Гортань: инструмент струнный и духовой

Музыкальный инструмент, присущий человеку, и только человеку, – это гортань и ее поразительные резонаторные полости. Есть две причины считать их уникальными: это единственный одновременно струнный и духовой инструмент, который нам известен, и также единственный инструмент для воспроизведения слов и мелодий. Голосовые складки, которых всего две, расположены симметрично, справа и слева. Они открыты, когда мы дышим, и сближаются, когда мы разговариваем. Расположенные горизонтально на вершине трахеи, они являются источником голосовой вибрации. Они состоят из поперечнополосатой мышцы, покрытой светлой эластичной оболочкой перламутровой окраски. Эластичные оболочки правой и левой складок ритмично колеблются, создавая вибрацию, во время которой складки соприкасаются друг с другом. Оболочки взбухают, схлопываются и размыкаются с определенной частотой, задавая ритм прохождения воздуха, равный 440 «пшикам» в секунду, что соответствует 440 вибрациям – если речь идет о ступени звукоряда ля 3. Звуковая волна вырывается из голосовой щели, и гортанный инструмент получает свое «первобытное» звучание.

Вибрация слизистой голосовых складок

Когда речь заходит об образовании голоса, пассивная работа дыхательного аппарата становится активной. Выдыхаемый воздух выталкивается снизу вверх. При каждом колебательном движении, совершаемом в определенную долю секунды в зависимости от желаемой частоты и мощности, толчок высвобождает поступающую по воздухоносному пути струю воздуха. Голосовая щель, имеющая форму равнобедренного треугольника, при фонации закрывается и вибрирует. Волна прорывается через голосовую щель (пространство между голосовыми складками) из трахеи в резонаторные полости, которые нам еще предстоит описать. Но вибрируют не все структуры голосовых складок, а только контактные поверхности, края слизистой оболочки, «пульсирующие» в заданном режиме. Они периодически сближаются, закрываются, а потом открываются. Если они не соприкасаются, вибрации не происходит. Вибрация является вторичной по отношению к чисто механическому воздействию дыхания ваших легких, которое осуществляется без поступления команды от нервной системы. Дыхание мобилизует слизистые складок, служащие препятствием для воздуха, которое он должен преодолеть. Вы отдаете команду голосовой мышце, а не слизистой.

Сила голоса – в дыхании

Энергия, с которой происходит выдох, определяет силу голоса и саму вибрацию. Сила голоса зависит от амплитуды колебаний слизистой. Чем амплитуда больше, тем голос сильнее, и наоборот, чем амплитуда меньше, тем голос слабее. Упругость и длина голосовых складок зависит от голосовой мышцы, испытывающей давление воздуха, которое человек может менять произвольно, воздействуя таким образом на голосовые складки.

Итак, вибрацию воздуха создают колебания обоих слизистых краев голосовых складок, происходящие благодаря череде выдохов, воздушных микроимпульсов, проталкивающихся через голосовую щель. Эти импульсы создают равномерную последовательность «воздушных волн», поступающих через ротоглотку к губам. Это отличается от функционирования как струнных инструментов, таких как арфа, на которых прижимают или пощипывают струны, так и от духовых, таких как кларнет, когда мундштук соприкасается с губами и в инструмент нагнетается воздух. В гортани образуется вибрация в результате сближения голосовых складок и воздуха, который заставляет их вибрировать. Таким образом, гортань является инструментом струнным и духовым одновременно.

Минимальный порог, необходимый для поддержания беседы

Чтобы начать вибрацию, необходим изначальный минимум давления и соответствующая динамика, чтобы его поддерживать. Даниил Бернулли, ученый XVIII столетия, принадлежал ко второму поколению знаменитого семейства, среди членов которого насчитывалось девять ученых. Своим трудом по гидродинамике, опубликованном в 1738 году, он заложил основы этой науки и позволил нам лучше понять физиологию инструмента под названием гортань, а следовательно, избежать многих травм голосового аппарата. Цикл «открытие-закрытие» голосовых складок зависит от давления выдыхаемого воздуха и эластичности слизистых краев. Это называется законом Бернулли: «При увеличении скорости жидкости давление жидкости уменьшается». Иными словами, чем выше скорость потока, тем меньше оказываемое им давление. Колебательное движение голосовых складок осуществляется в трех пространственных измерениях.

