換聲區、聲帶振動模式、聲帶肌肉與真假音

一、影響人感受到換聲區的要素

1、聲帶大小

聲帶愈大、愈厚，會影響聲音的基頻（fundamental frequency）
平均成年男性的基頻約125Hz，成年女性的基頻在210Hz，而小孩子在300Hz
和聲帶短薄的相比，聲帶較長厚者，唱一樣的音高，需要額外更多聲帶肌的作用
需要更多的協調。

2、母音

聲音的基頻（H1）、倍頻（H2）和母音的第一共振鋒（F1）第二共振鋒（F2）
是決定聲音品質、和聲音持續性的一大要素
一般典型的洪亮胸聲，看波型H2會比H1更強，F1是聲音的主要共鳴器

母音是影響共鳴策略，同時也是影響換聲策略的一大要素
同樣是由低唱到高
閉口音的換聲區，會比開口音來的早
像ee母音（日文的い），換聲區就比eh（類似え）來的更快
閉口音的換聲區容易來的比較早，是以同樣的音高，特別在換聲區前後的音
閉口音常常會感覺比較難唱

個人經驗
以往用eh母音練習時，換聲區約在E4左右，那時我想自己是男中音
可換成ah母音後，換聲區變到G4附近
而照Ken Tamplin的說法，我似乎是個男高音，因為我到G4才起用第一個母音變化
我之前唱eh在E4左右有換聲感，並不是因為聲帶運作機制在此必須轉變
而是聲音的共振鋒和波型關係，就一般男性來說EH母音的F1在660Hz
在一般胸聲聲音的H2是高於F1的，所以在E4（329Hz）左右
聲音的倍頻（329x2=658Hz），會漸漸超過F1的中央
所以要順點唱，就必須改變共鳴策略（換聲感）
而閉口音之所以難唱，原因也在先天上閉口音會有比開口音更低的F1
讓H2和f1的關係更難維持

3、共鳴腔大小

這點和母音是有連帶關係的
共鳴腔愈大，聲音的共振鋒會愈低，共鳴策略要改變的音高也會偏低
共鳴腔較小的，聲音的共振鋒會愈高。平均上來說，即便男女使用相同的策略
因為男性先天共鳴腔比女性大約20%
女性可以把一樣的狀態帶上比較高的音高

二、聲帶振動模式（M0、M1、M2、M3）

大致上來說
M0相當於VOCAL FRY、M1相當於CHEST
M2相當於HEAD、M3相當於WHISTLE REGISTER的振動模式
一個人發聲時，是處於四種模式中的一種模式
各模式間的交界處沒有單一切換點，而是有重覆的地帶

這個分類是靠EGG測，聲帶被吹開、和靠合回來的時間比例來分類
聲帶發聲時被空氣吹動,有被吹開的週期（the open quotient），以下簡稱Oq
與聲帶靠合回來的週期（the closed quotientt），以下簡稱Cq
Cq週期的比例對於聲音有多少metal，有很大的影響
典型的胸聲Cq很高，因為聲帶處於厚實、有良好閉合的狀態
典型的高音假音Cq值很低，因為聲帶被拉的細長、沒閉合又留不住氣
這個分類是靠Cq佔發聲時的比例的改變來分類
舉例來說，一個人從低音往上爬音階，拉到一定音高後
到了Cq必須明顯下降否則難以往上發音時
那個點就是M1和M2切換點

有一點必須要說明的是，光是看Cq是看不出來聲音究竟是M1或是M2
M1的Cq可能佔振動時的30%~80%，M2的Cq可能只有10%，但也可以到60%
舉例來說，在M1（胸聲區）把聲音放輕用假音時，聲帶開掉，Cq值會明顯降低至30%
在M2（頭聲區）加很多的twang配合高喉位，Cq值可以到50%
乍看之下，M2聲帶關起來的時間，還比M1多
但這是因為發聲方式不同的差異
同時也是M1、M2分類方法學上的盲點（不能單憑Cq值分類）
所以CVT直接以聲音品質、metal來分幾個主要模式
full metalic模式overdrive、edge
half metalic模式curbing
less metalic模式neutral

