Як навчитися співати. Онов психоакустики. Слух і мова. Частина 1

Мовний сигнал є засобом передачі різноманітної інформації як вербальної (словесної), так і невербальної (емоційної). Для швидкої передачі інформації в процесі еволюції був відібраний особливим чином закодований і структурований акустичний сигнал. Для створення такого спеціалізованого акустичного сигналу використовується "голосовий апарат", поєднаний з фізіологічним апаратом, призначеним для дихання і жування, оскільки мова виникла на пізніх стадіях еволюції, то до речеобразования довелося пристосувати вже наявні органи.

Мал. 1 Основні процеси освіти і сприйняття мови.

Процес утворення і сприйняття мовних сигналів, схематично показаний на малюнку 1, включає в себе наступні основні етапи: формулювання повідомлення, кодування в мовні елементи, нейромускульние дії, руху елементів голосового тракту, випромінювання акустичного сигналу, спектральний аналіз і виділення акустичних ознак в периферичної слухової системи , передача виділених ознак по нейронних мереж, розпізнавання мовного коду (лінгвістичний аналіз), розуміння змісту повідомлення.

Голосовий апарат є, по суті, духовим музичним інструментом. Однак серед усіх музичних інструментів він не має собі рівних за своєю багатогранністю, різнобічності, можливості передачі найменших відтінків і ін. Всі способи звуковидобування. які використовуються в духових інструментах, використовуються і в процесі освіти мови (в т.ч. вокальної мови), однак всі вони перестраіваемость (за наказами мозку), і мають найширші можливості, недоступні жодному інструменту.

Мал. 2 Структура голосообразующего апарату.

Якщо розглядати структуру голосообразующего апарату як духового музичного інструменту, він складається з трьох основних частин (рисунок 2):

- генератора - дихальної системи, яка складається з повітряного резервуара (легких), де запасається енергія надлишкового тиску. М'язової системи та вивідного каналу (трахеї) зі спеціальним апаратом (гортанню), де повітряний струмінь переривається і модулюється:

- вібраторів - голосових зв'язок, повітряних турбулентних струменя (створюють крайові тони), імпульсних джерел (вибухів),

- резонаторів - розгалуженої і перебудовується системи резонансних порожнин складної геометричної форми (глотки, ротової і носової порожнини), званої артикуляційної системою.

Генерація енергії повітряного стовпа проісходітв легких, які представляють собою своєрідні хутра, що створюють потік повітря при вдиху і видиху за рахунок різниці атмосферного і внутрілегочного тиску. Процес вдиху і видиху відбувається за рахунок стиснення і розширення грудної клітини, які здійснюються зазвичай за допомогою двох груп м'язів: міжреберних і діафрагми, при глибокому посиленому диханні (наприклад, при співі) скорочуються також м'язи черевного преса, грудей і шиї.

При вдиху діафрагма ущільнюється і опускається вниз, скорочення зовнішніх міжреберних м'язів піднімає ребра і відводить їх в сторони, а грудину - вперед. Збільшення грудної клітини розтягує легені, що призводить до падіння внутрілегочного тиску по відношенню до атмосферного, і в цей "вакуум" спрямовується повітря. При видиху м'язи розслаблюються, грудна клітка за рахунок своєї ваги повертається в початковий стан, діафрагма піднімається, об'єм легенів зменшується, внутрилегочное тиск зростає, повітря спрямовується в зворотному напрямку.

Таким чином, вдих - процес активний, що вимагає витрати енергії, видих - процес пасивний. При звичайному диханні цей процес відбувається приблизно 17 разів на хвилину, управління цим процесом, як при звичайному диханні, так і при мови, відбувається несвідомо, але при співі процес постановки дихання відбувається свідомо і вимагає тривалого навчання.

Кількість енергії, яке може бути витрачено на створення мовних акустичних сигналів, залежить від обсягу запасеного повітря і відповідно від величини додаткового тиску в легенях. З огляду на, що максимальний рівень звукового тиску, який може розвивати співак (мається на увазі оперний), становить 100 ... 112 дБ, то очевидно, що голосовий апарат є не дуже ефективним перетворювачем акустичної енергії. Його ККД становить близько 0.2%. як і у більшості духових інструментів.

Рис.3 Будова гортані.

Модуляція повітряного потоку і створення надлишкового тиску відбувається в гортані. Гортань (larynx) - це клапан, (рисунок 3) який знаходиться на кінці трахеї (вузької трубки, по якій повітря піднімається з легких). Цей клапан призначений для запобігання трахеї від попадання сторонніх предметів і для підтримки високого тиску при підйомі важких предметів.

Саме цей апарат і використовується в якості голосового джерела при мови і співі Гортань утворена з на бору хрящів і м'язів. Спереду її охоплює щитовидний хрящ (thyroid), ззаду - перст невидимий хрящ (cricoid), ззаду також розташовуються більш дрібні парні хрящі: черпаловідние, рожковідние і клиновидні. Зверху гортані розташований ще один хрящ-надгортанник (epiglottis), також типу клапана, який опускається при ковтанні і закриває гортань. Всі ці хрящі з'єднані м'язами, від рухливості яких залежить швидкість повороту хрящів. З віком рухливість м'язів зменшується, хрящі також стають менш еластичними, тому можливості віртуозного володіння голосом при співі також зменшуються.

Рис.4 Перетин трахеї і гортані.

Найбільш складно влаштований середній відділ гортані (малюнок 4), в якому розташовані парна м'язова перегородка (еластичний конус) і дві пари складок. Верхні називаються преддверно, або "помилковими голосовими", а нижні - голосовими. У товщі останніх лежать голосові зв'язки, утворені еластичними волокнами, і м'язи (малюнок 5). Проміжок між правою і лівою голосовими складками називається голосовою щілиною. Голосові зв'язки натягнуті між щитовидним і хрящів. Розміри голосової щілини у відкритому стані 2 см в довжину і 1 см в ширину.

Саме голосові складки і є основним джерелом голосоутворення. Переддверно голосові складки виділяють спеціальну слизову секрецію, яка допомагає змащувати голосові складки і оберігає їх від пошкодження при терті під час звукоутворення. Зазвичай вони не беруть участі в процесі звукоутворення, однак, при деяких патологіях справжніх зв'язок.

Мал. 5 Голосова щілина і голосові складки в динаміці.

Вони можуть брати участь в утворенні звуку (наприклад, спів Луї Армстронга). (Хрипота голосу Армстронга була викликана бородавчастими утвореннями на голосових зв'язках - це "лейкоплакія", що виявляється як ділянки зроговіння епітелію. Діагноз "лейкоплакія" був поставлений артистові в зрілому віці, але хрипота в голосі присутня вже на його перших записах, зроблених у віці 25 років . - прим.ред.).

Частина 2 >>>