В 1741 г. Феррейн (Ferrein) впервые произвел опыты над мертвой гортанью, которые позднее тщательно проверил И. Мюллер. Оказалось, что лишь «в общем» число колебаний голосовых связок подчиняется законам колебания струн, по которым удвоение числа колебаний всякой струны требует возведения в квадрат натягивающего груза.
Мюллер сокращал длину голосовых связок , прижимая их в разных местах пинцетом как при натяжении, так и в различных расслабленных состояниях. Оказалось, что в зависимости от натяжения связок получаются или низкие, или высокие звуки при функционировании как длинных, так и коротких связок.
Большое значение придается деятельности голосового мускула (m. thyreo-arythenoideus s. vocalis). На живой гортани высота звука зависит не от удлинения, а от сокращения голосовых связок, что обеспечивается деятельностью m. vocalis (В. С. Канторович). Более короткие и упругие голосовые связки при прочих равных условиях обеспечивают повышение звука, что соответствует физическим понятиям о колеблющейся струне. В то же время утолщение голосовых связок приводит к понижению звука.
Когда по мере повышения основного тона напряжение голосовых мышц (без утолщения связок) становится недостаточным, повышению тона способствуют щито-перстневидные мышцы, натягивающие (но не удлиняющие) голосовые связки (М. И. Фомичев).
Колебания голосовых связок могут осуществляться не на всем их протяжении, а лишь на определенном отрезке, за счет чего достигается и повышение тона. Это происходит вследствие сокращения косых и поперечных волокон голосовой мышцы и, возможно, косых и поперечных мышц, черпаловидных хрящей, а также боковой перстне-черпаловидной мышцы.
М. И. Фомичев считает, что положение надгортанника оказывает некоторое влияние на высоту тона. При очень низких тонах надгортанник обычно бывает сильно опущен, и голосовые связки при ларингоскопии становятся необозримыми. Как известно, закрытые трубы дают более низкий звук, чем открытые.
В пении различают грудной и фальцетный звуки . Музехольду удалось при помощи ларингостробоскопических фотографий проследить отдельные замедленные движения голосовых связок.
При грудном голосе связки представляются в виде двух толстых напряженных валиков , плотно сжатых друг с другом. Звук здесь богат обертонами и амплитуда их медленно убывает с увеличением высоты, что придает тембру характер полноты. Наличие резонанса грудной клетки при грудном регистре большинством исследователей оспаривается.
При фальцете связки представляются уплощенными
, сильно растянутыми и между ними образуется просвет. Колеблются лишь свободные края истинных связок, отодвигаясь вверх и латерально. Полного прерывания воздуха при фальцете не получается. По мере повышения фальцетного тона голосовая щель укорачивается за счет полного смыкания связок в задних отделах.
При смешанном звучании связки колеблются приблизительно половиной своей ширины.
ГОРТАНЬ - начальный хрящевой отдел дыхательной системы у человека и наземных позвоночных между глоткой и трахеей, участвует в голосообразовании.
Снаружи ее положение заметно по выступу щитовидного хряща – кадыку (адамово яблоко) более развитому у ♂.
Хрящи гортани:
- надгортанник,
- щитовидный,
- перстневидный,
- два черпаловидных.
При глотании закрывает вход в гортань надгортанник.
От черпаловидных к щитовидному идут слизистые складки – голосовые связки (их две пары, а в голосообразовании участвует только нижняя пара). Они колеблются с частотой 80-10.000 колебаний/с. Чем короче голосовые связки, тем выше голос и чаще колебания.
Связки смыкаются при разговоре, трутся при крике и воспаляются (алкоголь, курение).
Функции гортани:
1) дыхательная трубка;
Спокойно стоит Глубоко дышит Поет
Артикуляция - работа органов речи, совершаемая при произнесении того или иного звука; степень отчетливости произношения. Членораздельные звуки речи формируются в ротовой и носовой полостях в зависимости от положения языка, губ, челюстей и распределения звуковых потоков.
Миндалины - органы лимфатической системы у наземных позвоночных и человека, расположенные в слизистой оболочке ротовой полости и глотки. Участвуют в защите организма от болезнетворных микробов, в выработке иммунитета.
ТРАХЕЯ
Трахея (дыхательное горло) - часть дыхательных путей позвоночных и человека, между бронхами и гортанью впереди пищевода. Ее длина 15 см. Передняя стенка состоит из 18-20 гиалиновых полуколец, соединенных связками и мышцами мягкой стороной обращенной к пищеводу. Трахея выстлана мерцательным эпителием, колебания ресничек которого выводят пылевые частицы из легких в глотку. Делится на два бронха - это бифуркация.
БРОНХИ
Бронхи - трубчатые воздухоносные ветви трахеи.
Наверное, каждый человек любит петь или пытается петь. Если вы никогда не учились пению или только начинаете, то, возможно, вам просто будет интересно познакомиться с вокальными терминами, узнать для себя что - то новенькое. Ну, а если вы хотите заниматься вокалом профессионально, то вам просто необходимо знать строение вашего рабочего аппарата, хотя бы в общих чертах. Знания сократят ваш путь к успехам в вокале, уберегут от многих «подводных камней». Точная информация поможет «отфильтровать» сведения и не верить всем советчикам без разбору. К тому же, гораздо легче совершить действие, сначала подробно представив его процесс мысленно.
"Человеческий голос является результатом координированной работы всего голосового аппарата", - писал Мануэль Гарсиа - крупнейший педагог 19 века (г. г)
Голосовой аппарат представляет собой сложную систему, в которую входят многие органы.
