Строение голосового аппарата и принципы его работы

Голосовой аппарат включает в себя механизм дыха­ния, источник звука — гортань и резонаторы.

Механизм дыхания — это легкие с дыхатель­ными путями и мышцы, осуществляющие процесс дыха­ния. Легкие состоят из нежной пористой ткани, представ­ляющей собой скопление пузырьков — альвеол, соеди­ненных каналами, которые образуют систему бронхов. Бронхи, правого и левого легкого соединяются в тра­хею, которая заканчивается гортанью. Бронхи и трахея образуют так называемое бронхиальное дерево.

Легкие совместно с бронхами it трахеей вмещают 5 — 6 литров воздуха. Обычный спокойный вдох равен примерно 0,5 литра воздуха (дыхательный воздух). Глубокий вдох позволяет дополнительно вместить в легкие 1,5—1,8 литра воздуха (дополнительный воз­дух). Примерно столько же воздуха можно выдохнуть после спокойного выдоха (резервный воздух). Объем воздуха от максимального вдоха до максимального вы­доха называется жизненной емкостью легких и равен от 3,5 до 4,5 литров.

Рис 1. Схема строения легких, бронхов, гортани н верхних резонаторов: / — легкое; 2— бронх; 3 — бронхиола; 4 — альвеолы; 5 — язык; 6 — гор­тань; 7 — трахея; 8— маленький язычок; 9 — над­гортанник

 

При вдохе мышцы грудной клетки и диафрагмы расширяют грудную полость в вертикальном, боковом и передне-заднем направлениях, и воздух под воздейст­вием атмосферного давления входит в легкие. Наиболь­шее расширение грудной клетки и наполнение легких происходит в их нижней части за счет снижения купола диафрагмы и расширения грудной клетки в области нижних ребер.

Обычно дыхание принято классифицировать по ти­пам. Эта классификация является условной. Наимено­вание типа свидетельствует о преобладании движения на соответствующем участке дыхательного аппарата (ключичное, грудное, брюшное, грудо-брюшное).

Под ключичным (клавикулярным, верхнереберным) дыханием подразумевают такой тип дыхания, при кото­ром преобладают движения верхних ребер, ключиц и плеч; расширяются в основном верхушки легких, учас­тие диафрагмы чрезвычайно мало, количество воздуха, входящего в легкие, — незначительно.

Под грудным (средне-реберным, костальным) дыха­нием подразумевают такое дыхание, при котором пре­обладает движение средних ребер и грудной кости.

При диафрагматпческом (брюшном, абдоминаль­ном) дыхании наблюдается преобладание движения диафрагмы, наполняются нижние части легких, имеет место значительное движение брюшного пресса.

Наиболее целесообразным для пения считается глу­бокое грудобрюшное (косто-абдомннальное) дыхание.

Источник звука — гортань представляет собой конусообразную трубку, состоящую из четырех хрящей: щитовидного, перстневидного и двух черпаловидных, соединенных между собой связками и суставами. Снизу гортань примыкает к трахее, а ее верхний конец откры­вается в глотку.

Щитовидный хрящ образует переднюю стенку гор­тани, перстневидный — лежит в основании гортани. На верхнем крае перстневидного хряща располагаются черпаловидные хрящи. Посредством мышц гортань снизу прикреплена к грудной кости, а сверху к глотке и подъязычной кости. В связи с этим гортань может перемещаться.

Уровень положения гортани изменяет полость верх­них резонаторов и влияет на качество звука. Наиболее рациональное положение гортани при пении — спокой­ное, устойчивое.

По последним данным исследований работы гортани при пении уровень гортани зависит от индивидуальных особенностей строения голосового аппарата певца. Наблюдения показывают, что в большинстве случаев низкие голоса пользуются более низким положением гортани, чем высокие.