就CVT的方法學來說，overdrive和edge
聲帶振動時的Cq值比例會比neutral來的高許多

現代歌唱，有麥克風和儀器可以利用、調整聲音
所以用M0去唱M1（有更多低音，但聽起來並不是完整週期的發聲）
也可以用M2去頂替M1，讓兩者界限不明顯（調eq，靠麥克風）
以CVT方法學來說最簡單的易行的法子就是neutral without air
從輕的胸聲（M1）切到輕的頭聲（M2）

重點是
M1和M2切換點，固然受先天條件影響，但是和處理聲音的方式有莫大的關係
有的唱法是沒有要切換的，或者說比較晚切換，像CVT的Overdrive（要維持M1）
我也是個人為什麼喜歡使用M1、M2等用語的原因
因為用不同的方式處理聲音，換聲點是不同的

像現代歌唱有些人有晚換聲的傾向
而聲樂男高音（tenor），為了回避聽起來不太優雅、像吼叫的聲音
是較早換共鳴策略的（換聲）
共鳴器雖然會從F1轉移到F2，但是研究顯示聲帶的發聲機制仍是M1
保持M1直通到A4~C5
但即便是如此，聲樂依唱者分類不同，使用聲音的法子也不一樣
照Franco Tenelli的說法，
dramatic bari-tenor（他本人）可以有C3~C5無換聲區的chiaroscuro voice
full lyric tenor（Pavarotti）在F4左右會開始cover聲音，進入chiaroscuro voice
C3~F4是chest voice，高音換成chiaroscuro voice
Spinto tenor（Corelli）會在G3左右進入chiaroscuro voice
Spinto的聲音比lyric tenor暗實，但就Corelli的情況他可以把聲音推到C5
只是低音（C3~F3）是schest voice，而非chiaroscuro voice
某方面來說，可以說他是G3換聲（M1 mix）



三、聲帶主要肌肉

可參考此網頁的圖片
http://www.ncvs.org/ncvs/tutorials/voiceprod/tutorial/cover.html

1、閉鎖肌（thyroidtenoid muscle），簡稱TA肌

TA肌的作用，是聲帶前後往內集中閉合，縮短聲帶並讓聲帶變厚
是M1聲區的主導肌群
在這個區段，照NCVS的說法，聲音是藉TA肌把聲帶抓緊，得來厚實的聲音
類似用手壓短吉他弦可以提高音高
TA肌和聲音的Cq週期有很大的關係

2、伸展肌（cricothyroid muscle），簡稱CT肌

CT肌的作用，和TA肌剛好相反
是將聲帶往前後拉長，靠拉緊聲帶來拉高聲音的基頻
被認為是M2聲區的主導肌肉
在這個聲區，音高是靠著把聲帶拉長來提升
類似把整條吉他弦拉細拉緊，來調音高
聲帶愈大、愈厚的人，唱高音需要更多的CT肌肉
讓M1、M2間CT肌和TA肌的平衡更難

3、TA肌與CT肌與M1、M2

http://www.ncvs.org/ncvs/tutorials/voiceprod/tutorial/voluntary.html
照NCVS機構的研究
chest register（M1）是TA肌為主、CT肌為輔的機制運作，聲帶是整條振動
聲音偏暗、實
head register（M2）是CT肌為主、TA肌為輔，聲帶是邊緣振動，聲音偏細、亮
falsetto是完全沒有TA肌作用，只有聲帶邊緣的「外層」振動
聲帶肌肉的活動狀況和M1、M2分類有密切關係