Основное значение в производстве звука принадлежит гортани. Непринужденное свободное положение гортани считается наиболее "благоприятным" для пения. Здесь воздух, выталкиваемый легкими, встречает на своем пути сомкнутые голосовые связки и приводит их в колебательное движение.
Голосовые связки могут быть длинными и короткими, толстыми и тонкими. Ларингологи установили, что связки у низких голосов длиннее, чем у высоких. Однако у Карузо - тенора были связки баса.
Колеблющиеся голосовые связки образуют звуковую волну. Но для того, чтобы человек произнес букву или слово, необходимо деятельное участие губ, языка, мягкого неба и т. д. Только слаженная работа всех органов голосообразования превращает простые звуки в пение.
Важную роль играет и носовая полость. Вместе с придаточными пазухами она принимает участие в образовании голоса. Здесь звук усиливается, ему придается своеобразная звучность, тембр. Для правильного произношения звуков речи и для тембра голоса определенное значение имеет состояние носовой полости и придаточных пазух. Именно их индивидуальность придает каждому человеку своеобразный тембр голоса.
Интересно, что полости в передней части черепной коробки человека полностью соответствуют по своему назначению акустическим сосудам, замурованным в древнеримских амфитеатрах, и выполняют те же функции природных резонаторов.
Механизм правильного голосообразования строится на максимальном использовании резонирования.
Резонатор - прежде всего усилитель звука.
Резонатор усиливает звук, практически не требуя от источника звука никакой дополнительной энергии. Умелое использование законов резонанса позволяет достичь огромной силы звука до 120-130 дБ, поразительной неутомимости и сверх этого - обеспечивает богатство обертонового состава, индивидуальность и красоту певческого голоса.
В вокальной педагогике различают два резонатора: головной и грудной. Выше говорилось о головном резонаторе.
Нижний, грудной резонатор придает певческому звуку более низкие обертоны и окрашивает его мягкими плотными тонами. Обладателям низких голосов следует использовать активнее грудной резонатор, а высоких - головной. Но для каждого голоса важно применение и грудного и головного резонаторов.
Немецкий педагог Ю. Гей считает "соединение грудного и головного резонаторов возможным при помощи носового резонатора, называемого им "золотым мостом".
Важную роль играет дыхание певца.
Дыхание является энергетической системой голосового аппарата певца. Дыхание определяет не только рождение звука, но и его силу, динамические оттенки, в значительной мере тембр, высоту и очень многое другое.
В процессе пения дыхание должно подстраиваться, приспособляться к работе голосовых связок.
Это создает лучшие условия для их вибрации, поддерживает то воздушное давление, которое нужно при той или иной амплитуде, частоте сокращений и плотности смыкания голосовых связок. Маэстро Мазетти считал "необходимым условием пения умение сознательно управлять дыханием".
Как можно развить дыхательную мускулатуру?
«Пластичность» дыхания, силу, свободное обращение с ним певцу нужно нарабатывать дыхательными упражнениями. В прежние времена итальянские педагоги вокала подносили ко рту ученика зажженную свечу. Колебание или угасание пламени указывало на то, что ученик выдыхает слишком много воздуха, не используя его. Занятия со свечой продолжались до тех пор, пока техника вокального дыхания не доводилась до совершенства. Кроме таких упражнений со свечой можно посоветовать упражнения с книгами, которые кладут на живот в положении лежа и поднимают силой диафрагмы.
Как это может пригодиться в повседневной жизни?
«Дыхание – это жизнь!» - гласит пословица. «Если вы хорошо дышите, вы будете долго жить на Земле», - говорят йоги. Если у вас нет времени и терпения регулярно заниматься дыхательными упражнениями по системе йогов, совместите приятное с полезным – пойте! Полное вокальное дыхание очень сходно дыхательной гимнастике йогов и несет такую же пользу:
- защищает от заболеваний дыхательных органов, избавляет от насморков, простуд, кашлей, бронхитов и т п. насыщает кровь кислородом, а значит и очищает ее развивает узкую грудную клетку помогает нормально работать желудку и печени, (сокращения диафрагмы вместе с ритмичным движением легких «делает» легкий массаж внутренним органам) восстанавливает работу организма, поэтому толстый человек – худеет, а слишком худой – поправляется
И ничего нет удивительного в том, что занятия вокалом помогают овладеть техникой дыхания на воде и под водой, т. к. основа плавания – такое же глубокое ритмичное дыхание.
Певцу важно дыхание, связанное с пением. Главное для певца не сила дыхания, не количество воздуха, которое забирают его легкие, а то, как удерживается и расходуется это дыхание, как регулируется выдох во время пения, то есть, как координируется его работа с другими компонентами голосового аппарата.
Научиться красиво и правильно петь очень не просто. У певца, по сравнению с другими музыкантами-исполнителями, самоконтроль затруднен. Инструмент воспроизведения звука - голосовой аппарат является частью его организма, и певец слышит себя не так, как окружающие. При обучении и резонаторные и другие ощущения, связанные с пением, оказываются для него новыми, незнакомыми. Поэтому певцу необходимо многое знать, понимать.
"Пение - сознательный процесс, а не стихийный, как многие полагают" - .
Певческие голоса, как у женщин, так и у мужчин бывают трех родов: высокие, средние и низкие.
Высокие голоса - это сопрано у женщин и тенор у мужчин, средние - соответственно меццо-сопрано и баритон , низкие - контральто и бас.
