Разгадана тайна тувинского горлового пения

Международная группа исследователей раскрыла загадку того, как тувинские горловые певцы издают характерные звуки, в которых одновременно слышны две разные высоты тона — низкое гудение и высокий свистящий звук.

Исследователи из Western, Йоркского университета и Университета Аризоны, очарованные тем, как эта форма горлового пения, известная как Хоомей, создаёт двойной тон, изучили участников тувинской группы Huun Huur Tu, чтобы на практике понять механизм.

«Они могут производить две разные высоты тона, что противоречит типичному представлению о том, как производятся речевые звуки, — говорит ведущий исследователь Кристофер Бержерен. — Было загадкой, как они это делают, и исследователи задавались этим вопросом последние два десятилетия».

Учёные обнаружили, что певцы уникальным образом сужают свой голосовой тракт одновременно в двух ключевых точках: спереди, с помощью языка, и сзади, в горле. Это создаёт двойной звук.

Статья Overtone focusing in biphonic Tuvan throat singing была опубликована в журнале eLife.

Чтобы выяснить механизмы, исследователи из Йорка, включая Бержерена и Чандана Нараяна, записали певцов в звуковой кабине и сделали серию снимков одного из исполнителей во время пения в МРТ-сканере.

Изображения были отправлены профессору Наташе Матре, которая помогла реконструировать форму голосового тракта с помощью ПО для 3D-реконструкции 3DSlicer. Матре — мировой эксперт в области акустической и вибрационной коммуникации, в основном у насекомых и пауков.

«В биоакустике морфология может быть очень мощным инструментом для создания неожиданных эффектов, поэтому визуализация и понимание голосового тракта были одной из наших главных целей», — сказала Матре.

После реконструкции голосовых трактов Брэд Стори из Лаборатории акустики и физиологии речи Аризоны смоделировал и симулировал пение во всех наблюдаемых конфигурациях.

Птицы и некоторые лягушки могут производить два различных тона, но у людей, кроме горловых певцов из Тувы и Монголии, это неизвестно.

У людей голосовые связки создают звук вибрацией, производя жужжащий шум. Высота звука зависит от скорости вибрации связок. Однако они также производят серию гармоник или «обертонов». Рот и язык формируют эти обертоны, создавая резонансы на определённых частотах, называемые формантами.

Гласные в человеческой речи определяются первыми тремя формантами — F1, F2 и F3. Обычно каждая форманта отдельна, но тувинские певцы могут объединять несколько формант, создавая одну чрезвычайно усиленную. Она формирует мелодию высокого тона, в то время как самая низкая форманта создаёт низкий гудящий регистр.