Человеческий голос состоит из звуков , издаваемых человеком с помощью речевого тракта , включая разговор , пение , смех , плач , крик , крик, жужжание или крик . Частота человеческого голоса — это часть процесса производства звука человеком, в котором голосовые связки (голосовые связки) являются основным источником звука. (Другие механизмы производства звуков, производимые той же самой областью тела, включают воспроизведение глухих согласных , щелчков , свиста и шепота .)
Вообще говоря, механизм генерации человеческого голоса можно разделить на три части; легкие, голосовые связки гортани ( голосовой ящик) и артикуляторы. Легкие , «насос», должны производить достаточный поток воздуха и давление воздуха, чтобы вибрировать голосовые связки. Голосовые связки (голосовые связки) затем вибрируют, используя поток воздуха из легких для создания слышимых импульсов, которые образуют источник звука в гортани. [1] Мышцы гортани регулируют длину и напряжение голосовых связок, «точно настраивая» высоту и тон . Артикуляторы (части голосового тракта над гортанью, состоящие из языка , неба , щек , губ и т. д.) артикулируют и фильтруют звук, исходящий из гортани, и в некоторой степени могут взаимодействовать с потоком воздуха в гортани, усиливая или ослабляя его по мере источник звука.
Голосовые связки в сочетании с артикуляторами способны воспроизводить очень сложные звуковые комплексы. [2] [3] [4] Тон голоса может быть изменен, чтобы передать такие эмоции , как гнев , удивление , страх , счастье или печаль . Человеческий голос используется для выражения эмоций [5] , а также может определить возраст и пол говорящего. [6] [7] [8] Певцы используют человеческий голос как инструмент для создания музыки . [9]
Взрослые мужчины и женщины обычно имеют разные размеры голосовых связок; отражающие различия между мужчинами и женщинами в размерах гортани. Голоса взрослых мужчин обычно более низкие и имеют более крупные складки. Мужские голосовые связки (которые на противоположной диаграмме измеряются вертикально) имеют длину от 17 до 25 мм. [10] Женские голосовые связки имеют длину от 12,5 до 17,5 мм.
Складки находятся внутри гортани . Они прикрепляются сзади (сторона, ближайшая к спинному мозгу) к черпаловидным хрящам , а спереди (сторона под подбородком) к щитовидному хрящу. У них нет внешнего края, поскольку они сливаются с боковой стороной дыхательной трубки (иллюстрация устарела и плохо это показывает), в то время как их внутренние края или «края» могут свободно вибрировать (отверстие). Они имеют трехслойную конструкцию из эпителия , голосовой связки, затем мышцы ( голосовой мышцы ), которая может укорачивать и выпячивать складки. Они представляют собой плоские треугольные полосы жемчужно-белого цвета. Над обеими сторонами голосовой связки находится вестибулярная складка или ложная голосовая связка , между двумя складками которой имеется небольшой мешочек.
Разница в размере голосовых связок у мужчин и женщин означает, что у них разная высота голоса. Кроме того, генетика также вызывает различия между представителями одного пола: мужские и женские певческие голоса подразделяются на типы. Например, среди мужчин различают бас , бас-баритон , баритон , баринор , тенор и контртенор (в пределах от E2 до C#7 и выше ), а среди женщин — контральто , альт , меццо-сопрано и сопрано (в пределах от F3). до C6 и выше). Существуют дополнительные категории для оперных голосов , см. тип голоса . Это не единственный источник различия между мужским и женским голосом. Мужчины, вообще говоря, имеют более крупный голосовой тракт , что по существу придает результирующему голосу более низкий тембр . В основном это не зависит от самих голосовых связок.
Человеческая разговорная речь использует способность почти всех людей в данном обществе последовательно динамически модулировать определенные параметры источника гортанного голоса. Важнейшими коммуникативными, или фонетическими, параметрами являются высота голоса (определяемая частотой колебаний голосовых связок) и степень разделения голосовых связок, называемая приведением (сближением) или отведением (разъединением) голосовых связок. [11]
Способность быстро изменять отведение/приведение голосовых связок имеет сильный генетический компонент, поскольку приведение голосовых связок имеет жизненно важную функцию, предотвращая попадание пищи в легкие, в дополнение к прикрывающему действию надгортанника. Следовательно, мышцы, контролирующие это действие, являются одними из самых быстрых в организме. [11] Дети могут научиться последовательно использовать это действие во время речи в раннем возрасте, поскольку они учатся произносить разницу между такими высказываниями, как «апа» (имеющий отводящий-приводящий жест для буквы «п») и «аба» (не имеющий отводящего-приводящего жеста для буквы «п»). отводящий-приводящий жест). [11] Они могут научиться делать это задолго до двухлетнего возраста, слушая только голоса окружающих их взрослых, чьи голоса сильно отличаются от их собственных, и даже несмотря на то, что движения гортани, вызывающие эти фонетические дифференциации, находятся глубоко в горле и им не видно.
Если отводящее или приводящее движение достаточно сильное, колебания голосовых связок прекратятся (или не начнутся). Если жест отводящий и является частью звука речи, звук будем называть глухим . Однако глухие звуки речи иногда лучше идентифицировать как содержащие отводящий жест, даже если этот жест был недостаточно сильным, чтобы остановить вибрацию голосовых связок. Эту аномальную особенность глухих звуков речи можно будет лучше понять, если осознать, что именно изменение спектральных качеств голоса по мере отведения является основным акустическим признаком, на который обращает внимание слушатель при распознавании глухого звука речи, а не просто наличие или отсутствие голоса (периодическая энергия). [12]
Аддуктивный жест также идентифицируется по изменению спектральной энергии голоса, которую он производит. Таким образом, звук речи, имеющий приводящий жест, можно назвать «гортанной остановкой», даже если вибрации голосовых связок не прекращаются полностью. [12]
Другие аспекты голоса, такие как вариации регулярности вибрации, также используются для общения и важны для освоения обученным пользователем голоса, но реже используются в формальном фонетическом коде разговорного языка.