Кроме того, каждая группа голосов имеет еще более точные подразделения:
· сопрано - легкое (колоратурное), лирическое, лирико-драматическое (спинто), драматическое;
· меццо-сопрано и контральто сами по себе являются разновидностями;
· тенор-альтино, лирический (ди-грациа), меццо-характерный (спинто), драматический (ди-форца);
· баритон-лирический и драматический;
· бас-высокий (кантанто), центральный, низкий (профундо).
Правильное определение природы голосовых данных служит залогом дальнейшего их развития. А это не всегда просто сделать. Есть ярко выраженные категории голосов, которые не вызывают ни у кого сомнения относительно их природы. Но у многих певцов (не только начинающих) бывает трудно сразу определить характер голоса.
Следует помнить, что средний регистр у всех певческих голосов наиболее удобен при поисках естественного звучания и правильных вокальных ощущений.
Постановка голоса заключается в выявлении его природы и приобретении правильных технических приемов пения.
Наличие хорошей, надежной и перспективной, вокальной техники приводит к тому, что акустические показатели голоса звонкость, полетность, сила голоса, динамический диапазон и др. улучшаются в результате "настройки" голоса в процессе пения.
Умберто Мазетти считал, что "маленький диапазон и небольшая сила голоса не являются полностью исключающим профессиональное обучение фактором". Он полагал, что от правильного обращения и хорошей школы голос может обрести силу и развиться в диапазоне.
Голос редко бывает весь "на поверхности". Чаще его ресурсы скрыты из-за неумелого пользования вокальным аппаратом, его неразвитости, и только в процессе занятий, когда голос развивается, нам становится ясным его достоинства, богатство и красота тембра.
Научные исследования.
О том, что голос человека образуется в гортани, люди знали еще со времен Аристотеля и Галена. Лишь после изобретения ларингоскопа (1840 г.) и классических работ М. Гарсиа (гг.) стало известно, что звук голоса есть результат периодического вибрирования краев голосовых связок, происходящего под действием воздушной дыхательной струи. В качестве активной действующей силы в этом процессе (вибрирования: смыкания и размыкания голосовых связок) выступает напор воздушной струи. Это "миоэластическая теория" М. Гарсиа.
Ученый Рауль Юссон в 1960 году выдвинул новую, так называемую "нейромоторную теорию", сущность которой состоит в следующем: голосовые связки (складки) человека колеблются не пассивно под воздействием проходящего тока воздуха, как и все мышцы человеческого тела, сокращаются активно под действием приходящих из центральной нервной системы импульсов биотоков. Частота импульсов находится в большой зависимости от эмоционального состояния человека и от деятельности желез внутренней секреции (у женщин голос на целую октаву выше, чем у мужчин). Если человек начинает петь, то по данным Юссона, регулирования высоты основного тона начинает осуществляться "корой головного мозга".
Голосовой аппарат человека является исключительно сложным прибором и, как всякий сложный аппарат, он, как видно, имеет не один, а несколько в известной мере независимых друг от друга механизмов регулирования, управляемых центральной нервной системой. И поэтому обе эти теории являются ценными.
Звук голоса человека представляет собой одну из форм энергии. Энергия эта, порождаемая голосовым аппаратом певца, заставляет периодически колебаться молекулы воздуха с определенной частотой и силой: чем чаще колеблются молекулы - тем звук выше, а чем амплитуда их колебаний больше - тем звук сильнее. Звуковые колебания в воздухе распространяются со скоростью 340 м в секунду. Голосовой аппарат - это живой акустический прибор, и, следовательно, кроме физиологических законов, он подчиняется еще и всем законам акустики и механики.
Итак, как же устроены голосовые органы
человека.
Основу их составляет диафрагма
– мускульно - сухожильная перегородка, (грудо-брюшная преграда) отделяющая грудную полость от брюшной.. Диафрагма является живым фундаментом для целого и совершенного инструмента. Диафрагма, это мощный мышечный орган, прикрепляется к нижним рёбрам и позвоночнику. Во время вдоха мышцы диафрагмы сокращаются, и объём грудной клетки увеличивается. Но мы не можем почувствовать диафрагму, т. к. её движение при дыхании и голосообразовании происходит на подсознательном уровне.
Грудная полость
защищённая рёбрами и грудными позвонками, содержит жизненно важные органы- лёгкие, сердце, дыхательное горло, пищевод.
Лёгкие – как настоящие органные меха, участвуют в звукообразовании, создавая необходимый поток воздуха. Из лёгких воздух поступает в бронхи , тонкие и похожие на ветви дерева. Потом они объединяются вместе и образуют трахею, которая идёт вверх, вертикально. Трахея - состоит из хрящевых полуколец, она довольно подвижна, и соединена с гортанью.
Гортань выполняет тройную функцию - дыхательную, защитную и голосовую. Её остов составляют хрящи, которые соединены между собой суставами, связками, и мышцами, за счёт чего обладают подвижностью. Самый большой хрящ гортани - щитовидный, и его размеры определяют величину гортани. Для низких мужских голосов характерна крупная гортань, выступающая на поверхности шеи в виде кадыка. Верхнее отверстие гортани , так называемый вход в гортань образуется подвижным гортанным хрящём – надгортанником . При дыхании гортань свободна, а при глотании свободный край надгортанника наклоняется назад закрывая отверстие гортани. Во время пения вход в гортань прикрывается надгортанником. Гортань имеет свойство быть весьма подвижной, в основном, в вертикальной плоскости.
В
середине гортань сужается, и в самом узком месте располагаются две горизонтальные
складочки,
или - связки.
