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歌唱是一门表演艺术，同时也是一种审美感受。长期以来人们都是以感觉来认识与评价它。在声乐的教学中也以主观感觉作为主导，而它在历经了千百年的发展逐渐形成了一套较成熟的教学理论体系。科技革命为经济与科学带来了前所未有的发展，生活水平的提高，人们对精神文明的需求也日益增长。对歌唱这一精神文化提出了更高的要求，人们对它的追求不再停留于对声音表面的理解上，对声音现象背后的本质的求知更加迫切。
音乐声学是一门通过科学技术方式探索声音本质的学科，通过多种科学的技术手段为声音的研究提供客观、直接的数据。本文将用一种声学的科技测量方式应用到歌唱声学的研究中，其目的重在探讨声乐艺术是否能以一种可视化状态呈现在众多研究者及演唱者面前，为歌唱技术的发展提供一定的参考。
本文通过声谱分析技术对学院派美声与民族女高音的声音特性进行分析，用客观的方法测量并分析演唱者的歌手共振峰、泛音等参量，并把测量的数据与对声音现象主观的评价相结合。把定性的统计方法与这些客观数据相整合的方式对美声与民族女高音的声音特性进行可视化的研究。
本文分为六个部分：第一章、绪论。阐述本研究的现状、意义、内容等。第二章、歌唱声学研究的发展史。从传统的研究方法到多元化的研究方法，歌唱声学的研究经过了巨大的飞跃，更加的科学化、客观化。第三章、应用于歌唱声学研究中的声谱分析技术。阐述声谱分析技术应用于歌唱声学研究中的必要性，从入耳的听觉与主观感觉出发，介绍了声谱分析技术在歌唱声学研究中的优势。第四章、研究平台及采样数据分析方法。一是介绍Spectra plus音频频谱分析仪各个板块在这次实验中充当的角色及本次试验使用到的操作平台。二是介绍采样数据的分析方法，偏重于说明在采样中应注意的事项。第五章、美声与民族女高音声音特性的声谱分析。首先是采样的内容(人员和演唱内容)，其次是实验的途径、最后对实验的数据进行对比与分析，从语言、音量、共振峰、泛音、颤音五个方面的对比两种唱法在声音特性上存在的不同。第六部分、结语。通过对采样数据的分析，对中国民族唱法未来的发展方向提出自己的看法，说明本次研究存在的不足及努力的方向。