Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Культурология arrow ПЕВЧЕСКИЙ ГОЛОС В ЗДОРОВОМ И БОЛЬНОМ СОСТОЯНИИ
Посмотреть оригинал

КРАТКИЙ ОЧЕРК АКУСТИКИ, АНАТОМИИ И ФИЗИОЛОГИИ ГОЛОСОВОГО АППАРАТА

Голосовой аппарат человека — очень сложный по своей конструкции орган — наделен чрезвычайно своеобразными физическими и физиологическими свойствами. Для понимания его работы необходимо знать основы акустики. Поэтому изучение его работы я начну с описания общих законов звукообразования, а затем перейду к изложению физиолого-акустических особенностей голосового аппарата.

Явление звука состоит в том, что некое упругое тело — натянутая струна, металлическая пластинка, столб воздуха в трубке, голосовые связки гортани и т.д. — под влиянием толчка приходит в колебательное движение и вызывает колебание окружающего воздуха. Движение это подобно движению часового маятника и состоит из четырех фаз: звучащее тело сначала отклоняется до определенного предела от своего нормального положения, затем возвращается обратно, снова отклоняется в противоположную сторону и, наконец, вторично приходит к среднему положению, чтобы повторить описанное движение много раз.

Время, затраченное на одно полное колебание, называется периодом колебания. Период колебания может быть большим, если тело колеблется медленнее, и меньшим, если эти колебания часты. От числа колебаний звучащего тела в секунду зависит высота звука. Чем меньшее число кол/с совершает звучащее тело, тем ниже будет звук, и, наоборот, звук будет тем выше, чем менее короткие промежутки времени разделяют отдельные колебания.

Простейший прибор для измерения числа колебаний звучащего тела в единицу времени и, следовательно, определяющий высоту звука, называется сиреной.

Сирена в простейшей форме представляет собою диск с маленькими отверстиями у края, расположенными по кругу. Диск этот заставляют вращаться и в то же время из узкой трубочки пускают сильную струю воздуха на ряд отверстий диска. Когда мимо конца трубочки проходит отверстие диска, воздух проходит сквозь него. Когда же проходит промежуток между отверстиями диска, струя воздуха за диск не попадает. Таким образом струя воздуха все время прерывается, отчего воздух приходит в колебание и получается звук (рис. 1.1). Зная число оборотов диска в секунду и число дырочек в диске, можно определить (вычислить) высоту звука.

Наше ухо неспособно слышать все возможные в природе звуки1. Существует предел для слышания низких и высоких звуков. Большинство людей слышит звуки, имеющие от 20 до 20 000 кол/с.

В сравнительно немногих случаях (для лиц, обладающих исключительным слухом) эти пределы составляют от 16 до 40 000 кол/с.

Рис. 1.1

Нижнее ля фортепиано имеет 27,5 кол/с, а верхнее до его — 4096 колебаний. Маленькие флейты — пикколо дают верхний предел для звуков, употребляемых в музыке, — около 4700 колебаний.

1 Сначала движение воздуха, вызванное колеблющимся телом, попадает из ушной раковины через слуховой проход (рис. 1.2, 4) на эластичную мембрану — барабанную перепонку (рис 1.2, 5), которую приводит в движение. Затем барабанная перепонка передает толчок трем небольшим косточкам — так называемым молоточку, наковальне и стремени (рис. 1.2, 6); последнее, своим основанием находящееся уже во внутреннем ухе, приводит в движение особую наполняющую лабиринт (рис. 1.2, 8) жидкость, а вместе с нею и помещающиеся в улитке кортиевы волокна, являющиеся конечными разветвлениями слухового нерва (рис. 1.2, 7). Отсюда раздражение слухового нерва сообщавши мозговым центрам.

Восприятие звука

Рис. 1.2. Восприятие звука:

1 — источник звука; 2 — звуковые волны; 3 — ушная раковина; 4 — слуховой проход; 5 — барабанная перепонка; 6 — слуховые косточки; 7 — слуховой нерв; 8 —лабиринт

Звуковые колебания могут быть равномерными (периодическими), и неравномерными (непериодическими). Последние дают шумы — сложные звуки, состоящие из хаотического смешения различных, изменчивых по высоте колебаний, в отличие от звуков (музыкальных), вызываемых периодическими колебаниями, например, звуков камертона, скрипки, рояля, голоса певца.

В музыкальных звуках ясно и определенно звучит основной тон, имеющий определенную высоту. В шуме же (со всеми его разновидностями, как то: шорохом, треском, скрипом, шелестом и т.п.) высоту его определить трудно, а в большинстве случаев и совсем невозможно. Строгой и резкой разницы между шумами и звуками провести нельзя. Во многих шумах иногда удается определить высоту, а некоторые звуки при известных условиях воспринимаются и определяются как шумы. Так, например, в завывании ветра иногда слышатся отдельные тоны, а случайное, беспорядочное одновременное звучание нескольких музыкальных инструментов, создающее произвольное, хаотическое смешение музыкальных звуков, затрудняющее возможность ориентироваться во всей звучащей массе и слышать каждый инструмент в отдельности, превращает их в шум.

От размера размаха, или, как обычно говорят, амплитуды колебания тела, зависит сила звука: чем размах колебания больше, тем звук сильнее. Например, при piano струна скрипки колеблется очень слабо, делая очень маленькие размахи. Когда же размах струны силен (амплитуда ее велика), то и звук получается сильный, громкий. Нарастание интенсивности звука и есть известное музыкантам crescendo, ослабление же — diminuendo.

Звучание струны

Рис. 1.3. Звучание струны:

АВ — основной тон; А — с, с — В — октава основного тона;

Аа, аb, bВ — квинта октавы

Звуки всех музыкальных инструментов, так же как и человеческого голоса, имеют каждый свою определенную окраску, свои характерные особенности звучания, отличающие их один от другого. Эта окраска звука называется его тембром.

Сущность тембра заключается в следующем: звуки всех музыкальных инструментов представляют собой совокупность отдельных простых тонов, т.е. тонов, не поддающихся дальнейшему разложению. Самый низкий из них в данном звуке называется основным. Он и определяет высоту всего сложного звука. Все же более высокие составные части звука называются по отношению к основному его тону обертонами, или гармониками. Таким образом, тембр звука зависит от отдельных простых тонов, входящих в его состав, и от взаимного отношения, которое существует между этими тонами с точки зрения их расположения и интенсивности.

Сила и преобладание тех или иных обертонов в разных звуках бывают различны, и это обстоятельство и придает каждому отдельному звуку присущую ему характерную окраску, или тембр.

Происхождение обертонов объясняется тем, что всякое способное к звучанию тело, выведенное из состояния равновесия, колеблется не только целиком, но и отдельными своими отрезками (см. рис. 1.3 и 1.4). Каждый звучащий отрезок колеблющегося тела имеет свою форму колебания, соответствующую простому тону; сливаясь при совместном звучании, отдельные тоны дают общую форму колебания, которая уже и определяет тембр данного звука.

Основной тон и обертоны

Рис. 1.4. Основной тон и обертоны:

наверху — стержня, зажатого у одного конца; внизу — камертона

Форма простого колебания, дающего основной тон данного звука, графически изображается в виде так называемой синусоидальной кривой, подъемы которой и впадины симметричны, одинаковой ширины и плавно, постепенно закруглены (рис. 1.5, А и В). Кривые обертонов, также являющихся простыми тонами, представляют такие же формы волн, столь же симметричные, но меньшие по длине. Несколько простых колебаний, будучи сложены вместе, дают уже не простую симметрическую кривую (синусоиду), а сложную, которая и является графическим изображением тембра данного звука как сложного акустического явления (рис. 1.5, С).

Входящие в состав звука обертоны находятся не в случайных, а в определенных (гармонических) отношениях между собой и к своему основному тону, а именно: число их колебаний в 2, 3, 4, 5 и т.д. раз больше числа колебаний основного тона. Так, например, к звуку С обертоны по числу колебаний будут следующие.

1-й обертон

октава

с

в 2 раза больше колебаний

2-й обертон

ее квинта

g

в 3 раза больше колебаний

3-й обертон

двойная октава

с’

в 4 раза больше колебаний

4-й обертон

ее терция

е’

в 5 раз больше колебаний и т.д.

Рис. 1.5:

А и В — синусоидальные кривые; С — сложная кривая

Входящие в состав звука простые тоны называются еще его частичными тонами. В этом случае первым частичным тоном считают основной тон, 1-й обертон — 2-м частичным тоном и т.д. (рис. 1.6).

Обертоны

Рис. 1.6. Обертоны

Гармонические обертоны составляют необходимую принадлежность всякого музыкального звука. Наибольшим количеством гармонических обертонов обладает человеческий голос (Гельмгольц), почему он и представляет самый совершенный «музыкальный инструмент».

Звук распространяется в пространстве посредством упругой среды, чаще всего посредством воздуха. Звучащее тело в момент своего колебательного движения вовлекает в него и соседние частицы воздуха. Благодаря этому те из частиц, которые находятся впереди движения звучащего тела, отталкиваются им, и в слое воздуха оказывается таких частиц больше, т.е. плотность воздуха здесь увеличивается. Сжатый воздух, внутри которого давление больше, чем в окружающем пространстве, стремится расшириться. Это же самое происходит в том уплотненном слое воздуха, который образуется вследствие начального воздушного толчка. В нем имеется избыток давления, и молекулы поэтому стремятся разойтись во все стороны. Часть молекул отойдет назад, другая же часть устремится, вследствие все того же избытка давления, вперед. Там, где только что был избыток давления и где молекулы были уплотнены, молекул будет уже меньше, чем это должно быть в норме; следовательно, и давление будет меньше нормального. Теперь в этом месте уже окажется слой разреженного воздуха. Те молекулы воздуха, которые, уходя от избытка давления, продвинулись вперед, создадут такое же уплотнение воздуха еще дальше. Слои сжатого воздуха как будто побежит во все стороны. Так возникают в воздухе звуковые волны. Уплотнение воздуха при образовании звука можно сравнить с сблизившимися между собою витками пружины, по которой ударили кулаком (рис. 1.7).

Распространение сгущения по виткам пружины

Рис. 1.7. Распространение сгущения по виткам пружины

Чем быстрее колеблется тело, тем чаще воздух получает толчки, и звуковые волны становятся более короткими; чем реже колебания, тем волны длиннее. Таким образом, движение воздуха при распространении звука тоже колебательное, т.е. частицы воздуха все время остаются на своем месте, совершая вокруг него больших или меньших размеров колебания.

Каждая отдельная звуковая волна получается от одного полного колебания.

Сколько в секунду совершается колебаний звучащего предмета, столько же пойдет от него в каждую секунду сгущений и с низким тоном, например, в 100 кол/с, пошлет только 100 волн, которые, само собою разумеется, пойдут в 10 раз реже.

Но что это значит — «волны идут чаще» или «реже»? Эту же самую мысль можно передать другими словами так: расстояния между сгущениями (т.е. то, что называется «длиной волны») в одном случае в 10 раз меньше, чем в другом. Обычно в физике так и говорят: источник низкого звука посылает всегда волны большей длины, чем источник высокого звука.

Ослабление звука расстоянием

Рис. 1.8. Ослабление звука расстоянием

Для примера приведем несколько данных, которые показывают, какова зависимость длины звуковой волны от числа кол/с. Так, низкий голос (бас) посылает от себя волны длиною приблизительно от 5 до 0,5 метра, а высокий (сопрано) может быть источником звуковых волн с длиной приблизительно от 1 метра и всего только до 32 сантиметров.