Отверстие между ними называется голосовой щелью. Над голосовыми связками располагаются – желудочки гортани,
над каждым из которых находится складка, параллельная голосовым связкам. Верхние желудочковые складки называются ложными и состоят из рыхлой соединительной ткани, желёз и слабо развитых мышц. Железы в этих складочках обеспечивают увлажнение голосовых складок, что очень важно для певческого голоса. При звукообразовании голосовые складки соединяются или смыкаются, и щель закрывается. Связки покрыты плотной тканью перламутрового оттенка. Связки могут изменять свою длину, толщину, и колебаться по частям, что придаёт голосу певца разнообразные окраски, богатство звука и подвижность.
Звук, резонирует в полости над гортанью, в глотке.
Глотка довольно объёмна, неправильной формы. Глотка отделяется от нёба, так называемой, нёбной занавеской . Маленький язычок в задней части нёба, словно образует двойную арку. Размеры глотки могут изменяться от движений нёбной занавески и языка. Так же для правильного звукообразования имеет большое значение артикуляция . Строение голосового аппарата имеет индивидуальные особенности в каждом отдельно взятом случае.
Поэтому педагогический подход к каждому вокалисту так - же очень индивидуален. При работе с певцом, учитываются в первую очередь физическое состояние голосового аппарата, физиологическое строение и личностные особенности певца, психологическое и эмоциональное состояния. И на основе полученного представления составляется индивидуальная программа
Главная задача педагога состоит в том, что бы из своего привычного набора упражнений подобрать для каждого певца именно то, что ему необходимо в данный момент. Или же, если ни одно из данных упражнений не воспринимается учеником правильно, сымпровизировать на ходу именно то, что будет понятно для начинающего певца. Важно, что бы певец почувствовал, что он может добиться правильного результата, что его голос звучит лучше. Он должен получить удовольствие от занятий вокалом.
Несомненно, преподавателю необходимо соблюдать осторожность и не форсировать удачный результат. Главное, что ученик осознал и запомнил приятное ощущение при пении, почувствовал свои возможности. В следующий раз он постарается вспомнить и воспроизвести все свои удачные моменты.
Голосовой аппарат человека состоит из органов дыхания, гортани с голосовыми связками и воздушных резонаторных полостей (носовой, ротовой, носоглотки и глотки). Размеры резонаторов больше при низких голосах, чем при высоких.
Гортань образована тремя непарными хрящами: перстневидным, щитовидным (адамово яблоко) и надгортанником - и тремя парными: черпаловидным, санториниевым и вризберговым. Основной хрящ - перстневидный. Сзади на нем симметрично с правой и левой стороны расположены два черпаловидных хряща треугольной формы, подвижно сочлененные с задней его частью. При сокращении мышц, оттягивающих назад наружные концы черпаловидных хрящей, и расслаблении межхрящевых мышц происходит поворот черпаловидных хрящей вокруг оси и широкое раскрытие голосовой щели, необходимое для вдоха. При сокращении мышц, расположенных между черпаловидными хрящами, и натяжении голосовых связок голосовая щель приобретает форму двух туго натянутых параллельных мышечных валиков, что бывает при защите дыхательных путей от попадания инородных тел. У человека истинные голосовые связки расположены в сагиттальном направлении от внутреннего угла соединения пластинок щитовидного хряща к голосовым отросткам черпаловидных хрящей. В состав истинных голосовых связок входят внутренние щиточерпаловидные мышцы.
Удлинение связок происходит при сокращении мышц, расположенных спереди между щитовидным и перстневидным хрящами. При этом щитовидный хрящ, вращающийся на сочленениях, находящихся в задней части перстневидного хряща, наклоняется вперед; верхняя его часть, к которой прикреплены связки, отходит от задней стенки перстневидного и черпаловидного хрящей, что сопровождается увеличением длины связок. Между степенью натяжения голосовых связок и давлением воздуха, поступающего из легких, имеется определенное соотношение. Чем сильнее смыкаются связки, тем сильнее давит на них выходящий из легких воздух. Следовательно, основная роль в регулировании голоса принадлежит степени натяжения мышц голосовых связок и достаточной величине давления воздуха под ними, создаваемого дыхательной системой. Как правило, способности речи предшествует глубокий вдох.
Иннервация гортани . У взрослого человека в слизистой оболочке гортани имеются многочисленные рецепторы, расположенные там, где слизистая оболочка непосредственно покрывает хрящи. Различают три рефлексогенные зоны: 1) вокруг входа в гортань, на задней поверхности надгортанника и по краям черпало-надгортанниковых складок. 2) на передней поверхности черпаловидных хрящей и в промежутке между их голосовыми отростками, 3) на внутренней поверхности перстневидного хряща, в полоске шириной 0,5 см под голосовыми связками. Первая и вторая зоны рецепторов отличаются разнообразием. У взрослого человека они соприкасаются только на вершинах черпаловидных хрящей. Поверхностные рецепторы обеих зон находятся на пути вдыхаемого воздуха и воспринимают тактильные, температурные, химические и болевые раздражения. Они участвуют в рефлекторной регуляции дыхания, голосообразовании и в защитном рефлексе закрытия голосовой щели. Глубоко расположенные рецепторы обеих зон находятся в надхрящнице, в местах прикрепления мышц, в заостренных частях голосовых отростков. Они раздражаются при голосообразовании, сигнализируя об изменениях положения хрящей и сокращениях мышц голосового аппарата. Однообразные рецепторы третьей зоны располагаются на пути выдыхаемого воздуха и раздражаются колебаниями давления воздуха при выдохе.