Во время голосовой атаки, хорошо известной певцам, политикам и ораторам суда присяжных, необходимо вдохнуть и выдохнуть со всей «силой голоса», чтобы голосовые складки начали вибрировать. Ибо вам требуется убедить аудиторию с первых же слов. Чтобы запустить в ход механику образования волн слизистых краев складок, необходим минимальный посыл дыхания. Обе голосовые складки, разомкнутые во время вдоха, смыкаются и вибрируют во время фонации. Голосовая щель смыкается перед тем, как за несколько сотых секунды выпустить звуковую волну. Через трахеобронхиальное дерево легкие выталкивают содержащийся в них воздух. Давление воздушного потока позволяет постепенно развести слизистые края голосовых складок снизу вверх. Происходит столкновение между давлением выдыхаемого воздуха и эластичностью слизистой, сопротивляющейся разведению. Под начальным давлением голосовая щель открывается, воздух проходит, слизистые края раздвигаются, давление падает. И снова эластичность голосовых складок оказывается сильнее потока выдыхаемого воздуха, и все возвращается к началу, когда края складок сомкнуты. И голосовые складки соприкасаются, и происходит это сотни раз в секунду!

Каждый раз, когда вы захотите пропеть какую-либо ноту, вам придется воссоздать вполне определенные длину, толщину, напряжение и эластичность ваших голосовых складок.

Каждый раз, когда вам захочется спеть определенную ноту с силой звучания 90 дБ, вам придется воссоздать вполне определенное давление на выдохе. Смычок скользит по струнам скрипки. Его давление едва ощутимо – звук слаб. Давление сильное – звук мощный. Рука, водящая смычком, чувствует вибрацию. Также, если вы слишком сильно сомкнете ваши голосовые складки, сожмете их, то воспрепятствуете вибрации. Если вы их как следует не сомкнете, если они не смогут соприкоснуться, вы также помешаете созданию вибрации.

Только постоянный жесткий контроль, ежеминутная корректировка позволит вам прозвучать фортиссимо или пианиссимо, воспроизводя звук ля или до. Чтобы ваш певческий голос звучал легко и естественно, надо долго и упорно учиться. Знание своего голосового аппарата позволяет успешнее им управлять.

Минимальный контакт для возникновения вибрации

Чтобы воспроизвести звук на скрипке, нужно коснуться смычком струны. Иначе, стойте вы хоть в двух сантиметрах, хоть в двух метрах, вы ничего не услышите. Вибрацию создает только контакт. Чтобы получился звук, две голосовые складки должны соприкоснуться. Если они не смыкаются, удалены друг от друга на 0,5 или 2 мм, значения не имеет: звука не будет. Если есть какое-то образование, препятствующее вибрации – узелок размером с рисовое зернышко или полип размером с горошину, – оно все равно станет преградой для голоса. Между тяжестью травмы и нарушением звучания голоса практически нет связи. При наличии полипа голос может остаться прежним, так как полип способен вибрировать, тогда как твердый узелок, размером с песчинку и неспособный вибрировать, кардинально изменит голос.

Объем, форма, подвижность, гибкость, степень влажности, кровоснабжение являются основными факторами голосообразования. Частота вибраций при разговорной речи во многом зависит от пола говорящего. Средняя частота вибраций при разговорной речи у мужчины равна 180 циклам в секунду, или 180 Гц, у женщины же – 220 Гц, а у ребенка – 250 Гц.

Один-единственный нерв, чтобы говорить

Единственный нерв, командующий открытием, закрытием и восприимчивостью голосовых складок, – это пневмогастрический, иначе блуждающий, нерв (вагус). В нашем организме всего один нерв, доставляющий противоречивую информацию (агонист и антагонист одновременно): если этот нерв повредить или перерезать, наступает паралич голосовой складки и голос становится хриплым.

Блуждающий нерв позволяет голосовым связкам сжиматься и расслабляться. Он командует их натяжением и длиной. При низких звуках складки укорачиваются и утолщаются, при высоких – удлиняются и истончаются. Этот нерв позволяет связкам размыкаться во время дыхания и смыкаться во время крика, кашля, смеха, плача, рвоты, глотания и фонации.