Таким же образом, как и через воздух, происходит распространение звука в твердых телах, например, в длинном металлическом пруте: представляя себе данное тело разбитым на ряд мельчайших частиц (молекул), можно предположить, что молекулы то уплотняются, то разрежаются под действием вибрирующего источника звука. Между прочим, этим объясняется тот факт, что звуки могут доходить до внутреннего уха (лабиринта) не только этим обычным путем — через наружный слуховой проход, но и передаваться также через кости черепа. Еле слышный звук камертона становится достаточно громким, если его ножку приставить к зубам, ко лбу или темени. В данном случае колебания ножек камертона передаются не через воздух, а через кости головы.

Теперь вообразим, что в точке О (рис. 1.8) у нас помещен источник звука. Когда он будет колебаться, его энергия будет передаваться от одной частицы к другой во все стороны. По мере удаления от источника звука энергия будет распределяться на все большее и большее число частиц, и на долю каждой частицы будет приходиться все меньше и меньше энергии. Поэтому, чем дальше мы будем находиться от источника звука О, тем меньшее количество звуковой энергии будет поступать в наше ухо, а потому звук будет все слабее и слабее. Сила звука с увеличением расстояния в 2, 3, 4 и т.д. раз уменьшается соответственно в четыре, в девять, в 16 и т.д. раз, т.е. сила звука изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния от источника звука.

Стоячие волны образуются как результат столкновения двух волн, идущих друг к другу навстречу. Проще всего получить их при отражении волны. Возьмем в руки один конец веревки (еще лучше — резиновой трубки), закрепленной неподвижно другим своим концом (рис. 1.9). Встряхнем рукой конец веревки; тогда по веревке будут передаваться колебания, и по ней побежит волна. Такая волна называется бегущей, или проходящей. Волна дойдет до закрепленного конца, отразится здесь и пойдет обратно (отраженная волна).

Стоячие волны

Рис. 1.9. Стоячие волны

Если мы будем непрерывно колебать рукой конец веревки, та одна волна будет следовать за другой. Волны бегущие соединяются с волнами отраженными и образуют стоячую волну. Веревка будет занимать последовательно все положения между крайними положениями а, а, а — б, б, б.

Некоторые точки (1, 2, 3) на веревке будут всегда оставаться неподвижными; такие точки называются узлами. Чем чаще будут колебания веревки, тем больше будет узлов. Вся веревка разбивается узлами на несколько одинаковых колеблющихся частей. В то время как один из этих участков идет вверх (горб), соседний участок отклоняется вниз (впадина). Совокупность горба и впадины называется волной.

Каждый участок (горб или впадина) составляет полволны. Итак, расстояние между двумя узлами равняется половине длины волны. Наибольшие отклонения веревки будут обнаруживаться в точках а, а ... б, б..., лежащих на середине между узлами; эти точки называются пучностями.

Образование стоячих воздушных волн в трубке

Рис. 1.10. Образование стоячих воздушных волн в трубке

Стоячие волны в воздухе можно обнаружить на следующем опыте. Возьмем стеклянную трубку, закрытую с одного конца (рис. 1.10), насыпем в нее небольшой слой сухих мелких пробочных опилок, а еще лучше — порошка ликоподия (детской присыпки). Образуем теперь перед открытым концом трубки сильный высокий звук (например, свистком). В трубке образуются стоячие волны: порошок в пучностях встряхивается, в узлах же останется в покое, и в результате получаются пылевые фигуры, по которым можно судить о длине стоячих волн.

Способное к звучанию упругое тело воспринимает колебания, приносимые ему волнами звучащего тела, и само начинает колебаться под их влиянием, если период колебаний, иначе говоря, длина приносимых извне звуковых волн, вполне совпадает с периодом свойственных данному телу колебаний.

Явление это называется резонансом. Так, например, если держать звучащий камертон над узкой трубкой, объем воздуха которой может быть произвольно изменен при помощи столба воды, то в том случае, когда уровень воды ограничит такой объем воздуха, который, колеблясь самостоятельно (например, если дуть над трубкой), способен дать звук той же высоты, звук камертона значительно усилится. То же произойдет, если вместо трубки взять деревянный ящик, открытый с одной боковой стороны и объем воздуха которого способен совершать столько же колебаний, сколько и камертон в данную единицу времени.

Точно так же струны любого струнного музыкального инструмента отзываются на любой одинаковый с ними по высоте звук, изданный другим источником звука.

Резонатор Гельмгольца

Рис. 1.11. Резонатор Гельмгольца

Имеется еще и такой вид резонанса, когда тело начинает вибрировать (колебаться) под влиянием звуков различной высоты (т.е. под влиянием звуков, не совпадающих с его собственным периодом колебаний). В таком случае слабо звучащее тело, будучи соединено с большими поверхностями, которые под влиянием звучащего тела сами начинают совершать такие же колебания и этим сообщают движение большим массам воздуха, обнаруживает значительно более сильное звучание. Так, например, слабо звучащий камертон, слышимый только у самого уха, начинает звучать сильно, если его поставить на стол. Волокна дерева приходят в вибрацию, которая передается воздуху; отсюда и усиление звука камертона, который становится слышимым на значительном расстоянии от уха. То же происходит и со струной, натянутой между металлическими гвоздями, вбитыми в стену. Если стена деревянная (или же струна приведена в соединение с каким- нибудь резонатором), то звук сразу резко усиливается.

По принципу резонаторов, где резонируют отдельные объемы воздуха, Гельмгольцом устроены особой конструкции резонаторы, называемые его именем (рис. 1.11). Они имеют шарообразную форму, делаются из стекла или латуни; у них два отверстия: одно — узкое, конической формы — вкладывается в ухо; второе — более широкое, цилиндрической формы; через него звуковая волна поступает в резонатор. Продувая воздушную струю около широкого отверстия такого резонатора, мы услышим определенной высоты тон; это и будет свойственный данному резонатору тон, или так называемый собственный его тон. Если этот самый тон издается каким-нибудь инструментом, резонатор будет на него отзываться. Из состава сложных звуков резонатор Гельмгольца будет выбирать лишь свой тон и отзываться только на него: этим путем можно проанализировать звук и определить, есть ли в его составе тон резонатора или нет.

Чтобы подойти к решению вопроса о сущности явления резонанса, попытаемся сначала ответить на более простой вопрос: почему натянутая струна совершает колебания определенной частоты. Она совершает определенное число кол/с потому, что она обладает определенными силами упругости и определенной инерцией. Если у двух струн одинаковая инерция, но разная упругость (например, одна струна натянута сильнее, а другая слабее), то они будут совершать свои колебания с разной частотой. Точно так же, если силы упругости двух струн одинаковы, а их массы (а стало быть, и инерция) различны, то число кол/с у них также будет неодинаково.

Точно так же и масса воздуха, которая заключена внутри резонатора, тоже обладает определенной инерцией и определенной упругостью, которые придают ей способность приходить в колебания только одной определенной частоты; говоря про такие колебания избранной частоты, с которой они совершаются у струны, камертона, у ограниченной стенками массы воздуха, их называют собственными колебаниями этого камертона, массы воздуха и т.д.

Предположим, что в нашем распоряжении имеется некая масса воздуха, заключенная в сосуд. Эта масса воздуха, в зависимости от размеров и формы сосуда и, кроме того, от величины его отверстия, может совершать собственные колебания, например 1000 раз в секунду. Представим себе, что до этого резонатора доходят такие акустические волны, частота которых та же самая, что и частота собственных колебаний воздуха в сосуде (резонаторе), т.е. что в каждую секунду к нему придет тоже ровно 1000 волн.

Подтолкнутые первой волной частицы воздуха, заключенного в сосуде (резонаторе), начнут совершать свои колебания с определенной тенденцией сделать в секунду 1000 колебаний. Но так как в секунду подходит к резонатору ровно столько же волн, то каждая из них подтолкнет воздушные частицы, находящиеся внутри резонатора, в полном ритме с их собственными колебаниями. Таким образом колебания, доходящие к резонатору от постороннего источника звука, совпадут с его, резонатора, собственными колебаниями и, сложившись одни с другими, вызовут значительно большие размахи воздушных частиц, а это значительно усилит звук в резонаторе.

Не то будет, конечно, если издастся звук иного тона (иной высоты), чем тот звук, который может издавать сам резонатор. В таком случае какие-нибудь из двух складывающихся колебаний — либо те, которые принесены волнами со стороны, либо его, резонатора, собственные колебания будут совершаться чаще других. Тогда получится разнобой между подталкиваниями воздушного объема резонатора воздушными волнами, идущими извне, и его собственными вибрациями, в результате чего воздушный объем резонатора раскачаться не сможет и звука не даст.

В отношении резонанса применяются еще понятия — острый резонанс и неострый резонанс.

Под первым термином подразумевается следующее: если какой- нибудь резонатор, отвечающий, положим, на частоту в 200 колебаний, будет все же отзываться, хотя и слабее, на частоты, несколько отличающиеся от указанной, т.е. если, например, он откликнется и на 160, и на 240 колебаний, то такой резонанс называется неострым.

Но если резонатор отзывается на 200 колебаний и совсем не реагирует на тона, даже очень близкие по частоте, например, — ни на 205, ни на 195 колебаний, то говорят, что это случай очень острого резонанса.

Чтобы понять, чем обусловливается острота резонанса, надо мысленно проследить за взаимоотношением тех двух видов вибраций — собственных колебаний резонатора и колебаний, принесенных к нему извне, — сложением которых и создается резонанс.

Представим себе сначала такой случай: собственные колебания какого-либо резонатора очень быстро исчезают; если их не поддержать, то спустя одно, самое большее — 2 колебания, они уже прекращаются или, как про них говорят, затухают. Про такие резонаторы говорят, что они имеют большой декремент затухания.

Как будет реагировать такой резонатор на какие-нибудь воздушные звуковые волны, дошедшие до него хотя бы, например, от голосовых связок певца? Придет ли он в колебание только в том случае, когда частота волны и его собственная частота одинаковы, или для его дрожаний это условие не обязательно? Правильным будет, конечно, второе утверждение: он будет колебаться под действием волн всякой частоты, потому что для него безразлично, через какие промежутки времени он будет получать толчки от приходящих к нему звуковых волн. В самом деле, к тому времени, когда до резонатора дойдет второй воздушный толчок, его собственные колебания уже затухнут и не окажут никакого препятствия возникновению второго колебания. То же самое будет и со всеми последующими воздушными толчками.

Совсем не так будет происходить дело с тем резонатором, у которого собственные колебания могут длиться порядочное время, — который обладает малым затуханием или малым декрементом затухания. От первого же воздушного толчка у такого резонатора начнутся собственные колебания. Если доходящие до него воздушные толчки идут с иной частотой, нежели совершаются его собственные колебания, то второй воздушный толчок не попадет в такт со все еще продолжающимися собственными колебаниями резонатора — с его вторым по счету собственным колебанием. Значит, эти движения будут мешать одно другому, в результате чего не будет вовсе никакого движения, и такой резонатор на колебания не откликнется вовсе.

Отсюда можно вывести следующее.

