Том 1 (1128361), страница 131
Текст из файла (страница 131)
Сама она изображена примерно так как ее видно прн обследовании введенным внутрь зеркалом; показаны шнтовндный и церпаловндныв хрящи и голосовые связки. А. Расширение голосовой щели задней перстнецерпаповидной мышцей. Гь Сужение голосовой щели латеральными парстнецерпаловнднымн мышцами; остается лишь мелкое треугольное отверстые. В. Полное закрытие голосовой щели черпаловнднымн мышцами Янко Слав» Опиблиояека Роет/тэа) ! ! агаъааа«»уапбех.яв ! ! ЬНрфуаоно.тхь.е» ГЛАВА 1Х ФИЗИОЛОГИЯ ЧУВСТВА РАВНОВЕСИЯ, СЛУХА И РЕЧИ Артикуляция живают голосовую щель широко открытой (ср. рис.
12.18). Механизм фонацнв (формирование голоса). Первая фаза речи или пения — подготовка к выдоху. В отличие, однако, от нормального дыхания голосовая щель прн этом закрыта или лишь слабо приоткрыта. В результате в грудной клетке возникает более высокое, чем прн обычном выдохе, предголосовое давление, всегда превьппающее 400 — 600 Па (4 — 6 см вод. ст.), легко достигающее 2000 Па (20 ем вод.
ст.) н более. При закрытой голосовой щели голосовые связки под его действием выгибаются; в этот момент воздух проходит через нее в ротоглоточную полость. Поскольку голосовая щель — узкое место на пути вьщыхаемого воздуха, скорость его потока здесь значительно выше, чем в трахее, а давление (по закону Бернулли) — намного ниже. Вследствие этого голосовая щель закрывается, и весь процесс повторяется снова. Таким образом голосовые связки совершают колебания Бернулли. Постоянно прерываемый в их ритме воздушный поток дает слышимый звук-голос-с основной частотой («высотой»), соответствующей частоте этого прерывания.
Поскольку такое открывание-замыкание голосовой щели не может синусоидально модулировать воздушный поток, возникает не чистый тон, а смесь тонов, богатая гармониками 162. Число открываний н замыканий в единицу времени, т.е. основная частота звука, зависит в первую очередь от натяжения голосовых связок и только во вторую — от предголосового давления. Оба этих параметра изменяются при сокрщцении мышц гортани и грудной клетки.
Повышение натяжения голосовых связок (илн предголосового давления) увеличивает основную частоту звука. Таким образом во время речи нли пения ее можно регулировать сознательно. Именно такие действия лежат в основе приведенного выше примера с произнесением звука «а», который поется на разные лады.
Анатомические различия гортаней, особенно по длине голосовых связок, сказывающейся на их колебательных свойствах, приводят к разделению голосов на бас, тенор, альт и сопрано. В каждом из этих диапазонов есть несколько регистров. Чтобы воспроизводить н поддерживать звучание нужного «тона», певцу необходима очень тонкая координация работы у част»у нацих в этом процессе мь~шц.
К механизмам такой регуляции относятся проприоцепция мышц и слизистой горзини, а также слуховая обратная связь. Результат удивительно точен. Профессиональный певец может повторить тон с отклонением по частоте менее 1зк Особенно трудно изменять интенсивность его звучания, ссхраная прежнюю высоту. Поскольку повышение предголссового давления, требующееся для повышения силы звука, также несколько увеличивает частоту колебаний голосовых связок, это компенсируется уменьшением их натюкения путем расслабления перстнепзито- видной мышцы.
Такой процесс продемонстрирован электромиографически. При пении можно добиться звука значительной силы; сопрано на расстоянии 1 м легко создает звуковое давление более 100 дБ УЗД. Обратная слуховая связь чрезвычайно важна для речи. У оглохших людей она существенно нарушается, а глухие ст рождения дети не научаются пяюрить. При шепоте голосовые связки не вибрируют. Онн прилегают друг к другу, оставляя мелкое треугольное отверстие в области черпаловидных хрящей (ср. рис. 12.18).
Воздух, проходящий через него, вызывает шум, который можно использовать для артикуляции и речи. Функциональная анатомия «голосового тракта». Пройдя голосовую щель, воздух попадает в ротоглотку, т.е. в так называемый голосовой тракт, охватывающий глоточную, носовую и роговую полости и сильно варьирующий по форме. Носоглотка отделена мягким небом от ротовой полости. Канфиеураиил последней значительно изменяется и зависит от положения языка и челюстей; язык, в частности, может, приподнимаясь, разделять ее на две части (рис. 12.19). Это обеспечивается небной и жевательной мускулатурой н особенно мьшщамн языка, который благодаря сокращению как собственных„так и многочисленных мышц, подходящих к нему от различных мест прикрепления на костях ° или управляющих перемещениями подьязычной кости, способен занимать во рту практически любое положение.
Мехаяизм артннулацни. Периодическое прерывание воздушного потока в голосовой щели не единственное акустическое явление прн фонации. В других узких местах дыхательного тракта при достаточно высокой скорости выдоха турбулентные вихри также производят сравнительно слабый шум в широком диапазоне частот. У отдельных участков голосового тракта есть собственные частоты колебаний, зависящие от их конфигурации в данный момент времени.