Внутренняя полость гортани выстлана слизистой оболочкой. В середине гортани имеется так называемая голосовая щель. Она образуется двумя параллельными парами мышц, которые прикреплены одним своим кон­цом к щитовидному, а другим— к черпаловидным хря­щам. Наружная (верхняя) пара мышц называется лож­ными связками, внутренняя (нижняя)—истинными голосовыми связками, являющимися источником звуко­вых колебаний. Мускулы голосовых связок покрыты эластичными перепонками. Пучки волокон голосовых!\.ышц идут в разных направлениях, вследствие чего связки могут вибрировать как всей своей массой, так и отдельной частью (половиной, краями и т. д.), когда одна часть мускула колеблется, другая может нахо­диться в покое. Натяжение и расслабление связок, за­крытие и раскрытие голосовой щели производится груп­пой черпало-перстневидных мышц.

ш Рис. 2а. Гортань (вид сбок\) /—надгортанник, 2--щитовидным хрящ (гребень щитовидного хряща, выступающий под коже if, носит назва­ние «адамова яблока»), 3 — перстне-чериаловидная мышца, 4— перст­невидный хрящ, 5 — кольцо трахеи, 6 — большой рожок щитовидного хряща, 7, й' — черпаловидный хрящ Рис. 26 Продольный разрез гор­тани (вид сзади)' / — надгортанник, 2—ложная голосовая связка,.')' — морганнев желудочек, 4—истинная гтоспвая связка

 

Надставная трубка — часть голосового аппарата, расположенная выше гортани: глотка, рот и нос. В пе­нии она служит усилителем звуковых колебаний, кото­рые образуются над связками.

Глотка имеет надгортанную часть, примыкающую к гортани, ротоглотку и носоглотку. Полость рта сверху ограничена твердым нёбом, переходящим сзади в мяг­кое, снизу — языком, спереди и с боков — челюстями и щеками. Полость носа, разделенная носовой перегород­кой, окружена костными и хрящевыми стенками. Сзади через хоаны полость носа связана с носоглоткой.

Полость носа имеет придаточные полости: гаймо­рову, лобную, решетчатую — и основные пазухи, распо­ложенные в лицевой части черепа и связанные с поло­стью носа тонкими каналами.

Резонаторы. В акустике резонатором назы­вается полость, заключенная в упругие стенки, имеющая выходное отверстие и отзывающаяся на определенные звуковые тоны.

Принято различать верхние и нижние резонаторы певческого аппарата. Верхние резонаторы, лежащие вы­ше гортани: глотка, рот, нос, придаточные полости носа; нижние резонаторы — полости, лежащие ниже глотки: трахея и бронхи (бронхиальное Дерево).

Нижние резонаторы влияют на тембр, оказывают воздействие на колебание связок, способствуют повы­шению активности их работы при наименьшей затрате энергии. Ощущение поющим вибраций грудного резона­тора свидетельствует о полноте звучания голоса, осо­бенно его нижних тонов.

Главный резонатор, усиливающий звук гортани,— глотка. Полость рта также имеет большое значение для формирования певческого голоса, в частности, при обра­зовании гласных и согласных.

Во время пения мягкое -нёбо перекрывает вход в но­соглотку. Если перекрытие не полное, звук приобретает носовой оттенок. Придаточные полости носа принимают участие в резонировании. Звуковые колебания могут пе­редаваться через тонкую стенку твердого нёба. Полости эти очень небольшого размера и «отзвучивают» при на­личии в спектре голоса высокочастотных колебаний. Это обстоятельство весьма важно для самоконтроля певца за качеством певческого звука. Ощущение резонансных явлений в этих полостях служит индикатором хорошей организации певческого аппарата, способствует нахож-

4 В. Краснощекое                                   Q7 дению высокого, яркого, полетного звука. Таким образом, вибрации, образующиеся в этих полостях, яв­ляются не причиной, а следствием хорошего звучания голоса

Звук гортани. Высота звука, который обра­зуется над связками, обусловлена частотой колебаний связок. Частота колебаний зависит от степени натяже­ния, толщины if длины связок. Принципы изменения вы­соты звука в какой-то степени сходны с законом коле­бания струны. Однако в голосовом аппарате этот про­цесс протекает значительно сложнее.

