоит в том, что резонаторы "подстегивают" сами себя. То есть при определенной оптимальной настройке резонаторной системы начинает оказываться стимулирующее воздействие на сами резонаторы, а также на работу гортани и голосовых связок. Явление носит чисто физиологический характер и происходит рефлекторно. То есть мы не в состоянии сознательно запустить этот процесс - он запускается автоматически при оптимальной работе резонаторной системы.

Иными словами, достигнув однажды определенного уровня резонанса, певец запускает механизм самоподдержки, когда резонанс берет на себя часть работы по активизации остальных резонаторов!