Голосообразование (фонация)

Механизм голосообразования. При обычном дыхании голосо­вая щель широко раскрыта и имеет форму равнобедренного треугольника, основание которого обращено кзади (к черпаловидным хрящам), а вершина  -  кпереди (к щитовидному хрящу). Вдыхаемый и выдыхаемый воздух при этом беззвучно проходит через широкую голосовую щель.

При фонации истинные голосовые складки находятся в сомк­нутом состоянии. Струя выды­хаемого воздуха, прорываясь через сомкнутые голосовые склад­ки, несколько раздвигает их в стороны. В силу своей упругости, а также под действием мышц, суживающих голосовую щель, голосовые складки возвращаются в исходное, т. е. срединное, положение, с тем, чтобы в силу продолжающегося давления вы­дыхаемой воздушной струи снова раздвинуться в стороны, и т. д. Таким образом, при фонации происходят колебания голосовых складок. Эти колебания совершаются в попе­речном, а не продольном направлении, т. е. го­лосовые складки перемещаются кнутри и кнаружи, а не кверху и книзу.

В результате колебаний голосовых складок движение струи воздуха, текущей по трахее под давлением, превращается над голосовыми складками в колебания частиц воздуха; эти колебания, подвергшись в над­ставной трубе (глотке, полости рта и носовой полости) соответ­ствующим изменениям, передаются в окружающую среду и воспринимаются как звуки голоса.

При каждом расхождении голосовых складок во время их колебаний при фонации прорывается очень небольшое количест­во воздуха. Поэтому давление поступающей в окружающую среду звуковой волны ничтожно по сравнению с давлением сво­бодно выдыхаемой воздушной струи.

 Механизм шепота. Если во время звукопроизнесения смыка­ние голосовых складок происходит без участия поперечной черпаловидной мышцы, то при шепоте голосовые складки смыкают­ся не на всем своем протяжении: в задней части между ними остается щель в форме маленького равностороннего треуголь­ника, через которую проходит выдыхаемая струя воз­духа. Голосовые складки при этом не колеблются, но трение струи воздуха о края треугольной щели вызывает шум, который и воспринимается в виде шепота.

Механизм фальцета. Фальцетом (от итал. falso  -  ложный, фальшивый) называется неестественно высокий мужской голос. Механизм образования фальцета состоит в том, что голосовые складки колеблются не по всей своей толщине, а лишь тонкими краями, причем колебания совершаются не в поперечном, а в продольном направлении, т. е. вверх и вниз. При фальцетном звуке голосовые складки смыкаются не полностью  -  между  ними остается веретенообразная щель.

Сила, высота и тембр голоса.

Как и звуки другого проис­хождения, голос обладает силой, высотой и тембром.

Сила, голоса зависит в основном от амплитуды (размаха) колебаний голосовых складок, которая определяется величиной воздушного давления, т. е. силой выдоха. При большем наполне­нии легких воздухом и при большей интенсивности выдыхания получается и более громкий голос. Однако во всех случаях го­лос, возникающий в гортани, относительно слаб. Значительное влияние на силу голоса оказывают резонаторные полости над­ставной трубы (глотка, полость рта, носовая полость), которые являются усилителями звука.