Если собственные колебания резонатора продолжительны — долго не затухают, то он обладает острым резонансом и не откликается даже на те звуки, которые, хотя бы совсем ничтожно, отличаются по высоте от его собственного тона. Чем скорее затухают его собственные колебания, тем менее острым резонансом он обладает. И, наконец, если затухание резонатора очень велико, т.е. собственные колебания его прекращаются тотчас же по своем возникновении, то этот резонатор, в сущности говоря, не имеет права называться резонатором в полном смысле этого понятия, потому что он приходит в колебание под влиянием звуков любой высоты.

Более сложным, нежели способ разложения звука при помощи резонаторов Гельмгольца, но зато очень тонким, является метод разложения звука на основании так называемой теоремы Фурье; при помощи этой теоремы каждое периодическое колебание сложной формы может быть разложено на ряд простых (гармонических) колебаний (обертонов), амплитуды и частоты которых определяют качество тембра.

При известной тренировке можно научиться различать (дифференцировать) на слух гармонические обертоны, входящие в состав сложного тембра, конечно, если они не очень слабы и не замаскировываются более сильными. Некоторые музыканты выработали в себе эту способность в сильной степени. На рис. 1.12 приведена кривая звукового колебания органной трубы и ее разложение на ряд гармонических обертонов вплоть до 12-го. Эти обертоны могут быть поочередно выделены слухом, если на них концентрировать внимание. Для такой концентрации внимания достаточно, например, взять коротко на рояле (или другом инструменте) тон, соответствующий искомому обертону. Это напоминание легко позволяет заметить искомый обертон в общей звуковой массе.

Отражение звука в своих законах аналогично этому явлению в области света. Звуковая волна или часть ее, распространяющаяся в прямом направлении (по аналогии со светом, назовем ее звуковым лучом), встречая на своем пути какую-либо поверхность, отражается от нее, отбрасывается ею, подобно тому как световой луч зеркалом, причем угол падения равен углу отражения. На применении этого закона основано устройство рупоров и слуховых труб, которые отражают звуковые лучи, в рупорах — направляя их параллельно друг другу, т.е. препятствуя возможности рассеяться, в слуховых же трубах — собирая в одной точке.

hi2. Кривая звукового колебания органной трубы и ее разложение на гармонические обертоны (по Д. Миллеру)

Рис. hi2. Кривая звукового колебания органной трубы и ее разложение на гармонические обертоны (по Д. Миллеру)

В закрытых помещениях (комнатах и залах) звуковые волны не могут уйти дальше стен: большая часть их отражается от стен и остается в том. же помещении. Вследствие этого звуки в закрытых помещениях звучат громче и дольше слышны, чем на открытом воздухе.

Это явление, обычно неправильно называемое резонансом, никакого отношения к явлению резонанса не имеет. Хорошая акустика помещений зависит только от так называемой реверберации, или отзвука, имеющих в своей основе отражение звука и являющихся, в сущности говоря, коротким эхо. Искусственное уменьшение реверберации отрицательно влияет на звуки, так как последние в таком случае чрезвычайно быстро гаснут и не имеют достаточной громкости и ясности. В музыкальном отношении такие звуки могут быть названы бледными, мертвыми. Певцы и музыканты прекрасно знают, как трудно петь или играть в помещениях, уставленных мягкой мебелью, завешанных портьерами и коврами. С другой стороны, излишняя реверберация создает известную гулкость помещения, мешающую ясности звука и слова.

Работу голосового аппарата лучше всего можно себе представить, если, согласно его структуре, рассматривать его как «музыкальный инструмент». Голосовой аппарат обычно относят к язычковым духовым инструментам, у которых звук получается благодаря комбинации колебаний упругого твердого тела — язычка и воздуха; примерами служат: кларнет, фагот, гобой, язычковая органная трубка. Колеблющимся твердым телом в такого рода инструментах является эластичная металлическая или камышевая пластинка (одна или две), так называемый язычок. В кларнете и в органной трубке он прикреплен на одном конце и вибрирует свободным концом в отверстии небольшой рамки; в гобое язычок состоит из двух тонких тростниковых пластинок, вставленных одним концом в узкую трубочку, и т.п. В инструмент при помощи мехов или легких играющего вдувается струя воздуха, стремящаяся выйти через щель между язычком и рамкой или между двумя пластинками язычка. Под давлением потока воздуха язычок начинает колебаться, периодически закрывает щель и останавливает воздушную струю. Получается звук определенной высоты. У некоторых инструментов можно регулировать высоту тона путем изменения длины язычка при помощи специального приспособления. Металлическую пластинку, служащую в таких инструментах язычком, можно заменить эластичной мембраной, например, резиновой пластинкой или животной перепонкой.

Подобный «инструмент» с мембранообразным язычком представляет собою и человеческий голосовой аппарат. Роль мехов в нем играют легкие; мембранообразный язычок — голосовые связки, а функцию надставной трубки (резонатора) выполняет верхний отрезок дыхательных путей, состоящий из полостей рта и носа. Таким образом, оказывается, что в человеческом голосовом аппарате имеются налицо все части для функционирования его как язычкового духового инструмента (рис. 1.13).

Схема строения голосового аппарата (по Музехольду)

Рис.1.13. Схема строения голосового аппарата (по Музехольду)

И все же аналогия между голосовым аппаратом человека и духовыми инструментами с язычками скорее внешнего, чем внутреннего характера, так как звуковой процесс в них протекает различно. Так, в духовых инструментах, например в органной трубке, высота звука определяется главным образом воздушным объемом резонирующей ее части, а вибрации язычка уже приспособляются к ее вибрациям, или, говоря в общем, вибрации язычка и резонирующего воздуха взаимно приспособляются друг к другу. В человеческом же голосовом аппарате высота звука устанавливается исключительно голосовыми связками, а вышерасположенные резонаторные полости, как их обыкновенно называют, на высоту звука никакого влияния не оказывают.

Попытки установить некоторое влияние надставной трубки на высоту издаваемого голосовыми связками звука оказались несостоятельными. Надставной трубке, как резонатору, в акустическом процессе, имеющем место в голосовом аппарате, принадлежит совсем особая роль, в связи с тем, что в ротовой полости звук голоса приобретает окраску гласной и что человеческий голос органически связан со словом.

Легкие. Функцию мехов в голосовом аппарате выполняют легкие (рис. 1.14, 4). Они представляют собою губкообразный орган, по форме похожий на две трехгранные пирамиды, состоящие из мельчайших пузырьков, или альвеол. Стенки этих пузырьков очень тонки и эластичны. В них помещается сеть кровеносных сосудов. Здесь-то и происходит обмен газов между кровью и вдыхаемым воздухом. Каждый пузырек сообщается с истоками мельчайших трубочек — бронхиол, которые, сливаясь, образуют бронхи, переходящие затем в трахею, оканчивающуюся гортанью (рис. 1.15), где расположены голосовые связки. Легкие заключены в грудной клетке, а снизу ограничены диафрагмой, мышечной перегородкой, отделяющей грудную полость от брюшной (см. рис. 1.14, 7).

Легкие лишены какой бы то ни было активности (если не считать некоторой эластической тяги самой легочной ткани), благодаря которой они могли бы расширяться, вбирая в себя воздух, или спадаться, выталкивая его из себя.

Герметически вставленные в грудную клетку, легкие пассивно следуют за ее движениями, в то же время изменяясь в своем объеме под действием сокращения и расслабления диафрагмы. Воздух втекает в легкие в результате уменьшения внутреннею давления при их расширении. При спокойном выдохе воздух вытесняется из легких в результате расслабления вдыхательных мышц. При активном выдохе воздух выталкивается сокращением ряда мышц, опускающих грудную клетку (внутренние межреберные, некоторые спинные, поперечная грудная), и в большей степени — благодаря давлению брюшного пресса, выжимающего воздух из легких, при постепенном расслаблении и поднятии вверх диафрагмы.

Легкие могут расширяться во всех направлениях. При поднятии грудной кости грудная клетка расширяется в передне-заднем направлении, в этом же направлении, следуя за нею, расширяются и легкие;

расширение легких в поперечном направлении происходит при расширении грудной клетки путем поднятия ребер. В зависимости от того, в какой преимущественно части грудной клетки происходит такое расширение, будут раздаваться и легкие, — в области нижних, средних или верхних ребер. Купол диафрагмы при ее сокращении опускается, вследствие чего легкое удлиняется. В каком бы направлении легкие, следуя за расширением грудной клетки и за движениями диафрагмы, ни расширялись, они одновременно изменяют свой объем и в других направлениях. Вопрос только в степени расширения легких в том или ином участке. В какой бы части грудной клетки ни произошло расширение легких, в ее движениях участвует и диафрагма. Чем выше от основания грудной клетки происходит расширение легких, тем меньшее участие принимает диафрагма, или, наоборот, чем активнее будет работа диафрагмы, тем активнее будет расшириться легкое в близлежащих к ней отрезках. Как частота и глубина дыхательных движений, так и различные формы расширения легких при дыхании, или, иначе говоря, вид или тип дыхания, находятся в зависимости от целого ряда условий: температуры воздуха, климата, положения тела, труда, конституциональных особенностей, возрастных и половых отличий, социально- бытовых условий, состояния здоровья, психики и т.д. Более сложными становятся формы дыхания при выполнении легкими функции мехов голосового аппарата.

Дыхательный аппарат

Рис. 7.74. Дыхательный аппарат:

1 — гортань; 2 — трахея; 3 — бронхи; 4 — легкие; 5 — ребро; 6 — плевра; 7 — диафрагма

Разветвление трахеи и бронхов

Рис. 1.15. Разветвление трахеи и бронхов

Дыхание в жизни есть акт непроизвольный, рефлекторный, но вместе с тем все же могущий до некоторой степени быть подчиненным волевому импульсу (задержка дыхания, искусственное учащение дыхания, регулирование дыхания при речи и пении и т.д.).

Дыхание состоит из двух неравномерных фаз: более кратковременного — вдоха и более длительного — выдоха, разделенных кратковременным покоем.

Количество воздуха, которое можно выдохнуть после глубокого вдоха, составляет 3500—4500 см3. Это же количество может быть использовано для форсированной фонации. При процессе спокойного дыхания вдыхается и выдыхается обычно лишь 500 см3 дополнительного воздуха. Примерно такое же количество может быть форсированно выдохнуто по окончании нормального выдоха (запасный воздух). После этого в легких все же остается еще около 1000 см3 остаточного воздуха.

Давление в трахее при спокойном дыхании меняется всего на +1 см водяного столба, при фонации оно достигает до 20 см. При форсированной фонации у певцов и при крике, особенно на высоких нотах, вероятно, получаются большие величины давления, но надежных данных в этом отношении не имеется. Произвести точные измерения очень трудно, так как единственные пути для этого — разрез трахеи (трахеотомия) и вставление специальной канюли — для выяснения давления воздуха в трахее при пении неприменимы.

Расход воздуха при пении составляет 50—100 см3 в секунду. При фальцете связки не смыкаются плотно, и расход воздуха больше, чем при грудном голосе, где имеет место плотное смыкание связок. Обученный певец достигает более экономного расхода воздуха.

Стенлей и Шелдон[1] показывают, что при обычном непоставленном голосе расход дыхания растет с силой звука примерно так: при пиано —

100, при средней силе — 200, при форте — 300 см3 в секунду. Обученный же певец дает почти обратную картину: при пиано — 400, при средней силе — 100 и при форте — 200 см3 в секунду.

