ビザンチン聖歌の声における空気力学的パラメータ：ピッチとラウドネス間の比較

Aerodynamic Parameters in Byzantine Chant Voices: Comparisons Across Pitch and Loudness.

抄録

目的:

本研究は、ビザンティン聖歌（BC）の歌声の空気力学的パラメータに及ぼす発音周波数とラウドネスの増加の影響を評価するために計画された。

OBJECTIVE: This study was designed to assess the impact of phonation frequency and loudness increase on aerodynamic parameters of the singing voice in Byzantine chant (BC).

デザイン:

BCにおける空気力学的測定を行い、統計的に分析した。

DESIGN: Aerodynamic measurements in BC were obtained and statistically analyzed.

方法:

経験豊富な15人のBCチャント歌手（全員バリトン）が、/pi/音節の音列を繰り返しながら、マスク内で上昇音G2、C3、E3、G3、C4、E4、G4を通常および高ラウドネスで演奏した。気流(FR)、声門下圧(Psub)、音圧レベル(SPL)のパラメータを直接測定し、そこから声門流動抵抗(Rg)と発声効率(VE)を算出した。すべてのパラメータの値は統計的に分析された。

METHOD: Fifteen experienced BC chanters, all baritones, performed the ascending notes G2, C3, E3, G3, C4, E4, and G4, at normal and high levels of loudness within a mask, while repeating strings of /pi/ syllables. The parameters of airflow (FR), subglottal pressure (Psub), and sound pressure level (SPL) were directly measured, and from them, the glottal flow resistance (Rg) and vocal efficiency (VE) were calculated. All the parameters' values were statistically analyzed.

結果:

BCにおけるFR、Psub、SPLの各パラメータは、ピッチが一定の場合、2つのラウドネス間で、また、Psub、SPL、Rg、VEについては、ラウドネスが一定の場合、異なるピッチ間で、統計的に有意な差が検出された。ラウドネスを上げると、a)C3-C4では、FR、Psub、SPLの平均値のみが増加し、Rg、VEは変化を示さず、b)G2では、Psubの平均値のみが増加し、E4-G4の高域では、SPLの平均値、VEの平均値ともに減少した。ピッチを上げると、a)各ラウドネスレベルにおいて、G2-E4のピッチ範囲では、Psub、SPL、Rg、VEの平均値は増加するが、FRではそうならない。また、b)最高音域(E4-G4)では、平均SPLとVEは低下し、RgとPsubは安定したままである。この結果から、a)ほとんどの参加者は、ラウドネスが上昇すると、Rgを変更せずにPsubとSPLを増加させる。参加者間の特異的な違いは、ピッチの上昇によってRgとPsubに、またラウドネスの上昇によってRgとVEに検出された。

RESULTS: Statistically significant differences for FR, Psub, and SPL parameters in BC between the two loudness levels, at constant pitch, and for Psub, SPL, Rg, and VE among different pitches, at constant loudness levels were detected. When loudness increases, a) only the mean values of FR, Psub, and SPL, within C3-C4, increase, whereas those of Rg and VE do not show any change, and b) at G2, only the mean Psub increases, while in the upper range E4-G4, both mean SPL and mean VE decrease. When pitch is raised, a) for each level of loudness, within G2-E4 pitch range, the means of Psub, SPL, Rg, and VE increase while this is not the case for FR, and b) in the highest range (E4-G4), average SPL and VE drop while Rg and Psub remain stable. Our findings suggest that: a) most participants increase Psub and SPL without modification of Rg when loudness increases, and b) most participants increase both SPL and Psub while changing Rg with pitch rise. Idiosyncratic differences among the participants were detected in Rg and Psub, because of pitch rise, and, also, in Rg and VE due to loudness increase.

結論:

本研究の結果から、C3-C4のピッチ範囲では、a)ラウドネスと声門内転の間に独立した制御があること、b)PsubはラウドネスとSPLの両方を増加させる主な手段であることが明らかになった。参加者の中には例外もあり、Rgの変化や発声システムの他の変更が、ラウドネス増加の原因である可能性もある。SPL、Rg、Psubの平均値は、ほとんどの参加者において、ピッチの上昇とともに増加していることから、声門内転とPsubの両方が、SPLとピッチの上昇とともに増加していることが示唆される。G2-E4ピッチ内のVEの増加はE4で最大値に達する。参加者の中には、ピッチや声の大きさを変化させる際に、異なる音声ストラテジーを使用している可能性を示唆する例外も存在する。

CONCLUSIONS: The results from this study reveal that, within the C3-C4 pitch range: a) there is independent control between the loudness and glottal adduction, and b) Psub is the main tool for increasing both the loudness and SPL. For some exceptions among the participants, either the Rg alteration or other modifications of the vocal system are, possibly, the cause of the loudness increase. The increased mean values of SPL, Rg, and Psub with pitch rise, for most participants, suggest that both glottal adduction and Psub increase together with the SPL and pitch increase. The VE increase within G2-E4 pitches reaches a maximum value at E4. Some exceptions among the participants exist that suggest the possible use of different phonatory strategies when changing either the pitch or the vocal loudness.