Высота голоса зависит от частоты колебаний голосовых складок, которая, в свою очередь, находится в зависимости от их длины, толщины и напряжения. Чем длиннее голосовые складки, чем они толще и чем меньше напряжены, тем ниже звук голоса. Изменение высоты голоса обеспечивается работой мышечного аппарата гортани. При произнесении (или пении) низких звуков натяжение голосовых складок невелико: натягивающая голосо­вую складку перстне-щитовидная мышца не работает; активна голосовая (щито-черпаловидная) мышца, которая при своем сокращении становится толще и тем самым увеличивает толщину голосовой складки. Повышение звука достигается увеличением натяжения голосовых складок посредством сокращения перстне-щитовидной мышцы. Этот механизм действует, однако, лишь до известного предела. После максимального сокращения перстне-щитовидной мышцы дальнейшее увеличение натяжения голосо­вых складок невозможно, и тогда начинает действовать другой механизм  -  укорочение колеблющейся части голосовых складок. Это достигается посредством сокращения поперечной мышцы, которая прижимает черпаловидные хрящи друг к другу, вследствие чего задние концы голосовых складок лишаются воз­можности колебаться; колеблется только передняя часть голосо­вых складок, которые укоротившись, как прижатые пальцем струны скрипки, начинают издавать более высокий звук. Для дальнейшего повышения голоса вновь начинает усиливаться натяжение уже укороченных голосовых складок. Когда же насту­пает предел натяжению и укорочению колеблющихся отрезков голосовых складок, вступает в действие механизм фальцета. Таким образом, частота колебаний голосовых складок, т. е. высота голоса, зависит от взаимодействия двух факторов давления воздушной струи на голосовые складки и структуры голосовых складок (длины, толщины, степени натяжения).

Частота колебаний голосовых складок обусловливает высоту основного тона. Наряду с основным тоном образуются и добавочные тоны, или обертоны, количество и сила звучания которых зависят от особенностей строения гортани, а также величины и формы резонаторных полостей надставной трубы глотки, полости рта, носовой полости). Определенное сочета­ние обертонов и обусловливает индивидуальную «окраску» го­лоса, или тембр, наличие которого позволяет узнавать людей по голосу.

Диапазон голоса. Голос человека может изменяться по вы­соте приблизительно в пределах двух октав. Для обычной разго­ворной речи достаточно 4 - б тонов. Диапазоны голоса, т. е. пре­делы возможных изменений голоса по высоте, у разных людей различны. Для основных типов голосов эти пределы в среднем таковы: бас 80 - 340 гц, контральто 170 - 680 гц, б аритон 96 - 426 гц, м еццо-сопрано 216 - 864 гц, т енор 128 - 512 гц, с опрано 256 - 1024 гц. Диапазон голоса у детей значительно меньше, чем у взрос­лых.

Регистры. Регистром голоса называют ряд звуков, сходных по механизму образования и характеру звучания. Различают три регистра: грудной, головной и смешанный (микст). Грудной регистр получил свое название вследствие того, что при нем резонирует грудная клетка, стенки которой дают ясно ощутимую рукой вибрацию. Грудной голос богат обертонами. При грудном голосе голосовые складки плотно смыкаются, колеблются всей своей массой в направлении, перпендикулярном току воздушной струи, т. е. в поперечном направлении. К. грудному регистру относятся низкие тоны голоса.

Головной регистр характеризуется головным резонансом, который можно обнаружить в виде вибрации черепа, положив руку на темя. Типичным образцом головного регистра является фальцетный голос. Фальцет отличается бедностью обертонов. Механизм образования фальцета был уже описан. Головным регистром пользуются на верхних тонах диапазона.

Смешанный голос (микст) богаче обертонами, чем фальцет, но беднее, чем грудной голос. Голосовая щель закрывается не вполне, голосовые складки колеблются более широкой поверх­ностью, чем при фальцете, а иногда и всей своей массой. К мик­сту относятся средние тоны голосового диапазона.

В пении используются все три регистра, в разговорной же речи (у взрослых) преимущественно микст. У детей до периода полового созревания функционирует только фальцетный голос.

Атака звука. Образным термином «атака» обозначают спо­соб, которым пользуется говорящий или поющий, чтобы приве­сти в действие голосовые складки, находящиеся в покое. Атаку звука называют иногда «взятием» звука, «приступом», «голосоначалом». Различают три вида атак: твердую, мягкую и приды­хательную.

При твердой атаке голосовые складки плотно смыкаются до начала звука, затем выдыхаемый воздух с усилием прорывается через замкнутую голосовую щель и приводит голосовые складки в колебание. Для твердой атаки характерно наличие в самом начале звучания ясно слышимого призвука. Примером твердой атаки может служить произнесение междометий, обозначающих досаду, недовольство, возмущение: «Ах, какая досада!».