Считается, что звук голоса каждого человека совершенно уникален. «Действительно ли уникальны каждый человеческий голос и отпечаток пальца?». Разговор .не только из-за фактической формы и размера голосовых связок человека, но также из-за размера и формы остальной части тела этого человека, особенно речевого тракта, а также способа, которым звуки речи обычно формируются и артикулируются. (Именно этот последний аспект звука голоса могут имитировать опытные исполнители.) У людей есть голосовые связки, которые могут расслабляться, сжиматься или изменять свою толщину, и по которым дыхание может передаваться с различным давлением. Форма груди и шеи, положение языка и напряжение других мышц, не связанных друг с другом, могут быть изменены. Любое из этих действий приводит к изменению высоты, громкости, тембра или тона производимого звука. Звук также резонирует в разных частях тела, а размер человека и структура костей могут в некоторой степени влиять на звук, издаваемый человеком.
Певцы также могут научиться определенным образом проецировать звук, чтобы он лучше резонировал в их речевом тракте. Это известно как голосовой резонанс . Еще одним важным фактором, влияющим на звучание и постановку голоса, является функция гортани, которой люди могут манипулировать по-разному, производя разные звуки. Эти различные виды функций гортани описываются как разные виды голосовых регистров . [13] Основным методом достижения этой цели певцами является использование форманты певца , которая, как было показано, представляет собой резонанс, добавляемый к нормальным резонансам речевого тракта выше частотного диапазона большинства инструментов и, таким образом, позволяет голосу певца лучше переносить под музыкальное сопровождение. [14] [15]
Регистрация голоса относится к системе голосовых регистров человеческого голоса. Регистр человеческого голоса — это определенная серия тонов, воспроизводимая одним и тем же колебательным узором голосовых связок и обладающая одним и тем же качеством. Регистры берут начало в функционировании гортани . Они возникают потому, что голосовые связки способны производить несколько различных моделей вибрации. [16] Каждый из этих вибрационных паттернов проявляется в определенном вокальном диапазоне высот и производит определенные характерные звуки. [17] Появление регистров также связывают с эффектами акустического взаимодействия между колебаниями голосовых связок и речевым трактом. [18] Термин «регистр» может сбивать с толку, поскольку он охватывает несколько аспектов человеческого голоса. Термин «регистр» может использоваться для обозначения любого из следующего: [19]
В лингвистике регистровый язык — это язык, объединяющий тональную и гласную фонетику в единую фонологическую систему.
В рамках речевой патологии термин «голосовой регистр» состоит из трех составных элементов: определенного типа колебаний голосовых связок, определенной серии высот и определенного типа звука. На основании физиологии функции гортани логопеды выделяют четыре голосовых регистра: голосовой регистр , модальный регистр , регистр фальцета и свистковый регистр . Этой точки зрения придерживаются и многие педагоги по вокалу. [19]
Вокальный резонанс — это процесс, при котором основной продукт фонации усиливается по тембру и/или интенсивности за счет заполненных воздухом полостей, через которые он проходит на пути к внешнему воздуху. Различные термины, связанные с процессом резонанса, включают усиление, обогащение, расширение, улучшение, интенсификацию и продление; хотя в строго научном понимании специалисты по акустике поставили бы под сомнение большинство из них. Главный вывод, который певец или оратор должен извлечь из этих терминов, заключается в том, что конечным результатом резонанса является или должно быть улучшение звука. [19] Есть семь областей, которые можно назвать возможными голосовыми резонаторами. Этими областями в порядке от самой нижней части тела к самой высокой являются грудная клетка, трахеальное дерево, сама гортань, глотка, полость рта, полость носа и пазухи. [20]
Согласно исследованию , опубликованному журналом New Ученый . Анализ записанных образцов речи обнаружил пики акустической энергии, которые отражали расстояния между нотами двенадцатитоновой гаммы. [21]
Существует множество нарушений , влияющих на человеческий голос; К ним относятся нарушения речи , а также новообразования и поражения голосовых связок . Неправильная речь в течение длительного времени вызывает голосовую нагрузку , то есть нагрузку на органы речи . При травме голоса часто может помочь ЛОР- специалист, но лучшим лечением является предотвращение травм посредством хорошей постановки голоса. [22] Голосовую терапию обычно проводит логопед .
Голосовые узелки со временем возникают в результате неоднократного злоупотребления голосовыми связками, что приводит к образованию мягких, опухших пятен на каждой голосовой связке. [23] Эти пятна превращаются в более твердые, мозолистые наросты, называемые узелками. Чем дольше происходит злоупотребление, тем больше и жестче становятся узелки. Большинство полипов крупнее узелков и могут называться другими названиями, например, полиповидная дегенерация или отек Рейнке. Полипы возникают однократно и могут потребовать хирургического удаления. Раздражение после удаления может привести к образованию узелков, если дополнительное раздражение сохраняется. Речевая терапия учит пациента, как навсегда устранить раздражения посредством изменения привычек и гигиены голоса. Охриплость голоса или охриплость, продолжающаяся более двух недель, является распространенным симптомом основного нарушения голоса, такого как узлы или полипы, и требует медицинского обследования. [24]
