Акустические основы голосообразования

Голос — это совокупность разнообразных по своим характеристикам звуков, возникающих в результате колебания эластических голосовых складок. Звук голоса — колебания частиц воздуха, распространяющихся в виде волн сгущения и раздражения. Источником звука человеческого голоса является гортань с голосовыми складками.

Высота звука — субъективное восприятие органом слуха частоты колебательных движений. Чем чаще совершаются периодические колебания воздуха, тем выше мы воспринимаем звук. Качество высоты звука зависит от частоты колебательных движений голосовых складок в 1 секунду. Сколько смыканий и размыканий осуществляют они в процессе своих колебаний и сколько порций сгущенного подскладочного воздуха пропустят, такова будет и частота рожденного звука, т. е. высота тона. Частота основного тона измеряется в герцах и может изменяться в обычной разговорной речи у мужчин в пределах от 85 до 200 Гц, у женщин от 160 до 340 Гц. От изменений высоты основного тона зависит выразительность речи.

Сила голоса, его энергия, мощность определяются интенсивностью амплитуды колебаний голосовых складок и измеряются в децибелах. Чем больше амплитуда колебательных движений, тем сильнее звучит голос. Сила голоса находится в прямой зависимости от подскладочного давления воздуха, выдыхаемого из легких. При нарушении определенных координационных взаимоотношений между натяжением голосовых складок и воздушным давлением голос может потерять силу, звучность и изменить тембр.

Тембр, или окраска звука является существенной характеристикой качества голоса. Он отражает акустический состав сложных звуков и зависит от частоты и силы колебаний. Все звуки речи сложные. Они состоят из основного тона, определяющего высоту, и многочисленных обертонов более высокой чем основной тон, частоты. Частота обертонов обычно в 2 и более раз больше, чем частота основного тона голоса. Возникновение обертонов связано с тем, что голосовые складки колеблются не только своей длиной, воспроизводя основной тон, но и отдельными частями. Эти частичные тоны дают общую форму колебания, которая и определяет тембр.

Резонанс — резкое возрастание амплитуды колебаний, возникающее при совпадении частоты колебаний внешней силы с частотой собственных колебаний системы. При фонации резонанс усиливает отдельные обертоны звука, возникающего в гортани, и вызывает совпадение колебаний воздуха в полостях грудной клетки и надставкой трубки. Выделяют два основных резонатора — головной и грудной. Под головным (или верхним) понимаются полости, расположенные выше нёбного свода, в лицевой части головы. При использовании этого резонатора голос приобретает яркий полетный характер, а у говорящего возникает ощущение, что звук проходит через лицевые кости черепа. Р. Юссоном доказано, что вибрационные явления в головном резонаторе стимулируют голосовую функцию.

При грудном резонировании ясно ощущается вибрация грудной клетки. Резонатором здесь могут быть единственные воздушные полости — трахея и крупные бронхи. Тембр голоса при этом "мягкий". Хороший, полноценный голос одновременно озвучивает головной и грудной резонаторы. Взаимосвязанная система резонаторов накапливает звуковую энергию и, в свою очередь, влияет на источник, колебаний — работу голосовых складок. Оптимальные условия для функции голосового аппарата появляются при создании в надскладочных полостях (надставной трубке) определенного сопротивления порциям подскладочного воздуха, который проходит сквозь колеблющиеся голосовые складки. Это сопротивление называется импедансом, при его создании голосовые складки работают с малой затратой энергии и хорошим акустическим эффектом. Явление импеданса одно из важных защитных акустических механизмов в работе голосового аппарата.

Большое значение для голоса имеет способ его подачи, так называемая атака звука.

Принято различать три типа голосоподачи:

1) сначала идет легкий выдох, затем смыкаются и начинают колебаться голосовые складки. Голос звучит после легкого шума. Такой способ считается придыхательной атакой;