Зная величину расхода воздуха в секунду и давление в трахее, можно подсчитать мощность (энергию), затрачиваемую на голосообразова- ние.

Рисе1, экспериментировавший в этой области в связи с устройством искусственной гортани, находит при фонации длительной гласной со средней силой расход воздуха 125 см3 в секунду и давление в 4 мм ртутного столба.

Гортань спереди

Рис. 1.16. Гортань спереди:

  • 1 — надгортанник; 2 — щитовидный хрящ; 3 — перстневидный хрящ;
  • 4 — первое кольцо трахеи; 5 — второе кольцо трахеи (отражение в зеркале);
  • 6 — черпаловидный хрящ; 7 — истинные голосовые связки;
  • 8 — ложные голосовые связки; 9 — щито-перстневидная мышца;
  • 10 — щито-подъязычная мышца

По теории, развитой Работновым[2] [3], в процессе выдоха большую роль играет сокращение непроизвольной гладкой мускулатуры бронхов при пении, так как, согласно его теории, этим моментом главным образом определяется плавность выдоха, столь необходимая при пении.

Из легочных альвеол (выдыхаемый воздух) по системе трубок, бронхиол и бронхов поступает в общую трубку — трахею, а затем в гортань; при обыкновенном выдохе (когда голосовая щель открыта) воздушная струя беззвучно через гортань поступает в рот и выходит наружу, а при речи и пении (когда голосовая щель закрыта) производит звук.

Гортань сзади

Рис. 1.17. Гортань сзади:

  • 1 — надгортанник; 2 — щитовидный хрящ; 3 — перстневидный хрящ;
  • 4 — первое кольцо трахеи; 5 — второе кольца трахеи; 6 — черпаловидный хрящ; 7 — задняя перстне-черпаловидная мышца; 8 — межчерпаловидная (поперечвая) мышца; 9 — косая межчерпаловидная мышца; 10 — надгортанно-черпаловидная связка; 11 — большой рожок щитовидного хряща

Тем обстоятельством, что гортань служит не только частью дыхательного органа, но также и в качестве голосового инструмента, обусловливается чрезвычайная сложность ее структуры.

К тому же гортань граничит еще с глоткой и связана с актом глотания, что еще более усложняет ее функции.

Из этого следует, что у гортани должны быть сложные приспособления, которые давали бы ей возможность выполнять свои разнообразные и тончайшие функции. Такими приспособлениями служат системы связок, суставов и мускулов, соединяющих гортань не только с ее соседними органами, но и отдельные части ее между собою.

Прежде чем перейти к рассмотрению этих приспособлений, необходимо познакомиться со скелетом гортани.

Гортань состоит из трех одиночных хрящей — гортанно» крышки, или надгортанника, щитовидного и перстневидного хряща и трех небольших, парных хрящей: черпаловидных, Санториниевых и Врис- берговых (последние два названы по имени исследовавших их ученых).

зо

Гортань (передняя половина при рассмотрении ее сзади)

Рис. 1.18. Гортань (передняя половина при рассмотрении ее сзади):

1 — надгортанник; 2 — ложные голосовые связки; 3 — истинные голосовые связки; 4 — щитовидный хрящ; 5 — перстневидный хрящ; 6 — кольца трахеи

Гортань (справа, как бы видимая насквозь)

Рис. 1.19. Гортань (справа, как бы видимая насквозь):

  • 1 — подъязычная кость; 2 — верхние рожки щитовидного хряща;
  • 3 — щитовидный хрящ; 4 — черепаловидный хрящ; 5 — проекция голосовых связок (голосовые мышцы); 6 — проекция щито-перстиевидной (передней) мышцы; 7 — перстневидный хрящ; 8 — кольца трахеи

Ближайшим к дыхательному горлу (трахее) является перстневидный, или кольцевидный хрящ (см. рис. 1.16, 3; 1.17, 3; 1.18, 5; 1.19, 7).

Он называется еще основным хрящом, потому что на нем расположен весь скелет гортани. Он напоминает кольцо с печатью; узкая полоска кольца смотрит вперед и мало чем отличается от колец дыхательного горла. Посредством связок и мускулов этот хрящ связан с нижним краем вышележащего щитовидного хряща.

Восьмиугольная пластинка кольца перстневидного хряща смотрит назад и связана внизу суставом с нижними рогами щитовидного хряща, между тем как к ее верхним углам прикреплены суставом оба черпаловидные хряща; последние представляют собою две маленькие пирамиды, каждая с двумя отростками (рис. 1.16, 6; 1.17, 6; 1.19, 4). Из этих отростков два направлены вниз и кнаружи: мускульные отростки (рис. 1.19, 7), к ним прикреплены важнейшие мускулы, открывающие и закрывающие голосовую щель, и два кверху и вперед: это голосовые отростки, к которым прикрепляются задние концы голосовых связок, или иначе — голосовых губ. Черпаловидные хрящи называются также устанавливающими хрящами, потому что от их положения зависит открывание и закрывание голосовой щели. Если смотреть на гортань спереди, то над перстневидным хрящом лежит щитовидный, составляющий основную массу гортани и защищающий ее, действительно, как щит. К внутренней поверхности щитовидного хряща, приблизительно по его середине, прикреплены передние концы голосовых связок, которые оказываются таким образом протянутыми между щитовидными и черпаловидными хрящами. По своему назначению щитовидный хрящ называется натягивающим хрящом, потому что его движение по направлению к перстневидному хрящу натягивает голосовые связки. По мнению некоторых исследователей, при напряжении голосовых связок неподвижным остается щитовидный хрящ, перстневидный же поднимается кверху по направлению к щитовидному.

Щитовидный хрящ состоит из двух почти четырехугольных хрящевых пластинок, скрещивающихся по средней линии шеи почти под прямым углом (рис. 1.16, 2; 1.17, 2; 1.18, 4; 1.19, 3). У мужчин этот угол равен 90°, у женщин — 120°. Это место обыкновенно называется Адамовым яблоком; Адамовым потому, что оно явственно заметно только на мужской шее. Именно тупой угол женского щитовидного хряща, большая округленность и полнота женской шеи не дают гортани так резко выступать, как у мужчин.

Гортанная крышка, надгортанник, опирается своим острым концом в верхний угол щитовидного хряща, верхним краем свободно смотрит в глотку, а наружным краем соединяется с корнем языка (рис. 1.16, 1; 1.17; 1.18, 1; 1.19, 1).

Гортань лежит посередине шеи, между корнем языка и дыхательным горлом, приблизительно на высоте от 3-го до 6-го шейного позвонка, почти под самой кожей. По бокам гортани, отчасти ее покрывая, расположен ряд мускулов, осуществляющих возможность свободного ее движения как вверх, так и вниз. Мышцы эти: щито-грудинная, прикрепляющаяся верхним концом к щитовидному хрящу, а нижним к грудине, грудино-подъязычная (между грудной и подъязычной костью) — опускает гортань в целом, и щито-подъязычная (между щитовидным хрящом и подъязычной костью, рис. 1.16) — поднимает гортань.

Весь остов гортани заключен в упругую перепонку, образующую в некоторых местах особые связки.

Эта перепонка, в свою очередь, выложена снаружи красной слизистой оболочкой, подобной той, которой выложена полость рта и носа. Из образуемых упругой перепонкой связок наибольшее значение имеют истинные голосовые связки, проходящие в виде двух белых тяжей приблизительно через середину гортани. Они берут начало в переднем углу щитовидного хряща, у небольшого хрящевого нароста, где обе вместе прикреплены совершенно неподвижно, направляются кзади и прикрепляются там, как уже сказано выше, к обоим черпаловидным хрящам, которые приводят их в движение. Над каждой истинной голосовой связкой помещается небольшой мешочек — Морганиев желудочек (рис. 1.25, 3), в слизистой оболочке которого расположен ряд желез, увлажняющих и смягчающих слизистую оболочку голосовых связок. Морганиевы желудочки отделяют истинные голосовые связки от так называемых ложных голосовых связок, представляющих собой две складки слизистой оболочки, протянутые в том же направлении, как и истинные голосовые связки, но расположенные несколько выше (рис. 1.16, 8; 1.18, 2; 1.22, 2; 1.25, 2).

Ложные связки прямого отношения к голосу не имеют, но в некоторых случаях все же принимают участие в голосообразовании, — именно тогда, когда истинные голосовые связки почему-либо не функционируют, или при функциональных расстройствах голоса.

Голосовые связки суть, однако, лишь эластические перепонки, покрывающие лежащие под ними вокальные (голосовые), или, иначе, щито-черпаловидные мышцы, крепко с ними спаянные. Эти мышцы, как это видно из их названия, прикрепляются там же, где и покрывающие их связки, т.е. к внутреннему углу щитовидного хряща и к голосовым отросткам черпаловидных хрящей. Таким образом, название голосовые связки неточно определяет их структуру. Поэтому в последнее время их называют также голосовыми губами (Музехольд).

В виду необычайной тонкости и сложности работы голосовых связок при звукообразовании включенные в них голосовые мышцы устроены очень своеобразно и чрезвычайно сложно.

Голосовые мускулы отличаются от всех других мускулов человеческого тела тем, что в глубине их начинается и кончается большое количество мускульных волокон, причем волокна идут в самых разнообразных направлениях: горизонтальном, вертикальном и косом. Благодаря такой структуре осуществляется возможность, при частичном сокращении отдельных волокон, бесконечного разнообразия форм сокращения и внутреннего напряжения голосовых связок. При сокращении отдельных пучков мышечных волокон могут колебаться (звучать) отдельные отрезки голосовых связок, подобно тому как это имеет место при прижатии пальцем струны скрипки. Благодаря косвенному направлению отдельных пучков, поскольку они действуют самостоятельно, голосовой мускул может расслабляться в отдельных частях, в то время как другие части будут сохранять свое напряжение, и т.д. Не остается без влияния на свойства колебаний голосовых губ и наличие эластических волокон в голосовых связках.

Из других наиболее важных мышц гортани, имеющих прямое отношение к голосу, надо отметить мышцы: 1) открывающие голосовую щель; 2) закрывающие голосовую щель; 3) натягивающие или напрягающие голосовые связки (впрочем, мускулы, напрягающие голосовые связки, в известном смысле относятся также к закрывающим голосовую щель).

К первым относится мускул, соединяющий черпаловидный: хрящ с перстневидным, расположенный сзади, так и называющийся черпало-перстневидным задним; это наиболее мощная из всех внутренних мышц гортани (рис. 1.17, 7).

Ко вторым, т.е. закрывающим голосовую щель, относятся:

  • — мускул между черпаловидным и перстневидным хрящами, но расположенный сбоку, так называемый черпало-перстневидный боковой;
  • — мускул, соединяющий сзади оба черпала, так называемый поперечный, или межчерпаловидный (рис. 1.17, 8), и расположенный на нем перекрестный, или косой (рис. 1.17, 9). Наконец, натягивает голосовые связки мускул, соединяющий перстневидный и щитовидный хрящи, так называемый перстне-щитовидный, или передний мускул (рис. 1.16, 9; 1.19, 6).

Нервами гортань снабжается от блуждающего нерва через посредство его ветвей — верхнегортанного и нижнегортанного, или возвратного нервов. Верхнегортанный нерв — чувствительный, только его наружная ветвь представляет собой двигательный нерв, иннервирующий единственный мускул — именно щито-перстневидный, или передний мускул.

