Переход энергии колеблющегося тела в звуковые колебания воздушной среды носит название излучения звука. В отношении излучения в акустике установлено правило: излучение тем лучше, чем больше площадь излучающей поверхности. Наоборот, при малых площадях излучение невелико. Всем известен простой опыт с камертоном, который в руке звучит слабо, но, будучи прислонен к какому-либо упругому предмету — столу, двери, шкафу и т. п., начинает звучать значительно сильнее. Само собой понятно, что сила от этих предметов к камертону не прибывает, что единственным источником энергии звучания являются ножки камертона, которые приведены в колебание ударом этого камертона или сжатием его ножек пальцами.
Почему же, будучи прислонен к большим поверхностям, камертон звучит громче, чем в руке, хотя источник энергии — все те колебания ножек камертона? Все дело здесь в условиях излучения звука. Когда колеблются ножки камертона, площадь их соприкосновения с воздушной средой весьма невелика, энергия, заключенная в ножках, плохо передается воздуху и тратится на бесполезную перекачку воздуха вокруг ножек. Ножки «режут» воздух и не создают хорошей волны. Рука, держащая камертон, будучи мягкой, не помогает излучению. Когда камертон прислонен к столу или к другой большой твердой поверхности, его колебания передаются всей поверхности и от нее — большой площади воздуха. Поэтому звук камертона, поставленного на стол, всегда сильнее.
Аналогичное явление происходит и со струной, которая имеет малую площадь соприкосновения с воздухом и потому нуждается в деках, чтобы ее звук был хорошо слышим. В струнных инструментах излучают не столько струны, сколько деки. Для наглядности можно привести такой пример: спицей нельзя создать сильных волн в тазе с водой, — она будет «резать» воду и давать малые волны, с какой бы силой мы ею ни двигали. Для того чтобы получить сильные волны, надо двигать предметом, имеющим большую площадь.
Как показывают опыты, выходным отверстием для звука, рожденного гортанью (излучателем голоса), в пении является только ротовое отверстие. Разумеется, мы говорим здесь о гласных, на которых, собственно, и осуществляется пение. Лицевые части скелета и грудная клетка, хотя они и дрожат во время пения, излучают лишь ничтожную энергию, не играющую какой-либо роли в общем звучании голоса поющего человека.
Голосовой тракт человека представляет собою своеобразный рупор: над источником колебаний — связками расположена трубка, открытая в наружную среду. По этой трубке-рупору звук, рожденный в голосовой щели, достигает ротового отверстия и отсюда уже распространяется в наружное пространство. В рупоре его широкая часть —раструб — оканчивается устьем — выходным отверстием, откуда уже начинается свободное воздушное пространство. Ротовое отверстие в голосовом тракте человека играет роль устья рупора, и потому к нему приложимы те же закономерности, которые установлены для рупора. В рупорах излучателем энергии является его устье. Чем больше площадь устья рупора, тем лучше излучение энергии рупора в наружное пространство.
С этой точки зрения, чем больше открыт рот во время фонации, тем лучше энергия переходит в наружное пространство. Действительно, когда человек говорит или кричит, он естественно использует эту закономерность. При негромкой бытовой речи рот раскрыт немного. При повышенной громкости — рот раскрывается больше. При крике он раскрыт максимально, а при желании быть слышимым на более далекое расстояние человек увеличивает раструб и устье рупора за счет рук, сложенных в виде рупора и приставленных ко рту. Все эти обычные, широкоизвестные в быту приспособления голосового аппарата к разным условиям фонации объясняются стремлением найти способ увеличить излучение звука в наружное пространство. При желании громко крикнуть человек увеличивает и исходную силу звука, которая родится в голосовой щели, и улучшает его излучение в наружное пространство. Однако при пении далеко не у всех певцов можно наблюдать подобные приспособления. Если вообще в пении рот открывается больше, чем в речи, то максимальная или очень большая степень открытия рта (подобная раскрытию при крике) почти не встречается. Некоторые певцы все звукообразование ведут при очень умеренно открытом рте, что, разумеется, не является случайным.
Конечно, не следует думать, что для певческого звука законы другие, чем для речевого. Просто в пении для певца встают на первое место другие задачи — задачи образования красивого певческого тембра и естественного формирования слова, чему далеко не всегда способствует излишне широкое открытие рта. При правильном формировании певческого тембра, когда хорошо образуется высокая певческая форманта, голос имеет достаточную громкость (он обладает качеством полетности) и при умеренном открытии рта. Наоборот, максимальное открытие рта может сместить гортань, неблагоприятно повлиять на работу голосовой щели и помешать образованию правильного певческого тембра. Кроме того, излишнее раскрытие рта может помешать естественному произнесению слов, что является обязательным условием художественного пения.
Перед певцом всегда стоит задача быть хорошо слышимым в больших помещениях концертных залов или сцены. Идеальным является положение, когда голос и красив и мощен в одно и то же время. Однако не сила голоса, а его красота и ясная дикция являются определяющими факторами в профессиональной деятельности. Поэтому, заботясь о хорошем открытии рта, надо делать это не в ущерб естественности слова и красоте тембра.