Так как в мышцах гортани человека в отличие от других скелетных мышц мышечные веретена не обнаружены, то функцию проприоцепторов выполняют глубокие рецепторы первой и второй зон.
Большая часть афферентных волокон гортани проходит в составе верхнего гортанного нерва, а меньшая - в составе нижнего гортанного нерва, который представляет собой продолжение гортанного возвратного нерва. Эфферентные волокна к перстнещитовидной мышце проходят в наружной ветви верхнего гортанного нерва, а к остальным мышцам гортани - в возвратном нерве.
Теория голосообразования . Для образования голоса и произнесения звуков речи необходимо давление воздуха под голосовыми связками, которое создается выдыхательными мышцами. Однако звуки речи вызываются не пассивными вибрациями голосовых связок током воздуха из легких, колеблющим их края, а активным сокращением мышц голосовых связок. Из продолговатого мозга к внутренним щиточерпаловидным мышцам истинных голосовых связок по возвратным нервам поступают эфферентные импульсы с частотой 500 в 1 с (для среднего голоса). Благодаря передаче импульсов с разной частотой в отдельных группах волокон возвратного нерва количество эфферентных импульсов может возрасти вдвое, до 1000 в 1 с. Так как в голосовых связках человека все мышечные волокна вплетаются, как зубцы гребня, в эластическую ткань, изнутри покрывающую каждую голосовую связку, то на свободном крае связки очень точно воспроизводится залп импульсов возвратного нерва. Каждое мышечное волокно Сокращается с предельной быстротой. Продолжительность мышечного потенциала 0,8 мс. Латентный период мышц голосовых связок значительно короче, чем у других мышц. Эти мышцы отличаются исключительной неутомляемостью, устойчивостью к кислородному голоданию, свидетельствующему об очень высокой экономичности протекающих в них биохимических процессов, и чрезвычайной чувствительностью к действию гормонов.
Сокращения мышц голосовых связок примерно в 10 раз больше максимального воздуха под ними. Давление под голосовыми связками в основном регулируется сокращением гладкой мускулатуры бронхов. При вдохе она несколько расслабляется, а при выдохе вдыхательная поперечнополосатая мускулатура расслабляется, а гладкая мускулатура бронхов сокращается. Частота основного тона голоса равна частоте эфферентных импульсов, поступающих в мышцы голосовых связок, которая зависит от эмоционального состояния. Чем выше голос, тем меньше хронаксия возвратного нерва и мышц голосовых связок.
Во время произнесения звуков речи (фонации) одновременно сокращаются все мышечные волокна голосовых связок в ритме, точно равном частоте голоса. Вибрация голосовых связок - результат быстрых ритмичных сокращений мышечных волокон голосовых связок, вызываемых залпами эфферентных импульсов возвратного нерва. При отсутствии тока воздуха из легких мышечные волокна голосовых связок сокращаются, но звуков нет. Следовательно, для произнесения звуков речи необходимы сокращение мышц голосовых связок и ток воздуха через голосовую щель.
Голосовые связки тонко реагируют на величину давления воздуха под ними. Сила и напряжение внутренних мышц гортани очень разнообразны и изменяются не только при усилении и повышении голоса, но и при разных его тембрах, даже при произнесении каждой гласной. Диапазон голоса может изменяться в пределах около двух октав (октава - частотный интервал, соответствующий увеличению частоты звуковых колебаний в 2 раза). Различают следующие голосовые регистры: бас - 80-341 колебаний в 1 с, тенор - 128-518, альт - 170-683, сопрано – 246-1024.
Голосовой регистр зависит от частоты сокращений мышечных волокон голосовых связок, следовательно, от частоты эфферентных импульсов возвратного нерва. Но имеет значение и длина голосовых связок. У мужчин в связи с большим размером гортани и голосовых связок голос ниже, чем у детей и женщин, приблизительно на октаву. У басов голосовые связки в 2,5 раза толще, чем у сопрано. Высота голоса зависит от частоты колебаний голосовых связок: чем чаще они колеблются, тем выше голос.
В период полового созревания у подростков мужского пола значительно увеличивается размер гортани. Наступающее при этом удлинение голосовых связок приводит к понижению регистра голоса.
Высота звука, производимого гортанью, не зависит от величины давления воздуха под голосовыми связками и не изменяется при его повышении или понижении. Давление воздуха под ними влияет только на интенсивность звука, формирующегося в гортани (на силу голоса), которая мала при малом давлении и параболически возрастает при линейном повышении давления. Интенсивность звука измеряется мощностью в ваттах или микроваттах на квадратный метр (вт/м 2 , мквт/м 2). Мощность голоса при обычном разговоре примерно 10 мквт. Самые слабые звуки речи имеют мощность в 0,01 мквт. Уровень звукового давления при среднем разговорном голосе 70 дб (децибел).
Сила голоса зависит от амплитуды колебаний голосовых связок, следовательно, от давления под связками. Чем больше давление, тем сильнее . Тембр голоса характеризуется присутствием в звуке определенных частичных тонов, или обертонов. В голосе человека более 20 обертонов, из которых наибольшей громкостью обладают первые 5-6 с числом колебаний 256-1024 в 1 с. Тембр голоса зависит от формы резонаторных полостей.