Нижнегортанный нерв снабжает двигательными волокнами все внутренние мышцы гортани, за исключением щито-перстневидной, которая, как уже сказано, иннервируется от наружной ветви верхнегортанного нерва.

Центры фонаторной работы гортани еще мало изучены. Предполагается, что они находятся в разных пунктах головного и продолговатого мозга. Определенно доказано, что один из центров расположен в лобной доле мозга, в первой ее извилине.

Вся гортань в целом подвешена к подъязычной кости, а последняя связана с нижней челюстью и дном полости рта мышцами, прикрепленными одним концом к подъязычной кости, а другим — к дну полости рта и к нижней челюсти, чем и объясняется теснейшая связь между движениями нижней челюсти и языка и движениями гортани. Не менее тесно она связана также с мышцами глотки и всей полости рта.

Над гортанью расположен рот с глоткой и носоглоткой и полость носа со всеми его придаточными полостями, т.е. та часть голосового аппарата, которая считается надставной, или резонаторной, его трубкой.

Полость глотки лежит позади полости рта и носа и имеет вид воронки, обращенной верхушкой вниз (рис. 1.20, 15). В верхней своей части глотка сообщается с полостью носа посредством двух отверстий, так называемых хоан (рис. 1.24). Сбоку от последних находятся с каждой стороны маленькие отверстия, ведущие в Евстахиеву трубу, посредством которой ухо (барабанная полость) сообщается с глоткой (рис. 1.20,12). Спереди глотка сообщается с полостью рта; ниже лежит вход в гортань, непосредственно за которым находится отверстие, ведущее в пищевод.

Если мягкое нёбо настолько отодвигается назад, что соприкасается с задней стенкой глотки (что, между прочим, происходит при акте глотания), то глотка разделяется на две части: верхнюю (носоглоточную), сообщающуюся с полостью носа посредством хоан, и нижнюю (глоточно-гортанную), ведущую в полость глотки и гортани.

Боковые стенки глотки образуются мускулами, расположенными в поперечном направлении и называемыми сжимателями глотки.

Нижний отдел этих мышц прикрепляется к боковым и задним стенкам гортани.

Разрез головы

Рис. 1.20. Разрез головы:

  • 1 — лобная пазуха; 2 — верхняя носовая раковина;
  • 3 — средняя носовая раковина; 4 — нижняя носовая раковина; 5 — верхняя губа; 6 — верхняя челюсть (твердое нёбо);
  • 7 — нижняя губа; 8 — язык; 9 — основная пазуха;
  • 10 — верхний носовой ход; 11 — средний носовой ход;
  • 12 — отверстие евстахиевой трубы; 13 — нижний носовой ход; 14 — мягкое нёбо; 15 — миндалины; 16 — надгортанник;
  • 17 — истинные голосовые связки; 18 — щитовидный хрящ; 19 — перстневидный хрящ; 20 — трахеи
Рот

Рис. 1.21. Рот:

  • 1 — задняя стенка глотки; 2 — маленький язычок;
  • 3 — нёбные миндалины (гланды); 4 — передняя нёбная дужка; 5 — задняя нёбная дужка; 6 — углубление над миндалиной;
  • 7 — мягкое нёбо

Переднюю стенку глотки составляет мягкое нёбо (рис. 1.20 и 1.21,7), отделяющее, как выше указано, носоглотку от собственно глотки. В носоглотке, на верхней ее стенке имеется небольшая железа, иногда увеличивающаяся до того, что закрывает хоаны и мешает свободному прохождению воздуха через носовую полость; это так называемые аденоидные разращения, или аденоиды, требующие при значительном их увеличении оперативного вмешательства.

Полость рта сверху ограничена твердым (рис. 1.20, 6) и мягким нёбом, снизу — мышцами, идущими от внутренней поверхности дуги нижней челюсти, и языком, спереди — деснами и зубами, с боков, помимо десен с зубами, еще щеками; сзади — отчасти мягким нёбом; сзади полость рта соединяется с глоткой.

Отверстие, соединяющее рот с глоткой, ограниченное с боков так называемыми небными дужками (рис. 1.21, 4 и 1.21, 6), а сверху краем мягкого неба с маленьким язычком (рис. 1.21, 2), называется зевом.

Пространство между передней поверхностью десен и губами называется преддверием рта.

Заостренный передний конец языка, свободно лежащий в полости рта, называется кончиком языка, а задняя его часть, прикасающаяся к передней поверхности надгортанника, называется его корнем. Нижняя поверхность языка связана при помощи складки слизистой оболочки, называемой уздечкой, с дном ротовой полости.

Выше было упомянуто о небных дужках. Они образуются двумя парами тонких мышц, соединяющих мягкое нёбо с корнем языка и с боковыми стенками глотки.

Между передними и задними небными дужками, по обе стороны зева, лежит по одной нёбной миндалине (гланды, рис. 1.21, 3).

Мягкое нёбо, оканчивающееся маленьким язычком, состоит из мышц, дающих ему подвижность, возможность подниматься, натягиваться, расширяться, а при глотании совершенна отделять носоглотку от глотки.

При параличе его мышц пища при глотании попадает в нос, а звук приобретает гнусавый характер.

Носовая полость образуется лицевыми костями черепа, снизу ограничивается твердым нёбом, а сверху — нижней костной стенкой мозговой коробки; носовая полость представляет собой широкий канал, открывающийся спереди на лице двумя ноздрями, а сзади соединяющийся с носоглоткой через описанные выше хоаны. Полость носа делится перегородкой, состоящей из хряща и костей, на две половины. Продолжение или передний выступ этой перегородки делит наружный нос на две части — ноздри, через которые воздух и поступает в носовую полость, а затем в дыхательные пути. На боковых стенках носовой полости имеется по три костных выступа, называющихся носовыми раковинами и расположенных один над другим: нижняя (рис. 1.20, 4; 1.24, 3), средняя (рис. 1.20, 3; 1.24, 2) и верхняя (рис. 1.20, 2; 1.24, 1) раковины. Между ними расположены три канала — носовые ходы: нижний (рис. 1.20, 13) — между дном носа и нижней раковиной, средний (рис. 1.20, 11) — между нижней и средней раковиной и верхний (рис. 1.20, 10) — выше средней раковины. Эти каналы — носовые ходы — сообщаются через хоаны с носоглоткой.

С полостью носа сообщаются 4 пары так называемых придаточных полостей: 2 Гайморовы, лежащие в скуловых костях, 2 лобные — над глазницами и 2 основные, расположенные над сводом носоглотки. (Сюда же относится и решетчатый лабиринт, открывающийся в средний и верхний носовые ходы.)

Весь дыхательный тракт выстлан тонким покровом красного цвета, называемым слизистой оболочкой, в толще которой заложены маленькие железки, выделяющие ту слизь, которою эта оболочка покрыта по всей своей поверхности. Отсюда и название — слизистая оболочка.

Эта оболочка в области раковин особенно богата кровеносными сосудами и слизистыми железами. Наиболее истонченной слизистая, оболочка является на поверхности голосовых связок.

Вдыхаемый через нос воздух освобождается, благодаря расположенным у самого входа в нос волоскам, от всяких находящихся в воздухе частиц и затем, проходя по узким проходам между раковинами, также очищается, как бы фильтруется.

Если воздух сух, то он увлажняется имеющейся в носу влагой; слишком холодный воздух здесь согревается. Дыхание через нос тем именно полезнее дыхания через рот, что в последнем случае воздух не успевает очиститься, увлажниться и согреться раньше, чем попадет в дыхательные пути.

Кроме того, дыша носом, мы при помощи окончаний обонятельного нерва, расположенных в среднем и верхнем носовых ходах, ощущаем запах. При наличии в воздухе вредных примесей мы можем своевременно обнаружить их обонянием.

В то время как полость рта доступна непосредственному осмотру, для исследования полости носа и носоглотки, а главным образом гортани, необходимы специальные способы с применением отражающих зеркал. Только с открытием последних [4] стало доступным и возможным построить науку о лечении болезней горла и носа и повести систематическое объективное изучение голосового аппарата.

Если ввести гортанное зеркало в рот над высунутым языком и поместить его под язычок над входом в гортань, то в нем отразятся внутренние части гортани, обычно скрытые у основания языка и прикрытые надгортанником. То, что на самом деле находится спереди, покажется в зеркале наверху; то, что лежит сзади, — внизу. Сверху изображение ограничено основанием языка, к которому прилегает отвернутый край надгортанника (рис. 1.23, 1). Ниже при дыхании видна голосовая щель (рис. 1.22, 5) в виде равнобедренного треугольника; по бокам голосовая щель ограничена голосовыми связками, отличающимися от прочей красной слизистой оболочки гортани своим белесоватым (перламутровым) сухожильным цветом. При произведении звука голосовая щель закрыта (рис. 1.23), а связки представляются в виде двух полосок, плотно примыкающих друг к другу. Через голосовую щель (при дыхательном положении) часто видна еще передняя стенка дыхательного горла (рис. 1.22, 5).

Картина гортани, видимая в гортанном зеркале при дыхании

Рис. 1.22. Картина гортани, видимая в гортанном зеркале при дыхании:

Рис. 1.23. Картина гортани, видимая в гортанном зеркале при фонации:

  • 1 — надгортанник; 2 — ложные голосовые связки; 3 — истинные голосовые связки; 4 — межчерпаловидное пространство; 5 — голосовая щель;
  • 6 — ганториниев хрящ; 7 — черпаловидный хрящ; 8 — грушевидная ямка; 9 — корень языка; 10 — язык

Для исследования носоглоточного пространства язык шпателем (лопаточкой) или ложкой придавливается книзу, и за небную занавеску с язычком вводится маленькое гортанное зеркальце, в котором тогда видна задняя часть язычка и небной занавески, а над ними — задние носовые отверстия — хоаны, отделенные одна от другой носовой перегородкой (рис. 1.24, 6); в глубине каждой из них видны концевые части трех раковин. С обеих сторон видны отверстия Евстахиевых труб, соединяющих глотку с ушами, а наверху — глоточный свод.

Задняя риноскопия

Рис. 1.24. Задняя риноскопия:

1 — верхняя носовая раковина; 2 — средняя носовая раковина; 3 — нижняя носовая раковина; 4 — язык; 5 — устье евстахиевой трубы; 6 — носовая перегородка, по бокам от нее, в виде овалов расположены хоаны

При исследовании носа спереди в ноздрю вводится носовое зеркало, благодаря которому можно видеть носовые раковины, носовые ходы и носовую перегородку.

Рассматривая голосовой аппарат человека по схеме язычковой духовой трубки, мы видим, что он обладает всеми составными частями, необходимыми для звукообразования в такого рода инструментах.

Уяснив, каким образом в этих инструментах возникает звук, мы должны ознакомиться с работой гортани как звукообразующего аппарата. Образование звуков в гортани происходит следующим образом: голосовые связки, расходящиеся при дыхании и образующие равнобедренный треугольник, через который беззвучно проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух (рис. 1.22), при произведении звука настолько приближаются друг к другу соответствующими мускулами, что голосовая щель совершенно закрывается (рис. 1.23). Поступающая под определенным давлением из легких струя воздуха размыкает голосовые связки, которые тогда раздаются в стороны, в то же время несколько подымаясь кверху, и на миг раскрывают голосовую щель; затем, в силу своей эластичности, а также потому, что давление в подсвязочном пространстве, вследствие утечки некоторого количества воздуха, несколько уменьшается, голосовые связки возвращаются временно в первоначальное состояние, и голосовая щель закрывается. Давление в дыхательном горле опять увеличивается, закрытая голосовая щель снова открывается, и только что описанный процесс начинается снова. Таким образом приходят в колебание как голосовые связки, так и проходящий через гортань воздух.

