Глава 4

запасенного воздуха и, соответственно, от величины дополнитель-

ного давления в легких. Общий объем легких составляет в среднем

4-5 л (дм3). Примерно 1-1,2 л воздуха постоянно сохраняется

в них. При обычном дыхании перемещается около 0,5-0,8 л воз-

духа. Таким образом, объем воздуха, который может быть исполь-

зован при речи и пении, составляет 2-3 л. За счет этого создает-

ся дополнительное давление в легких [12, 91, 100, 101]: при

речи — 0,2-1 кПа, при пении до 2-3 кПа. Учитывая, что уровень

звукового давления, который можно создать при речи, составля-

ет 74-94 дБ (что соответствует звуковому давлению 0,1-1 Па), оче-

видно: голосовой аппарат является не очень эффективным преоб-

разователем акустической энергии, КПД при речеобразовании

составляет - 0,1 %; однако это компенсируется его другими досто-

инствами.

Вибрации голосовых связок и создание подглоточного избы-

точного давления происходят в гортани, за счет чего и обеспечи-

вается модуляция воздушного потока. Гортань (larynx) — это сво-

его рода клапан (рис. 4.6.2), который находится на конце трахеи

(узкой трубки, по которой воздух поднимается из легких). Гортань

образована с помощью набора хрящей и мышц, спереди ее охваты-

вает щитовидный хрящ (thyroid), сзади — перстневидный хрящ

(cricoid), на котором находятся два подвижных черпаловидных хря-

ща. Сверху гортани расположен еще один хрящ — надгортанник

(epiglottis), типа клапана, который опускается при глотании и за-

крывает гортань (рис. 4.6.3). Все эти хрящи соединены мышцами,

от подвижности которых зависит скорость поворота хрящей

(с возрастом подвижность мышц уменьшается, хрящи также ста-

новятся менее эластичными, поэтому возможности виртуозного

владения голосом при пении уменьшаются). Внутри гортани нахо-

дится мышечная перегородка, прикрепленная основанием к нижне-

му краю перстневидного хряща. На верхнем крае ее находятся две

складки, образующие щель. Они прикреплены к переднему щи-

Рис. 4.6.3. Общий вид гортани:

а — вид спереди, б — вид сбоку

а

б

товидному хрящу гортани

(в точке, называемой «ада-

мово яблоко») и протянуты

к задним подвижным черпа-

ловидным хрящам, обра-

зуя V-образную щель, кото-

рая при дыхании обычно

открыта (рис. по 4.6.4). Эти

складки называются голо-

совыми связками (термин

принят в акустической и во-

кальной литературе, в ме-

Акустика музыкальных инструментов. Акустика речи и пения

393

щитовидный хрящ

(мышечная перегородка)

эластичный конус

перстневидный

хрящ

голосовая щель,.

голосовые связки

ложные

надгортанник

голосовая щель

голосовые связки

трахея

задняя перстнечерпаловидная мышца

(расширяет голосовую щель)

Рис. 4.6.4. Голосовая щель

и голосовые связки

Рис. 4.6.5. Поперечное сечение

трахеи и гортани

дицинской литературе они называются голосовыми складками

[90]). Они образуют голосовую щель (glottis). Размеры голосовой

щели в открытом состоянии: примерно 20 мм в длину и 10 мм в

ширину.

Именно голосовые связки и являются основным (но не един-

ственным) источником голосообразования (вибратором). Связки

состоят из трех слоев: верхний слой — кожа, средний слой — уп-

ругие волокна и плотная соединительная ткань, внутренний слой —

вокальные мускулы (рис. 4.6.5). Над истинными голосовыми связ-

ками находятся ложные голосовые связки, они выделяют специаль-

ный слизистый секрет, который помогает смазывать истинные связки

и предохраняет их от повреждения при трении во время фонации.

Обычно они не задействуются в процессе звукообразования, од-

нако при некоторых патологиях истинных связок могут участвовать

в образовании звуков. Между ними находятся небольшие полости,

которые позволяют беспрепятственно двигаться истинным связкам

и играют роль акустических фильтров, уменьшая уровень высо-

ких гармоник (скрипучесть голоса). При движении черпаловидных

хрящей голосовые связки могут сдвигаться и раздвигаться, откры-

вая проход воздуху. При поворотах щитовидного и перстневидно-

го хряща они могут растягиваться и сжиматься, при активации во-

кальных мышц — расслабляться и напрягаться.

Процесс образования звуков речи (гласных и звонких соглас-

ных) определяется колебаниями связок, что приводит к модуляции

потока воздуха, выдыхаемого из легких. Такой процесс называется

фонацией (существуют и другие механизмы звукообразования, они

будут рассмотрены дальше).

Начнем с рассмотрения процесса фонации: перед началом

речи голосовые связки должны быть сведены черпаловидными

394