Регулирование частоты колебания производится сложными импульсами из центральной нервной систе­мы, а в самих связках происходят комбинированные из­менения внешнего и внутреннего натяжения и измене­ния длины связок.

Сила звука зависит от мощности связок и амплиту­ды их колебаний. Однако имеются и другие факторы, влияющие на слуховое восприятие силы звука.

Музыкальный звук — всегда сложный. Сложный пев­ческий звук возникает вследствие того, что связки ко­леблются не только целиком, но, одновременно, и своими частями, поэтому звук составляется из целого комплекса простых колебаний, имеющих различные частоты и ам­плитуды.

Основной тон — самый низкий, образующийся от ко­лебания связок в целом, — определяет высоту звука Обертоновый состав звука или его спектр мы вос­принимаем 1как тембр (окраску). Таким образом, от частоты и силы колебания связок в целом зависит ча­стота и сила основного тона, а от формы их вибрации — обертоновый состав или первичный тембр звука. Этот первичный тембр в резонаторных полостях подвергается «обработке», усилению определенных зон частот коле­баний. Однако первоначальный «связочный» тембр иг­рает важную роль в образовании окончательного тембра звука, и изменением качества атаки звука, формы ра­боты связок во взаимодействии с дыханием мы можем влиять на тембр голоса.

Если спектр голоса имеет хорошо выраженные высо­кочастотные обертоны с частотой колебаний свыше 2500 кол/сек или, что то же самое, в голосе хорошо вы­ражена высокая певческая форманта, он восприни­мается на слух, звучащим ярко, звонко, полетно и бо­лее громко, чем голос, лишенный этих качеств.

На восприятие силы звука влияет также певческое вибрато — пульсация звука. Звук, лишенный вибрато, воспринимается как прямой, «безжизненный», более слабый. Согласно законам акустики наилучшая пульса­ция звука — 6 раз в секунду. Более редкая пульсация воспринимается как «качка голоса», более частая — как «тремоляция», «барашек».

Пение происходит на гласных звуках. Акустическая сущность гласных состоит в том, что для обертонового спектра каждого из них характерны ярко выраженные, усиленные зоны колебаний определенной частоты, не­зависимо от абсолютного высотного положения звука (основного тона). Так, в спектре звука «а» имеются ярко выраженные, усиленные обертоны в зоне 1100 кол/сек.  Гласному звуку «е» соответствуют усилен­ные обертоны в зоне 700 и 1400 кол/сек; для «и» — 370 и 3200 кол/сек; для «о» — 1000 и 700 кол/сек; для «у» — 900 и 400 кол/сек.

Восприятие нашим слухом обертонового спектра, присущего тому или другому гласному, и создает темб­ровое ощущение этих гласных.

Характерные для гласных тембры, обусловленные ярко выраженными обертонами определенной частоты, называются формантами гласных. Образование фор­мант гласных происходит в полостях глотки и рта. Эти резонаторные полости при пении на том или ином глас­ном звуке приобретают такую форму, которая начинает усиливать обертоны соответствующей частоты ко­лебаний.

В акустической лаборатории Московской государст­венной консерватории были записаны спектры гласных.

В спектре гласной «и» оказываются усиленными обертоны, совпадающие с высокой певческой форман­той. Образуется эта форманта в узкой полости между языком и твердым нёбом. Поэтому гласная «и» обычно отличается яркостью звучания, и у певцов на этой глас­ной легко возникают ощущения вибрации «в маске». Однако при смене гласной, а следовательно, и артику­ляционного уклада языка, эти ощущения могут исчез­нуть.

99                                                                4*

 

А

370

И

-3200

_|_1_

I_L