Тонндорф1 рассматривает процесс образования звука в гортани как аэродинамический феномен, заключающийся в том, что воздушный ток, раскрывающий голосовую щель, сам тотчас же образует силу, смыкающую голосовые связки; эта сила облегчает механическую работу связок, давая им возможность колебаться без устали в течение многих часов.

По мнению Вейса [5] [6], после первых нерегулярных колебаний голосовых связок у голосовой щели возникают воздушные вихри, которые, главным образом, и дают энергию для колебаний голосовых связок.

Эвальд[7] считает, что фаза смыкания голосовых связок является следствием активных сокращений голосовых мышц.

Тарно[8] рассматривает голосовые связки как вибрирующий аппарат, совершающий апериодические колебания. Только благодаря той поддержке, которую возбужденный колебаниями голосовых связок и потому периодически вибрирующий воздух ротовой полости оказывает голосовым связкам при фонации, колебания последних приобретают необходимую периодичность, а образующийся голосовой тон — определенную музыкальную высоту.

Точка зрения Эвальда, что фаза смыкания является следствием активных сокращений голосовой мышцы, вызвала ряд возражений, сводившихся к следующему.

Электрическое раздражение голосового мускула дает максимально 20 сокращений в секунду, при фонации же период колебаний связок доходит до 1/1000 с, точнее — до 1/1064 с. Никогда не приходилось наблюдать колебаний связок, если одновременно не было струи воздуха. Вогнутая поверхность голосовых связок при их движении вверх тоже говорит против активного сокращения голосовых мышц при фонации. Голосовая мышца содержит в себе очень мало поперечных волокон. Структура средней части голосовых связок, имеющей наибольшую амплитуду, такова, что она совершенно исключает возможность активных колебаний связок. Движения голосовых связок происходят с точностью, не имеющей себе примеров в общей физиологии и мыслимой только в тончайших физических приборах. Простыми физическими опытами можно доказать, что прямолинейная струя воздуха только после периодических прерываний приобретает силу, которая может, например, заставить язычок духового инструмента перейти за пределы положения покоя и даже двигаться в направлении, противоположном движению воздушной струи. После первых нерегулярных колебаний голосовых связок у голосовой щели возникают воздушные вихри, поддерживающие пассивные колебания голосовых связок.

Происходящие вследствие смыкания и размыкания связок периодические сгущения и разрежения воздуха вызывают при помощи слухового аппарата звуковые впечатления. Чем сильнее струя воздуха, ударяющаяся о голосовые связки, тем больше размах, амплитуда колебаний последних, тем сильнее, следовательно, звук.

Если произвести разрез через гортань справа налево, то можно отметить один момент, способствующий звукообразованию (рис. 1.25): гортанная полость имеет здесь вид песочных часов, причем выступающие голосовые связки образуют их горлышко, а голосовая щель является как бы горлышком бутылки. Благодаря такому устройству, струя воздуха из дыхательного горла, постепенно суживаясь и заостряясь на пути к голосовым связкам, приобретает достаточную силу для того, чтобы преодолеть создаваемое сомкнутыми эластичными голосовыми связками сопротивление.

Колебания голосовых связок и заключенного в гортани воздуха образуют звуковые волны, направляющиеся в расширяющуюся кверху полость, т.е. в надставную трубку голосового аппарата.

Схематическое изображение гортани

Рис. 1.25. Схематическое изображение гортани:

а — при дыхании, б — при пении звуков грудного регистра, в — при пении звуков фальцетного регистра;

  • 1 — вход в гортань, 2 — ложные голосовые связки,
  • 3 — морганиевы желудочки, 4 — истинные голосовые связка, 5 — трахея

До этого момента аналогия между гортанью и духовой язычковой трубкой была очевидна. Каким образом, однако, гортань может с помощью одного только колеблющегося язычка (потому, что голосовые связки действуют как один двойной язычок) издавать звуки столь различной высоты? Как известно, высота звука зависит от продолжительности отдельных колебаний или, что то же самое, от длины звуковых волн. Чем короче струна (точно так же и колеблющийся столб воздуха), тем выше звук (при равном напряжении).

Чем больше струна натянута (при одинаковой длине), тем тон выше, потому что большая натянутость струны сокращает продолжительность колебания. По этому закону действуют все существующие струнные музыкальные инструменты. У тех из музыкальных инструментов, у которых звук возникает только вследствие колебаний воздуха (флейта и другие духовые музыкальные инструменты), изменение длины колеблющегося воздушного столба совершается при помощи особых боковых отверстий в трубе, закрываемых пальцами или специальными крышками. Различная длина, натяжение и, кроме того, еще и толщина струн использованы, например, у рояля, арфы, лютни, чем и объясняется своеобразная форма последних. Другие инструменты пользуются струнами различного натяжения, но постоянной основной длины, которая, однако, тоже может быть изменена нажимом пальцев, например, при игре на гитаре.

Какие же из приспособлений, подобных указанным, определяют высоту тона в гортани? Можно сказать, что почти все. Здесь мы убеждаемся, насколько тонко структура голосового аппарата приспособлена для звукообразования. Весь сложнейший хрящевой, мышечный и связочный аппарат дает гортани возможность осуществлять максимальную свободу движений. Благодаря этому мы можем не только сближать и раздвигать голосовые связки, но и сокращать и расслаблять, натягивать и распускать их, натягивать вдоль и поперек, утончать и утолщать. В голосовом аппарате голосовые связки исполняют обязанности язычков различной длины, толщины или струн разной длины, различного натяжения и напряжения.

Посмотрим, каким путем гортань (все равно у мужчин или женщин) может в положенных ей границах производить звуки различной высоты.

При произведении низких звуков натянутость голосовых связок незначительна (натягивающий голосовую связку щито-перстневидный мускул бездействует или работает слабо). Активна голосовая мышца (щито-черпаловидная), которая максимально напрягается, делается толще, потому и звук получается низкий, и чем сильнее напряжение, тем ниже звук.

Если при произведении таких звуков приложить руку к грудной клетке, то можно установить ее колебание или дрожание. Получаемые при этом звуки называются поэтому грудным голосом. Щель между щитовидным и перстневидным хрящами сравнительно велика, потому что передние мышцы не напряжены, а следовательно, не стягивают обоих хрящей.

Для повышения звука голосовые связки должны быть более натянуты. Достигается это тем, что напряжением передней щито-перстневидной мышцы, притягивающей друг к другу щитовидный и перстневидный хрящи, прикрепленные концы голосовых связок все более и более удаляются один от другого, вследствие чего голосовая связка механически растягивается (удлиняется).

Этот механизм, однако, действует только до определенного предела, вследствие чего увеличение натяжения голосовых связок становится далее невозможным, а потому и невозможно повысить звук. Тогда начинает активно действовать поперечный мускул (межчерпаловидный), плотно прижимающий черпала друг к другу (рис. 1.26, в). Вследствие этого задние части голосовых связок не пропускают воздуха, иначе говоря, лишены возможности колебаться. Колеблется только часть голосовых связок, которые, таким образом, укоротились, как прижатые пальцем струны скрипки, и стали издавать более высокий звук. Чем сильнее черпаловидные хрящи прижимаются друг к другу, тем короче звучащий отрезок голосовых связок и тем, следовательно, выше звук. Для дальнейшего повышения звука голосовые связки опять начинают сокращаться и натягиваться. Когда же наступает предел сокращения, натяжения и укорочения колеблющихся отрезков голосовых связок, начинает работать механизм фальцета, или так называемого головного голоса. Механизм его образования заключается в том, что голосовые связки колеблются не всей своей массой, а только краями, т.е. связочными своими элементами, при относительно слабой работе голосовой мышцы. Главную работу при этом совершают мышцы, натягивающие голосовые связки, т.е. передние, или щито-перстневидные.

Действие мышц

Рис. 1.26. Действие мышц:

а — перстне-черпаловидной боковой; б — перстне-черпаловидной задней; в — поперечной (межчерпаловидной).

Сплошные линии соответствуют мышцам в стадии сокращения

При повышении фальцетного звука опять начинает активно работать поперечная мышца, крепко прижимающая черпала и тем укорачивающая звучащие отрезки. При фальцете угол между щитовидным и черпаловидным хрящами значительно уменьшается, что указывает на активную работу передней (перстне-щитовидной) мышцы. Различие в характере функционирования голосовых связок при грудном и фаль- цетном звукообразовании установлено моментальными фотографиями и стробоскопическими наблюдениями. Согласно стробоскопическим исследованиям Музехольда, при грудном звуке связки представляются подобными двум толстым напряженным мускульным валикам, похожим на губы, плотно прижатые одна к другой (рис. 1.27, а). Раскрытие голосовой щели происходит лишь на очень короткий момент, в течение малой части периода звукового колебания, и за это время через щель проходит сильный порыв воздуха; в остальную же часть периода колебания связки плотно сжаты. Периодическое следование таких толчков дает звук, богатый обертонами, что придает тембру характер полноты и металлический оттенок.

При фальцете связки представляются плоскими и сильно растянутыми, и между ними в середине образуется просвет, как между двумя растянутыми резиновыми полосками (рис. 1.27, б). Края связок утончены и, по-видимому, не имеют той упругости, как при грудном звуке; полного закрытия голосовой щели не получается даже в момент фазы наибольшего сближения связок. Таким образом, при фальцете не получается и полного прерывания тока воздуха. Фальцетный голос вследствие этого не богат обертонами, звучит очень мягко, не обладает металлическим оттенком и имеет мало силы. Дрожания грудной стенки тоже нет; поэтому, в отличие от грудного звука (как бы отдающегося в груди), фальцет называют также головным голосом (звучит как бы в голове).

Тонндорф, в противоположность принятой точке зрения, что при грудном звуке смыкание связок получается полное, а при фальцете между связками остается щель, — не мог установить полного смыкания связок также и на грудном регистре.

По наблюдениям Эртеля, при фальцете связки тоже колеблются во всю ширину, а не только краями.

Стробоскопический снимок связок (по Музехольду)

Рис. 1.27. Стробоскопический снимок связок (по Музехольду):

а — при фонации грудного тона (с = 256) в момент наибольшего закрытия голосовой щели; баритон, forte; б — баритон, фальцетный тон; нестробоскопический снимок, показывающий, что голосовая щель не смыкается

Согласно его исследованиям, голосовые связки при фальцете делятся в продольном направлении тонкими линиями, идущими параллельно их краям, на два, а в некоторых случаях и на три отдела, образуя при этом колеблющиеся ленты, разделенные стоящими неподвижно узловыми линиями. Наиболее узкая лента всегда находится внутри и лежит у самого свободного края голосовой связки, а более широкая — снаружи. Более узкая лента, обращенная к голосовой щели, совершает при фонации более заметные колебания, нежели более широкие, лежащие снаружи (периферические) их отделы, колеблющиеся очень слабо. При этом каждая из таких рядом лежащих полос при пении совершает свои колебания в противоположные стороны; в то время как узкая, краевая, внутренняя лента, обращенная к голосовой щели, направляется кверху, рядом с ней лежащий отдел связки — более широкая лента — совершает свои движения в обратном направлении, т.е. книзу.