Огромное влияние на акт речи оказывают резонаторные полости. так как произнесение гласных и согласных зависит не от гортани, которая определяет только высоту звука, а от формы ротовой полости и глотки и взаимного расположения находящихся в них органов. Форма и объем ротовой полости и глотки изменяются в широких пределах благодаря исключительной подвижности языка, движениям мягкого нёба и нижней челюсти, сокращениям глоточных сжимателей и движениям надгортанника. Стенки этих полостей мягки, поэтому вынужденные колебания возбуждаются в них звуками разной частоты и в довольно широком диапазоне. Кроме того, ротовая полость - резонатор с большим отверстием во внешнее пространство и поэтому излучает звук, или является звуковой антенной.
Полость носоглотки, лежащая сбоку от основного потока воздуха, может быть звуковым фильтром, поглощающим определенные тоны и не выпускающим их наружу. При поднимании мягкого нёба кверху до соприкосновения с задней стенкой глотки нос и носоглотка совершенно отделяются от ротовой полости и исключаются как резонаторы, при этом звуковые волны распространяются в пространство через открытый рот. При образовании всех без исключения гласных резонаторная полость разделена на две части, связанные между собой узким промежутком. В результате образуются две разные резонансные частоты. При произнесении «у», «о», «а» сужение образуется между корнем языка и нёбной заслонкой, а при фонации «е» и «и» - между поднятыми кверху языком и твердым нёбом. Таким образом получаются два резонатора: задний - большого объема (низкого тона) и передний - узкий, небольшой (высокого тона). Раскрытие рта увеличивает тон резонатора и его затухание. Большое влияние на качество звука и характер гласной имеют губы, зубы, твердое и мягкое нёбо, язык, надгортанник, стенки глотки и ложные связки. При образовании согласных звук вызывается не только голосовыми связками, но и трением струн воздуха между зубами (с), между языком и твердым нёбом (ж, з, ш, ч) или между языком и мягким нёбом (г, к), между губами (б, п), между языком и зубами (д, т), при прерывистом движении языка (р), при звучании носовой полости (м, н). При фонации гласных независимо от основного тона усиливаются обертоны. Эти усиливающиеся обертоны называются формантами.
Форманты - резонансные усиления, соответствующие частоте собственных колебаний речевого тракта. Максимальное число их зависит от его общей длины. У взрослого мужчины может быть 7 формант, но для различения звуков речи важны 2-3 форманты.
Каждая из пяти основных гласных характеризуется формантами разной высоты. Для «у» число колебаний в 1 с равно 260-315, «о» — 520-615, «а» — 650-775, «е» — 580-650, «и» 2500-2700. Кроме этих тонов, в каждой гласной есть еще более высокие форманты - до 2500-3500. Согласный звук - видоизмененный гласный, появляющийся при возникновении препятствий звуковой волне, поступающей из гортани, в ротовой и носовой полостях. При этом части волны набегают друг на друга и возникают шумы.
Основной речи - фонема . Фонемы не совпадают со звуком, они могут состоять не из одного звука. Набор фонем в разных языках различен. В русском языке 42 фонемы. Фонемы сохраняют неизменные отличительные признаки - спектр тонов определенной интенсивности и длительности. В фонеме может быть несколько формант, например «а» содержит 2 основные форманты - 900 и 1500 Гц, «и» - 300 и 3000 Гц. Наибольшую частоту имеют фонемы согласных («с» - 8000 Гц, «ф» - 12 000 Гц). В речи используются звуки от 100 до 12 000 Гц.
Разница между громкой речью и шепотом зависит от функции голосовых связок. При шепоте возникает шум трения воздуха о тупой край голосовой связки во время его прохождения через умеренно суженную голосовую щель. При громкой речи вследствие положения голосовых отростков к воздушной струе направлены острые края голосовых связок. Разнообразие звуков речи зависит от мышц голосового аппарата. Оно обусловлено главным образом сокращением мышц губ, языка, нижней челюсти, мягкого нёба, глотки и гортани.
Мышцы гортани выполняют три функции: 1) раскрытия голосовых связок при вдохе, 2) закрытия их при защите дыхательных путей и 3) голосообразования.
Следовательно, при устной речи происходит очень сложная и тонкая координация речевой мускулатуры, вызываемая большими полушариями и прежде всего находящимися в них анализаторами речи, которая происходит благодаря слуху и притоку афферентных кинестезических импульсов из органов речи и дыхания, которые сочетаются с импульсами из всех внешних и внутренних анализаторов. Эта сложная координация движений мышц гортани, голосовых связок, мягкого нёба, губ, языка, нижней челюсти и дыхательных, обеспечивающих устную речь, называется артикуляцией . Она осуществляется сложной системой условных и безусловных рефлексов этих мышц.
В процессе образования речи моторная деятельность речевого аппарата переходит в аэродинамические явления и затем в акустические.
Под контролем слуховой обратной связи включается непрерывно действующая при произнесении слов обратная кинестезическая связь. Когда человек думает, но слова не произносит (внутренняя речь), кинестезические импульсы поступают залпами, с неодинаковой интенсивностью и разной длительностью интервалов между ними. При решении в уме новых и трудных задач в нервную систему поступают наиболее сильные кинестезические импульсы. При слушании речи с целью запоминания эти импульсы также велики.
Слух человека неодинаково чувствителен к звукам разной частоты. Человек не только слышит звуки речи, но и одновременно воспроизводит их своим голосовым аппаратом в очень уменьшенном виде. Следовательно, кроме слуха в восприятии речи участвуют проприоцепторы голосового аппарата, особенно вибрационные рецепторы, расположенные в слизистой оболочке под связками и в мягком нёбе. Раздражение вибрационных рецепторов увеличивает тонус симпатической нервной системы и тем самым изменяет функции дыхательного и голосового аппаратов.