Звук возникает здесь, когда воздух, заполняющий этн полости, приходит в колебательное движение. Например, щелкая пальцем по щеке, можно слышать собственную частоту колебаний роговой полости (попробуйте сделать это в тихой комнате). Шумы, возникающие в сужениях дыхательного тракта, и богатые обертонами звуки, формирующиеся голосовымн связками, также содержат такие частотьс голосовой тракт резонарует !1, 7~, усиливая их до надпорогового уровня и делая хорошо слышимыми. У каждой нз полостей, образующихся при различных конфигурациях голосового тракта, есть специфическая собственная частота колебаний. Во время артикуляции при каждом Янко Слава (Библикггека рагс/Сза) С С всаеаааквуапгзеа.гв 1 С Сзмр//уапма.ССЬ.гв ЧАСТЬ Ш.
ОБЩАЯ И СПЕПИАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ Зялнего ряда Спровзносятся с помощью зццняй части юыкя Среднего ряда (язык в середине розовой полости) Переднего рядн (язык нвлрявлкн вперял) [з] сйгС [л] йш [з] Ше [а] сакс [о] год [з] согд [и] иопЫ [п] пн)е [1] веас И Ь!С []Л д [и] Ьвс 1500 яоо 000 ЗОО Рс. Гц Рис. 12.1Э. Ротогпоточнон пространство при произне- сении звуков [а] (спово час)чек") и [В ("звас") особом положении челюстей, языка н мягкого неба возникают частоты или группы частот, которые становятся слышимыми эа счет резонанса [6, 15].
Диапазоны таких частот, характерные для той или иной конфигурации голосового тракта и зависящие только от нее, а не от голоса, формирующегося в гортани, называются формаатамн. Используя для дыхания газовую смесь, отличную от обычного воздуха по скорости проведения звука (например, гелиевую), легко экспериментально продемонстрировать существенную роль в артикуляции резонансных феноменов. Поскольку резонансные свойства голосового тракта изменятся, речь станет почти неразборчивой, хотя колебания голосовых связок останутся прежними. Гласаьсе.
Во время нормальной речи гласные формируются благодаря резонансу голосового тракта, конфигурация которого относительно стабильна, а рот открыт для произнесения звука [6]. В английском языке мягкое небо при этом обычно опущено и носоглоточное пространство к колебаниям полости рта не присоединяется. Форманты, связанные с таким резонансом, ответственны за то, чтобы гласный звук, скажем «а», различался как таковой независимо от высоты звучания и не смешивался с другими гласными.
Форманты, а в некоторых случаях и их комбинации, служат, таким образом, акустическими эквивалентами конкретных гласных (а также некоторых согласных). На рнс. 12.19 приведены примеры конфигураций полости рта при произнесении английских [а| и [1]. В зависимости от того, разделяет ли язык полость рта, и если да, то каким образом, формируются пространства различных размеров и соответственно те нли иные формантные частоты. Каждый гласный звук определяется по крайней мере двумя формантами. В табл.
12.1 перечислены эти звуки для английского языка, а на рис. !2.20 показаны соответствуюшие частоты двух их главньж формант (из [1]). У других часто встречающихся формант интенсивность мала, и здесь они не рассматриваются. Таблица 12.1. Гласные английского языка (с измене- ниями по [1]) Рис. 12.20. Частоты первой (гс, ось абсцисс) и второй (Р2, ось ординат) форыант гласных английского языка, произносимых типичным мужским голосом [1] Варьируя положение губ, легко наблюдать, как изменения конфисурации полости рта вызывают переход одного гласного в другой. Дифтовги и полугласные Эти фонемы похожи на истинные гласные, однако во время их произнесения голосовой тракт нестабилен; в ходе артикуляции он изменяется. Примеры английских дифгонгов — звуки [а11 ("рау") илн [а]) ("Ыя])а). В случае полугласных такие изменения происходят быстрее; их примеры- [Д ("уон") или [зв] (")чай'); эти фонемы начинаются так же, как [1] и соответственно [п].
Согласные [г) и []] также относятся к данной фонетической группе. Согласные. Эта группа включает большое количеспю фонем, при формировании которых голосовой тракт нестабилен, а звук произносится не обязательно ртом. Они могут быть звонкими (т.е. сопровождаться колебаниями голосовых связок) илн глухими (таких колебаний не происходит). В целом голосовой тракт здесь сужен сильнее, чем при произнесении гласных; конкретная форма его сжатия — с помощью зубов, губ и языка-определяет.
какой именно согласный звук произносится. Среди них различают фрикативные (сцелевые) и взрывные (смычные). Янко С".лава (Библиокек» 1гогг/Гза) 1 1 «1анаааязуапвсеклп 1 ! ВксгрчУуапио.11Ь.кп 302 ЧАСТЬ П!. ОБЩАЯ И СПЕЦИАЛЬНаЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ 12.4. ЛитератуРа часто вызываются одно- или двусторонним параличом мышц гортани в результате паралича возвратного нерва. Неглубокие поражения приводят к хрипоте, тогда как полный двусторонний паралич делает фонацию невозможной (афоязи), Поскольку в этих условиях голосовая щель ие открывается активным путем (паралич задних перстиечерпаловидных мьииц), дыхание весьма затруднено.