Кошлаков, как и Эртель, видел на колеблющихся голосовых связках узловые линии, но лежащие снаружи от узловых линий части голосовых связок производят лишь очень слабые движения.

Рети наблюдал на поверхности связок волнообразные движения, пробегающие не параллельно их свободному краю, а вкось, так что образуется угол, открытый кпереди.

Гейман видел на грудном и переходном регистрах (но не на фальцете) волнообразные движения на голосовых связках, начинающиеся от Морганиевых желудочков, идущие по направлению к свободному краю связок и затем исчезающие, вернее — перенимаемые пассивными колебаниями свободного края голосовых связок, обусловленными движением воздуха. Этот феномен, названный Гейманом «активным импульсом колебаний», он никогда не видел на больной стороне при нарушении иннервации одной половины гортани.

Проф. Симановский сделал наблюдение, что связки обычно совершают синхронические колебания, т.е. такие, при которых обе связки при колебаниях одновременно поднимаются кверху и, дойдя до крайней верхней точки своего размаха, одновременно же начинают опускаться книзу.

Но, кроме этих синхронических колебаний, они могут совершать еще и колебания другого типа, именно попеременные, асинхроничные. В таком случае, в то время как одна связка поднимается кверху, другая опускается книзу, и наоборот. Последний тип колебаний встречается наиболее часто при болезненном состоянии голосовых связок.

Схема работы голосовых связок

Рис. 1.28. Схема работы голосовых связок:

А — разрез через голосовые связки при фонации на грудном регистре;

В — то же при фальцете. Стрелки показывают направление колебаний связок

Колебания голосовых связок, по Музехольду, при грудном голосе происходят, по-видимому, в направлении, перпендикулярном к току воздуха через голосовую щель; при фальцете же — почти в направлении тока воздуха (рис. 1.28).

Органная труба с пружинными язычками (Polsterpfeife) как аналогия голосовых связок

Рис. 1.29. Органная труба с пружинными язычками (Polsterpfeife) как аналогия голосовых связок

Для получения модели язычковой трубы, аналогичной устройству гортани при грудном голосе, язычки делаются входящими в пазы на пружинах и раздвигающимися в стороны при давлении воздуха снизу (рис. 1.29).

Панканчелли-Кальчиа кинематографическим путем показал, что связки вибрируют «противобьюще» на обоих регистрах, причем, помимо больших колебаний, они совершают еще незначительные волнообразные движения кпереди и в сторону.

Суставы гортани, определяющие напряжение и натяжение голосовых связок, обычно не фиксируются в одном определенном положении. Голосовые связки при фонации все время находятся в состоянии неустойчивого равновесия. Певец или вообще человек, обладающий той или иной степенью музыкального слуха, при фонации стремится установить и удержать точную высоту звука, которая все время нарушается, с одной стороны, изменением давления воздуха в подсвязочном пространстве, а с другой изменением объема и формы резонаторных полостей.

Что касается последних, то хотя они в голосовом аппарате человека не играют той роли в установлении высоты звука, как эго имеет место в надставной трубке язычковых органных труб, но все же, по мнению некоторых авторов, они при известных условиях могут оказывать некоторое, правда еле заметное, влияние на высоту издаваемого голосовыми связками звука.

М. Шеи показал, что тон редко удается удержать на точной высоте более 1/2 секунды, причем неточность сводится, приблизительно, к 1/30 тона и наиболее часто в сторону повышения. Также и Ганзен установил, что ни один даже совершенный певец не в состоянии долго (период Ганзеном не уточнен) точно выдерживать производимый звук. В своих опытах Ганзен пользовался прибором Кенига и осциллографическим зеркалом. В случае полного совпадения обоих тонов — голоса и музыкального инструмента — пламя оставалось совершенно ровным. При малейшей неточности в высоте производимого голосовыми связками звука пламя приходило в движение, отклоняясь то вправо, то влево — в зависимости от того, звучал ли голос выше или ниже звука инструмента. Ганзен подчеркивает, что установленный процент неточности голоса должен быть отнесен не только за счет гортани, но и за счет неточности человеческого слуха.

С другой стороны, Гутман доказал, что поющий обычно обнаруживает инстинктивное стремление выровнять тон до точной высоты. Если даже немузыкальный человек производит звук какой-либо высоты и одновременно на гармониуме или другом музыкальном инструменте извлекается звук, ближе лежащий к звуку, издаваемому голосовыми связками, то появляющиеся сначала «биения» скоро исчезают. Это означает, что тон голоса и звук музыкального инструмента абсолютно, математически точно совпали. Но ввиду указанных причин (состояние неустойчивого равновесия черпалов и т.п.) такое абсолютное совпадение бывает все же очень кратковременным.

Совершенно точными методами исследования установлено, что самый музыкальный человек обычно поет не абсолютно точно. Клюнднер совместно с Ганзеном применяли две мембраны, которые одновременно приводились в колебание: одна — тоном музыкального инструмента, другая — голосом, причем записи с обеих мембран одновременно наносились на вращающийся барабан. Затем обе кривые были наложены одна на другую, разбиты на отрезки и подсчитаны. Эти точные опыты показали при g (96 кол/с) 0,342% ошибок; при с (128 кол/с) — 0,364%, при g (192 кол/с) — 0,323%, при с (256 кол/с) — 0,230%.

Произведенные лично Клюнднером исследования показали в среднем приблизительно тот же процент неточности слуха — 0,35%; при с (128 кол/с) 0,761%, при g (192 кол/с) — 0,437%, при с' (256 кол/с) — 0,257%.

Исследование К. Шеффера и А. Гутмана по вопросу о возможности уловить разницу между двумя звуками установило, что при одновременном звучании двух тонов требуется сравнительно большое их отклонение друг от друга по высоте, чтобы считать их нечисто звучащими.

Эта разница должна соответствовать от 1/4 до 1/2 тона. Графические исследования Гутмана установили, что только при разнице от +1% до -1% в количестве колебаний двух звуков можно установить ухом, что один звук ниже другого.

Еще целый ряд исследований по вопросу о точности интонации при пении и тонкости человеческого слуха, произведенных в последние годы, показали лишь относительную тонкость человеческого слуха и недостаточно точную интонацию при пении, сопровождаемом игрок на музыкальном инструменте.

Между прочим, из приведенных исследований становится ясным, почему при стробоскопии весьма трудно добиться картины неподвижного стояния голосовых связок.

Образованная колебаниями голосовых связок звуковая волна поступает в верхний отрезок дыхательных путей, который считается резонатором голоса. Как мы уже знаем, звук человеческого голоса, подобно звукам всех музыкальных инструментов, представляет собой смесь разных тонов (основной тон и обертоны), причем от количества, порядка и интенсивности обертонов в конечном счете и зависит его тембр.

Под влиянием резонанса ротоглоточной полости звуковая масса, имеющая в своем составе большое количество обертонов, значительно усиливается и меняется по тембру, приобретая окраску той или иной гласной. Оформление издаваемого голосовыми связками звука в различные гласные осуществляется благодаря способности ротоглоточной полости изменять свою форму и объем, а также благодаря исключительной подвижности языка и других входящих в ее состав органов и их различным напряжениям.

Ввиду того что надставная трубка голосового аппарата представляет собою ряд полостей, из которых некоторые (ротовая и глоточная) обладают мягкими подвижными стенками и могут всячески изменять свою форму и объем, следовательно — и собственный тон, то и принято считать, что надгортанные полости могут, в зависимости от их «настройки», изменять и усиливать отдельные обертоны звука человеческого голоса и тем придавать ему соответственную окраску (тембр).

Своеобразный взгляд на функционирование надгортанных полостей голосового аппарата (полости рта и глотки) выдвинул в последнее время Тарно. В совместной с Гюссоном работе[9] он говорит о взаимодействии (взаимоподдержке), существующем между обеими органически и функционально связанными системами — голосовыми связками и резонаторным аппаратом. Нарушение этой связи отрицательно влияет на работу голосовых связок и, следовательно, на акустический эффект.

Если, говорит Тарно, две могущие колебаться системы тесно связаны между собою, то в каждой из них возникают либо насильственные, либо сродственные колебания (резонанс). Надставная трубка голосового аппарата функционирует (вернее, должна функционировать) в качестве настоящего резонатора, возбуждающего колебания голосовых связок. Если этот резонатор не может влиять на период колебаний голосовых связок (высоту звука), то на форму колебаний он должен оказывать заметное влияние. В доказательства справедливости своей мысли автор приводит так называемый «парадоксальный феномен», заключающийся в следующем: при высоком стоянии гортани вовремя фонации Тарно стробоскопически (см. ниже) наблюдал очень большую амплитуду колебаний голосовых связок, причем высокие обертоны фонируемого звука были выражены слабо, и совершенно не было вибраций черепной коробки. Наоборот, при низком положении гортани амплитуда колебаний связок была сравнительно невелика, но зато обертоны были выражены значительно сильнее, а вибрации черепа были заметны. Отсюда Тарно делает заключение о влиянии надставной трубки на колебания связок, а в связи с этим и на получающийся акустический эффект.

По мнению Тарно, наиболее благоприятные взаимоотношения получаются в том случае, когда собственный тон надставной трубки совпадает с высотой фонируемого тона, который она, надставная трубка, при таких условиях в состоянии усилить при самой незначительной работе ее стенок. По мере удаления высоты тона ротоглоточной полости от высоты тона голосовых связок, резонатор будет оказывать уже меньшее, а затем уже не положительное, а отрицательное влияние на колебания голосовых связок.

Высота тона голоса на границе регистров имеет «критическую частоту», иначе говоря, на этих тонах взаимодействие между голосовыми связками и резонаторными полостями получается наименее благоприятное.

Тарно далее отмечает, что нарушение правильности взаимоотношений между связками и ротоглоточной полостью может явиться следствием ряда анатомических факторов: излишне больших размеров ротовой полости, чрезмерно длинной или слишком короткой небной занавески, а также погрешностей чисто вокального порядка — вытягивания гортани кверху, суживания зева, пения в несоответствующей голосу тесситуре, неправильного «сглаживания» регистров и т.д. Правильность взаимоотношений может страдать и от воспалительных процессов во рту и глотке.

Вопрос о влиянии поверхностей, образующих полость глотки и рта, на тембр звука является весьма мало освещенным. Рессель1 считает, что этот фактор играет большую роль в образовании согласных и гласных. Действительно, придавая языку или губам соответствующее положение и упругость, можно заставить их вибрировать под действием проходящего тока воздуха (согласные б, в, з, ж, р). Подобное же влияние весьма вероятно и при образовании гласных.

Вопрос, поднятый Ресселем, весьма актуален, но пока мало изучен. Коттон[10] [11], исследуя резонанс мягкостенных резонаторов из мяса и смоченной ваты, нашел сильное увеличение затухания и повышение собственной частоты резонатора.

Итак, обычно проводится полная почти аналогия между резонаторной трубкой духовых инструментов и надгортанными полостями голосового аппарата, а на основании этого и принято считать, что тембр голоса образуется преимущественно именно в этих полостях и ими главным образом определяется.