Гортань человека - это гибкий, обладающий тонкой структурой орган дыхательной системы, соединяющий глотку с трахеей. Он чрезвычайно важен для процесса дыхания и пищеварения, поскольку выталкивает вредоносные элементы, пытающиеся проникнуть в дыхательные пути. В гортани также образуются звуки, с помощью голосовых складок регулируется тембр, тон и громкость речи человека.
Устройство гортани
Гортань состоит из плотных тканей и представляет собой короткую трубку из девяти хрящей, покрытую характерным только для горла эпителием. Хрящи соединяются между собой особыми связками.
Гортань человека находится в районе шестого и четвёртого позвонка, за кожным покровом передней стороны шеи. Верх органа подходит к носовой части глотки, соприкасаясь с костью, расположенной под языком.
Особенности строения гортани полностью зависят от функций, возложенных на этот орган. Внешне трубка гортанной системы схематически напоминает два соединённых, соприкасающихся вершинами треугольника. Трубка сужается к центру, но расширяется по обеим кромкам. Серединой гортанной системы является голосовая щель - самая верхняя складка преддверия звуковых связок. Области выше и ниже голосовой щели называются соответственно надскладочной и подскладочной.
По бокам органа между голосовой складкой и преддверием гортани находятся глубокие кармашки - так называемые морганиевы желудочки гортани. Эти составляющие гортани идут вверх и вперёд к черпаловидным складкам. При инфицировании в первую очередь именно они теряют свою изначальную форму, что указывает на развитие болезни. Вестибулярные отделы гортани, которые при нарушении работы голосовых связок могут исполнять их функцию, иногда становятся центром воспалительных процессов и отёков.
С задней стороны гортани располагается глотка, по бокам проходят крупные кровеносные сосуды и нервные окончания. Пульсирование сонных артерий можно с лёгкостью прощупать на шее по обеим сторонам от горла.
Голосовые связки образует пара желтовато-белых, соединённых мышцами и натянутых в полости гортани параллельных складок. Одна сторона голосовых связок скреплена с углом щитовидного хряща, вторая - с черпаловидным хрящом. Немногим выше звуковой щели располагается преддверие гортани - верхний отдел полости этого органа. Оно окружено краями пластин щитовидного хряща, снизу закрывается складками, впереди сверху над преддверием находится уголок щитовидного хряща (комиссура - участок голосовых связок, где щитовидные пластинки образуют угол) и надгортанник. Между боковыми сторонами преддверия гортани находятся щелеобразные желудочки, растягивающиеся до черпалогортанных складочек.
Нижняя часть гортани, расположенная под голосовой щелью и внешне напоминающая конус, связана с трахеей. У ребёнка в раннем возрасте эластический конус гортани состоит из пластичной соединительной ткани. Это место склонно к повышенной отёчности и развитию воспалительных процессов.
Гортанные хрящи
Анатомия гортани довольно сложна. Этот орган представляет собой каркас из шести форм хрящей. Три парных и три непарных хряща поддерживают общую структуру. Рассмотрим каждый хрящ отдельно.
Парные хрящи:
- Рожковидные - эластичные образования, имеющие форму конуса. Хрящ такого типа находится на верхней части двух черпаловидных элементов.
- Черпаловидные - участки соединительной ткани, визуально напоминающие треугольники, расположенные на пластинах перстневидного хряща. Состоят из гиалинового хряща.
- Клинописные - как и рожковидные, являются эластичными хрящами, находящимися рядом с вершиной черпаловидных пластин.
Непарные хрящи:
- Перстневидный - состоит из двух частей разной формы. Первая часть представляет собой пластинчатую структуру, вторая часть образована из гиалинового хряща, формирующего гортанную границу нижней части, по форме похожа на тонкую дугу.
- Надгортанный - эластичная ткань, создающая хрящ в форме жёлоба. Её задача - поднятие глотки в процессе приёма пищи, точнее, непосредственно в момент её глотания. Опускаясь, надгортанный хрящ полностью закрывает голосовую щель.
- Щитовидный - хрящ, образованный двумя пластинами, находящимися под углом. Именно этот хрящ называют кадыком. При соединении пластин под углом 90 градусов - характерно для мужчин - он заметно выпирает на поверхности шеи. У женщин хрящи, составляющие кадык, сходятся под углом более 90 градусов, что делает его незаметным под кожным покровом. Специальная мембрана соединяет этот хрящ с подъязычной костью.
Мышцы гортани
Строение гортани человека предполагает наличие различных мышц. Эти мышцы подразделяются на два типа - наружные и внутренние мышцы гортани. За изменение длины голосовых связок, степень их напряжения и расположение в горле отвечают внутренние мышцы. При их трансформации происходит регуляция воспроизводимого звука. Внешние мышцы действуют как единое целое, выполняя движения глотки при приёме пищи, дыхании и образовании голоса. Выделяют следующие типы мышц полости гортани:
- аддукторы (констрикторы) - три типа мышц, две парные и одна непарная, осуществляющие сжатие голосовой щели;
- абдукторы (дилитаторы) - хрупкая мышечная конструкция, проблемы с которой могут привести к параличу связок гортани. Главной задачей этого типа мышц является расширение, раскрытие голосовой щели - функция, обратная предназначению гортанных аддукторов;
- перстнещитовидная мышца - при её сокращении щитовидный хрящ движется вверх или вперёд, регулируя тем самым напряжение голосовых связок и поддерживая их в тонусе.
Функции
Анатомия и физиология гортани полностью зависят от функций гортани. Жизнедеятельность человека напрямую связана с тремя основными её задачами - дыхательной, защитной и голосообразующей. Рассмотрим каждую из них подробнее.