При мягкой атаке момент соприкосновения голосовых скла­док и начало прохождения струи воздуха совпадают, и сразу же после соприкосновения голосовые складки начинают вибриро­вать. Мягкая атака используется для выражения удовольствия, покоя, например: «Ах, как здесь хорошо!».

Во время придыхательной атаки выдыхаемый воздух начи­нает проходить через голосовую щель до смыкания голосовых складок, причем слышен шум трения воздуха о края складок, и лишь затем голосовые складки смыкаются и начинают вибри­ровать. Примером придыхательной атаки является произнесение украинского г и английского или немецкого h в сочетании с по­следующим гласным, например в слове Ганна (украинское про­изношение) или в немецком слове haben.

У грудных детей крик, выражающий недовольство, сопро­вождается твердой атакой, а лепет, выражающий довольство и спокойство, происходит при мягкой атаке. В гигиеническом отношении мягкой атаке должно быть отда­но предпочтение, так как при твердой атаке происходит излиш­нее напряжение голосовых складок.

Мутация. В детском возрасте диапазоны голосов мальчиков и девочек почти не отличаются друг от друга. С наступлением периода полового созревания у мальчиков голос резко изменя­ется и в сравнительно короткий срок превращается из детского в голос мужчины. Этот процесс связан с быстрым ростом горта­ни и носит название мутации или перелома голоса.         

Время наступления мутации колеблется в значительных пределах. В южных странах она начинается обычно раньше (в 10 - 12 лет), в северных  -  позже (14 - 15 лет). У девочек му­тация наступает примерно на 1 год раньше, чем у мальчиков.

Изменение голоса сказывается в первую очередь на разго­ворной речи. У мальчика, говорящего фальцетным голосом, на­чинают появляться низкие грудные звуки. За время перелома голос у мальчиков понижается на целую октаву и даже больше, превращаясь из детского дисканта или альта в голос муж­чины  -  тенор, баритон или бас. В этом периоде голос непостоянен, часто срывается, обнаруживая неожиданные переходы от низких звуков к высоким. Часто голос становится хриплым, при­обретает неприятный резкий тембр. При осмотре гортани голо­совые складки представляются в это время покрасневшими, утолщенными. К концу периода мутации все эти изменения исчезают, и устанавливается нормальный мужской голос.

При недоразвитии половых желез, а также при их искусст­венном удалении (кастрации) мутация не наступает, и голос со­храняет свой детский тембр на всю жизнь (голос евнухов).

У девочек, так же как и у мальчиков, в период смены голоса обнаруживается покраснение голосовых складок, но тембр голоса не претерпевает таких резких изменений. Переход от дет­ского дисканта или альта к женскому сопрано или контральто сопровождается понижением голоса в среднем всего лишь на два тона. Период мутации протекает у девочек более гладко, чем у мальчиков, и обычно не вызывает заметных расстройств голосо­вой функции.

Какой-либо закономерной взаимозависимости между харак­тером детского голоса и образующегося из него голоса взросло­го человека не отмечается. Из низкого детского голоса (альта) может образоваться высокий голос взрослого (у мальчика  -  те­нор, у девочки  -  сопрано), и, наоборот, из дисканта у мальчика может образоваться бас, у девочки  -  контральто. Существует наблюдение, что такая обратная зависимость встречается даже чаще.

Длительность мутационного периода колеблется в норме от нескольких месяцев до двух лет. В период мутации следует оберегать голос детей от перенапряжения, не допускать громкого чтения, выступлений на вечерах и концертах.

Иногда наблюдается так называемая патологическая мута­ция, в виде преждевременной (в возрасте 10 - 11 лет) или поздней (в возрасте 19 - 20 лет) мутации. Такие отклонения от нормы бывают обычно при эндокринных нарушениях.