延續上面的例子
Corelli和Pavarotti唱Di Quella Pira
http://youtu.be/xDHSFxVbMWc?t=5m10s
http://youtu.be/ZifAhqGS9x0
當他們唱最後壓軸的C5長音（AH和EE）時，是整條聲帶在振動的狀態（M1）
（即便是在CT肌拉長的聲帶，TA肌仍能將聲帶集中、維持聲帶厚度）
而非僅邊緣（部分）振動的狀態（M2）
（TA肌作用明顯小於CT肌，聲帶被拉細的作用大於被TA肌集中的程度）
聲音像是亮的胸聲，而非亮的頭聲
如果要堅持混音的說法，即便是混音也是有M1為主的M1 mix，和M2為主的M2 mix之差
非M1 mix即M2 mix。聲樂男高音是用M1 mix。
就Pavarotti的例子，可以說聲音在F4左右從M1切成另一種M1（M1 mix）


四、一般男性常見的換聲區問題的癥結何在？

 1、胸聲→假音的狀況
多數人一開始只會也只有TA肌主導的聲音
音高是隨著緊繃的TA肌而來，唱的愈高、喉嚨與聲帶愈緊
緊到不能再緊的時候，要再上去聲音要放掉TA肌，往往變成全CT肌作用的狀態
所以會從胸聲變成典型的假音

2、初期頭聲（CVT neutral without air）難以建立的原因？
一個可能的原因是在多數人有抗拒聲音改變的傾向，不想要換個感覺的聲音（改變共鳴）
另一個原因是沒有天份的初學者，在M2區很難在CT肌主導下，同時保持一定的TA肌活動
純CT肌作用的情況，聲帶本身完全沒有向內集中的力量，很難留的住氣，Cq值高不起來

3、M2（頭聲）太虛，不太像真音、像強假音的原因

共鳴腔變化太大可能是原因（喉頭過高）
但另一大原因是聲帶發聲期Cq值偏低
要提高Cq值的法子有

a、啟動TA肌
當然唱的愈高，CT肌要將聲帶拉的愈長愈細
TA肌將聲帶縮短拉厚作用的空間會愈來愈小
過度偏向TA肌，會讓CT肌難以將聲帶拉到需要的程度
會讓音高上不去，唱不準


b、啟動twang

twang是靠會厭軟骨往後動的動作，將聲帶後邊的結構往前靠
這個動作會幫助聲帶集中閉合，但是這個軟骨是在聲門上方
所以喉頭打的愈低，twang幫助集中閉合的作用會愈小甚至會沒有
打的愈高，聲帶後邊的軟骨會往前靠的愈緊，閉鎖作用力愈強

現代歌唱對高喉位唱法寬容，利用twang可以相當有效的提高Cq
相對的，聲樂原則上是在中低喉位唱，twang對提高Cq值沒有幫助
只能靠TA肌和氣流效應的作用帶實聲音
twang對聲樂男高音的作用是投射聲音滿，加強音量及倍音波段


c、氣流效應

也就是所謂的伯努利效應，以平衡聲帶上下的壓力，來增加Cq的週期
然而，就CVT方法學來說，不同的模式會有不同的平衡方式

甲、Neutral without air的情形

這個模式下，是把聲門和聲門下的壓力放到最小來運作的
相對輕鬆的方式

乙、overdrive的情形

這個模式是靠聲音在共鳴腔的壓力，來平衡聲門上下的平衡
是利用加大聲門上的壓力，來讓聲門下的壓力獲得平衡
是以這個模式必須要大聲唱
部分母音在高音時容易因為音壓和共鳴腔調整問題
讓這個壓力較大的平衡難以維持，是以CVT有設定高音使用的Overdrive母音（eh、oh）


丙、curbing的情形

和overdrive相反，是利用少量但是較高氣壓的氣，相對於overdrive
是減低聲門下的壓力來運作
利用抗拒橫隔膜正常收氣的力量，避免過多的空氣通過聲帶減少Cq
所以需要很強的support（腹式呼吸）

標準的CVT curbing之所以是half metalic mode，限定在中等音量
也是因為這個設定下音量放太大會讓聲門上的壓力過大
而唱愈高音愈難維持住curbing的原因，在唱的愈高
聲帶被CT肌拉的愈細、愈緊，增加聲門壓力的同時
送氣壓力必須同步加大才得以維持整體平衡
唱者不太好受的程度時，把氣放掉些變成full metalic發聲
還比一直HOLD在那來的暢快