- Дыхательная функция: без воздуха человеческий организм не может существовать. Гортань, являясь частью дыхательной системы, регулирует поступление кислорода в горло. Эта деятельность осуществляется за счёт расширения и сжатия голосовой щели. Также в горле слишком холодный воздух согревается, чтобы уже в таком виде пройти в лёгкие.
- Защитная функция: осуществляется благодаря работе множества желёз, находящихся на эпителиальном слое. Один из способов защиты - это наличие так называемых ресничек - нервных окончаний. Если кусочки пищи случайно попадают не в пищевод, а в дыхательную систему, реснички немедленно реагируют и возникают приступы кашля, позволяющие вытолкнуть инородный предмет наружу. Эпителий направляет любой вредоносный элемент обратно во внешнюю среду. При попадании постороннего предмета на голосовую щель она полностью закрывает доступ внутрь гортани и выталкивает его наружу при помощи рефлекторных действий (откашливания). В гортани находятся миндалины - часть иммунной системы, которая борется с элементами патогенной среды и не позволяет им проникнуть внутрь организма. Пористые миндалины задерживают микробы и вирусы при помощи особых углублений - лакун.
- Голосообразующая функция гортани (фонаторная): воспроизводимый человеком звук регулируется именно здесь. Тембр голоса зависит от строения гортани человека, её индивидуальных особенностей. Длина голосовых связок определяет тон голоса - чем короче голосовые связки, тем выше тон. Потому высокие голоса характерны для женщин и детей, обладающих короткими связками. У мальчиков к определённому возрасту происходит метаморфоза гортанной структуры, и голос начинает ломаться. Фонаторная функция гортани - самая музыкальная: голосовые связки позволяют нам петь и красиво говорить при условии профессионального владения голосом. Интересно, что для пения может быть достаточно всего лишь пары октав, а при образовании речи обычно задействовано до семи октав.
Дыхательная функция непосредственно связана с защитной, поскольку мышцы и хрящи контролируют силу и объём вдоха, согревают воздух перед его поступлением в лёгкие.
Голосообразующая функция
Строение горла и гортани может меняться в зависимости от возраста. Малыши имеют короткую гортань, находящуюся на три позвонка выше, чем у взрослых. Вход в гортань у детей гораздо шире, у них ещё нет рожковидных хрящей и подъязычных соединений, которые появляются только к семилетию.
У мальчиков и девочек до десяти лет структура гортани практически не отличается. Далее формируются возрастные особенности гортани - в переходном возрасте (после двенадцати лет) голос у мальчиков начинает ломаться. Это происходит по причине усиленного производства мужских половых гормонов и развития половых желёз, что приводит к увеличению длины голосовых связок. Трансформация гортани характерна и для девочек, но изменение голоса у женщин проявляется медленно и незаметно, а у мужчин голос может значительно модифицироваться в течение одного года.
Мужская гортань примерно на треть больше женской, а голосовые связки толще и длиннее, поэтому у представителей сильного пола голос обычно грубее и ниже. Громкость речи зависит от ширины голосовой щели, регулируемой пятью мышцами, - чем больше щель, тем громче звук. При выдыхании воздуха голосовые связки приходят в движении, это сказывается на изменении силы голоса, его тембра, высоты. Помимо гортани в процессе образования речи участвуют лёгкие и мышцы груди - от их силы тоже зависит звучность голоса.
Фонаторная функция гортани является следствием слаженной работы всего человеческого организма. Гортань участвует в формировании звука, полость рта, губы и язык трансформируют его в речь. Множество органов связаны с гортанью, и от их общего состояния зависит здоровье человека.
Это говорит о том, что речь человека - тембр и тон голоса - являются отражением не только особенностей строения гортани, настроения индивида, и показателем деятельности других систем организма. Изменение голоса человека может говорить о его физическом состоянии, наличии проблем со здоровьем. Тембр голоса меняется, когда человек болен простудой, ангиной, страдает другими заболеваниями горла. Даже приём гормонов может привести к временной перемене голоса.
Благодаря тому, что мышца создаёт локальное напряжение голосовых связок, становится возможным воспроизведение дополнительных звуков - обертонов. Именно их совокупностью определяется тембр человеческой речи.
Иннервация и кровообращение
Кровоснабжение гортани, щитовидных гланд осуществляется при помощи сонной и подключичной артерий. К гортани прилегают также задняя гортанная и щитовидная артерии.
Иннервация гортани - это наличие нервных окончаний в анатомии горла. Возбуждение и передача нервных импульсов происходит благодаря блуждающему нерву, состоящему из парасимпатических, чувствительных двигательных волокон. Блуждающий нерв обеспечивает выполнение рефлекторной функции органа - перевод нейронов к корковым речевым и звуковым центрам. Нервные волокна формируют пару больших нервных узлов.
Первый узел состоит из волоконцев двух типов: наружного - иннервирует низовую мышцу, отвечающую за сокращения горла и перстнещитовидного хряща, и внутреннего - пронизывает слизистую гортани, находящуюся над звуковым просветом, слизистую надгортанника и начала языка.
Возвратный нерв содержит те же типы волокон, правый возвратный гортанный нерв отделяется от блуждающего нерва в том месте, где он пересекается с подключичной артерией. Слева возвратный нерв отщепляется от блуждающего на высоте дуговой аорты. Два нерва окружают сосуды и поднимаются вверх по разным сторонам гортани, перекрещиваются под щитовидкой и примыкают к подголосовой полости гортани.