丁、edge

edge是利用很強的twang，
利用epilarynx上方空間被twang所擠壓
（我不知道中文對應的名詞是什麼，就是聲門正上方，氣管和咽腔交界處的空間）
提供阻力增加聲門上的壓力

最後要提醒的是，M2聲音聽起來不完全像M1是正常的
畢竟不是真的用M1，要真的像M1，必須使用M1（或是M1 mix）

4、男性在A4附近聲音會有很大的音質改變

這和當事人使用類似Overdrive共鳴策略（F1共鳴H2）有關
以Eh這個母音為例，一般男性平均F1共振鋒是落在660Hz
而據稱在共振鋒150Hz左右會有幫助共振的效果
就是聲音的H2落在510Hz（660-150）與810Hz（660+150）間時
也就是基音H1在255Hz與405Hz間（唱C4~G4）時，是最有效的

CVT的Overdrive是靠嘴型壓小共鳴腔、和升高喉頭升高F1來運作的
但是喉頭升高，必然會帶來音質的改變
已經升高的喉高，沒有一直拉高的空間
而Overdrive是沒有預留銜接後續改變的唱法
所以若這個F1共鳴策略失效，就會有音質上的變化
大部分人都朝Curbing做銜接，讓一般人感覺比較不突然
搖滾唱法可以唱Edge，聽起來會略偏頭聲


五、高音果真就是訓練有素的假音？

當然這要看假音的定義是什麼
如果認為在頭腔共鳴的就是假音，那麼一定音高後的音全都是假音
如果要直接從聲帶Cq值來定義，那就要看數據設在哪
設在50%，那一般俗稱的強假音也非假音
如果認為M2狀態下的聲音就是假音，那許多Curbing、Edge高音是有假音成份
現代歌唱的確偏向M2，畢竟一來合於大眾需要、二來也比較好唱
這也難怪在網路上偶爾看的到
Why men aren't really men anymore .
Nowadays,men don't have the balls to sing（lol）

我個人傾向用M1、M2方法學，所以我個人認為，答案應該是非
並非所有高音都是從M2（假音）架構而來
當然，如上所述，M1和M2的交界並非特定的點, 是有重覆到的
可以將M2帶到M1強勢區域裡，但聲音會變的很弱無法放大
也可以把M1帶上原本應用M2的區域，只是必須唱的大聲，而且絕非易事

現代科學把M1帶上高音是可行的，只是使用上必然會受限

六、小結

1、換聲區的位置固然受先天條件影響，但不全然是固定的
      和處理聲音的方式有更大的關係。同時最重要的
      改變共鳴策略不代表必然要從M1切成M2

2、歌唱使用的聲音，非M1就是M2，混音可以說存在，也可以說不存在
      混音混的像真聲的，其實就是M1，是CT肌把聲帶拉長的胸聲（M1 mix）
      混的像頭聲的，其實就是M2，是假音的基礎上有TA肌的活動（M2 mix）
      只是唱的愈高，兩者的界限會愈模糊

3、對於只想練頂真聲的人來說，練假音頭聲並非是完全必要的
      實際上，有些沒什麼學就會唱高音的人，一開始是不會唱假音的，
      TA肌和CT肌從一開始就有良好的協同
      當然，就整個教學來說，個人同意先練假音（頭聲）有很多好處
      畢竟現代音樂M2唱法為多。先從M2入門，在把M1練上去
      也遠比苦練M1來的容易。但是必須要注意，唱歌習慣從M1與M2間切換
      相對於只精通M1的，多了使用聲音的敏捷性，但是少了力量

關連連結

Investigating voix mixte
http://www.lam.jussieu.fr/Membres/Lamesch/CIM07_Lamesch_et_al.pdf

Voluntary Register Changes
http://www.ncvs.org/ncvs/tutorials/voiceprod/tutorial/voluntary.html

CVT on the necessity of switching to flageolet above C5

http://completevocalinstitute.com/forum/viewtopic.php?f=6&t=10280