Надо, однако, сказать, что аналогия между резонаторными трубками музыкальных инструментов и надставной трубкой голосового аппарата является априорной, научно недостаточно обоснованной; этим и можно объяснить необычайную противоречивость взглядов отдельных авторов на значение той или иной полости для тембра голоса.

До последних лет вопрос о резонаторной функции надгортанных полостей рассматривался целым рядом исследователей, главным образом, при изучении речевой функции голосового аппарата и преимущественно только в этом плане. Систематических же исследований, посвященных изучению тембра голоса и, главным образом, певческого голоса и механизму его образования, было сделано мало.

Но и в настоящее время надо считать, что вопрос о тембре полоса певцов, о месте его образования, а также о значении для него надставной трубки в целом и отдельных ее частей является недостаточно выясненным и требует дальнейшего изучения.

Полость рта является, кроме того, резонатором с большим отверстием во внешнее пространство, т.е. излучателем звука (своего рода рупором).

Если небная занавеска, отделяющая носовую полость от ротоглоточной, недостаточно плотно прилегает к задней стенке глотки, то звучащий ток воздуха устремляется в нос, В таком случае носовая полость начинает принимать участие в окраске звука, который приобретает специфический гнусавый оттенок, обычно свойственный лишь ряду согласных и полугласных звуков , н, б, д, г).

Вопрос о резонаторной функции носа вызвал большие разногласия среди исследователей. Так, одни настаивают на огромном значении для голоса носовой полости (Рети1, Шписс[12] [13], Гутцман[14], Фрешельс[15]). По их мнению, голос благодаря резонированию звука в носовой полости приобретает силу, сочность, звучность и способность нестись вперед; наоборот, при отсутствии этого резонанса звук является тусклым, «мертвым», лишенным красок, Рети отмечает, что певец без хорошего носового резонанса невольно форсирует свой голос для придания ему силы, так как иначе голос не будет слышен в большом помещении. Если певец не пользуется носовым резонатором, он не может справиться с дыханием, лицо его краснеет, голосовые связки перенапрягаются и скоро утомляются.

Другие авторы либо совершенно отрицают значение для голоса резонанса в носовой полости, либо полагают, что значение это ничтожно.

Так, Лермое[16] считает нос ограниченным резонатором, могущим, в виду неспособности его менять форму, усиливать лишь самое небольшое количество обертонов. По Желле[17], звучность голоса будто бы не нарушается от отсутствия носового резонанса, так как чем выше и сильнее звук, тем носоглотка более замы кается мягким нёбом — и тем менее реагирует заключенный в носовой полости воздух. Катценштейн[18] сомневается в значении носа как резонатора, базируясь на том, что при зажимании ноздрей звук мало меняется в своем характере.

Некоторые авторы (Ботей1 и другие) придают значение носовому резонатору только для определенного типа голосов, а доктор Л. Д. Работнов[19] [20] в своей работе, опубликованной в 1925 г., находит, что носовая полость у лучших певцов не только не является частью голосового аппарата, но что включение носа как резонатора весьма неблагоприятно отражается на звучности и окраске голоса[21]. Он утверждает, что искривление носовой перегородки и другие аномалии носовой полости, если они не сопровождаются никакими воспалительными явлениями в верхних дыхательных путях, не могут оказывать вредного влияния на голосообразование.

Разногласие среди исследователей вызывает также вопрос о резонаторном значении придаточных полостей носа для голоса. Одни авторы утверждают, что придаточные полости усиливают звук; другие — что они придают ему приятный тембр, некоторые же совершенно отрицают какое-либо их значение.

Музехольд, например, на основании рассмотрения анатомического расположения носа и придаточных полостей приходит к заключению, что в придаточных полостях не может быть возбужден резонанс под влиянием колеблющегося воздушного тока, проходящего через носовую полость, так как выходные отверстия этих полостей очень малы и обыкновенно даже и при непатологическом состоянии заполнены слизью; таким образом, по его мнению, эти полости являются выключенными из участия в колебании воздушного объема носовой полости.

Мнение Музехольда разделяет Гисвейн, полагающий, что скрытое положение отверстий, ведущих в придаточные полости, и в особенности их незначительные размеры превращают эти полости в замкнутые в самих себе резонаторы, а потому смотреть на них как на резонаторы, способные усиливать и выделять входящие в состав звука обертоны, он не видит оснований.

Резонаторное значение грудной клетки для голоса никогда не вызывало сомнений у исследователей. Процесс пения почти всегда, а особенно на нижних регистрах, сопровождается особым дрожанием фудной клетки, которое ощущается самим поющим и может быть объективно установлено приложенной к его груди рукой или чувствительным механизмом. Это дрожание есть результат резонанса, т.е. усиления звука.

Гисвейн[22] считает, что в грудной полости может резонировать только бронхиальное дерево. Легочная же ткань, как губчатая, является, по его мнению, скорее тушителем звука, нежели его усилителем.

Объем разговорного голоса обычно охватывает в среднем не более 3—4 тонов, несмотря на то, что в разговоре можно пользоваться почти всем объемом человеческого голоса.

По наблюдениям Паульсена, голос мужчины охватывает в разговорной речи звуки от А до Е, женский и детский голос — звуки от а до е, а по исследованиям Грютцнера высота тона в речи нередко колеблется в пределах до целой октавы.

По Веберу, во всякой произнесенной фразе имеется основной тон. Начинается фраза обыкновенно на квинту от основного тона и затем приближается к нему через интервалы секунд и терций.

Кривые разговорного голоса отличаются от кривых певческого голоса постоянными падениями и подъемами.

Индивидуальная высота разговорного голоса соответствует обычно середине (приблизительно), а по Гутцману — нижней границе охватываемой голосом шкалы тонов.

Разговорный и певческий голос у одного и того же лица не всегда схожи. За некрасивым разговорным голосом часто скрывается прекрасный певческий голос, так же как и наоборот, — при прекрасного тембра разговорном голосе певческий звук может оказаться весьма неприятным по тембру.

Из числа звуков, вообще производимых человеческой гортанью, т.е. с числом колебаний от 42 до 1708 (Е, — а3), в пении употребляются только звуки с числом колебаний 80—1034 (Е — с3), т.е. приблизительно четыре октавы, но бывают значительные отступления как в одну, так и в другую сторону. Обыкновенно голоса у певцов охватывают в среднем две октавы.

Детский голос гораздо менее богат звуковым объемом; до шестого года жизни голос у девочек простирается приблизительно от / до h', у мальчиков от е' до h'. На шестом году он равен септиме, от восьмого до десятого — октаве; затем он понемногу увеличивается.

Гутцман дает следующую схему развития объема голоса у детей (рис. 1.30).

Объем детского голоса (по Гутцману)

Рис. 1.30. Объем детского голоса (по Гутцману)

Как известно, у певцов различаются следующие типы (характер) голоса: мужские — бас, баритон, тенор: женские — контральто, меццо- сопрано и сопрано. Из них каждый выше предыдущего приблизительно на одну терцию. Женские голоса вообще звучат на октаву выше мужского (рис. 1.31).

Человеческий голос тесно, органически связан со словом, но все же голос и речь с акустической точки зрения значительно разнятся друг от друга. Существует голос без речи — визг младенца, мелодия без текста. Точно так же существует речь без голоса — шепот. Последний образуется только в резонаторной трубке, гортань при нем бездеятельна. Голосовые связки только очень мало сходятся, чтобы вызвать легкое трение выдыхаемой струи воздуха об их края, придающее шепоту некоторую звучность. Кроме того, при шепоте можно произносить слова как при вдыхании, так и при выдыхании, между тем как громкая разговорная речь звучит только при выдыхании.

Диапазоны певческого голоса

Рис. 1.31. Диапазоны певческого голоса

Акустически речь состоит из шумов, к которым могут (громкая речь), но не обязательно должны (шепот), присоединяться звуки, образуемые в гортани. Из соединения образуемых в выходной трубке шумов речи со звуками гортани, обладающими определенной высотой, получаются разговорная речь и переложенная в музыку речь — пение.

Речь образуется в результате соединения гласных и согласных звуков; полученные отсюда слоги образуют односложные, а затем и многосложные слова.

Два основных элемента речи — гласные и согласные звуки — образуются следующим образом.

Каждой гласной соответствует особое расположение органов рта (языка, губ, мягкого неба и т.д.). Благодаря этому один и тот же издаваемый гортанью звук получает во рту характерную для той или иной гласной окраску.

Наибольший объем полость рта имеет при звуке а, меньший — при звуках е,у, о, самый маленький — при и.

Язык при и в средней своей части приподнят и почти соприкасается с нёбом; кончик его касается нижних зубов. Гортань стоит выше, чем при всех остальных гласных.

При е челюсти раскрыты больше, чем при и. Губы несколько растянуты к углам рта. Язык тоже приподнят в средней своей части, но меньше, чем при и.

При а челюсти раскрыты. Язык лежит свободно, плоско, с продольным углублением на спинке. Гортань ниже, чем при е.

При о рот принимает округленную форму. Язык несколько приподнят в корне. Гортань еще ниже, чем при а.

При у губы вытянуты вперед в виде воронки. Язык немного отодвигается назад и в задней части несколько приподнимается. Гортань имеет самое низкое, по сравнению с другими гласными, положение (рис. 1.32 и 1.33).

Форма ротовой полости при разных гласных и согласных

Рис. 1.32. Форма ротовой полости при разных гласных и согласных

Положение губ при равных звуках

Рис. 1.33. Положение губ при равных звуках

Механизм образования гласных Гельмгольц объясняет таким образом: звук, издаваемый голосовыми связками и имеющий в своем составе большое количество обертонов, поступает в полость рта и глотки, которые представляют собою сложной формы резонатор, усиливающий все обертоны, лежащие близко от его собственной резонансной частоты (собственного, или характеристического тона). При произнесении гласных у, о, а рот представляет собою одиночный резонатор, т.е. имеющий один собственный тон, при произнесении же гласных ей и — резонатор двойной.

Задняя часть его — большего объема, передняя же мала по объему и узка. Оба связанные между собою резонатора разделяются сужением, образуемым корнем языка и мягкими нёбом.

Задний резонатор усиливает нижние обертоны, передний — высокие. Таким образом, по Гельмгольцу, составные части звука гласных являются гармоническими обертонами основного тона, даваемого связками.

Число их колебаний в целое число раз превышает число колебаний основного тона голосовых связок. Но в то же время Гельмгольц считает, что наполняющая ротовую полость воздушная масса может быть приведена в соколебание достаточно сильными колебаниями воздуха, которые не имеют такого же периода, как собственные тоны полости. Поэтому гласная может возникнуть и в том случае, если основной тон не находится в гармоническом отношении с характеристическим для каждой гласной собственным тоном ротовой полости.

Гельмгольц[23] нашел следующие характеристические тоны для различных гласных.

1-й характеристический тон 2-й характеристический тон гласных гласных

У 176 кол/с —

У0 352

0 466 —

А 932 —

А° 594 1584 кол/с

Е 352 1864

И 176 2376

При расчете этой таблицы тон нормального камертона а принят равным 440 колебаниям в секунду.

Гельмгольц попытался проверить свою теорию путем получения синтетических гласных в результате суммирования ряда гармонических тонов. Аппарат Гельмгольца представлял собой ряд из восьми камертонов с резонаторами, настроенных на гармоники тона 128 кол/с от 1-й до 8-й гармоники (1792 кол/с) и возбуждаемых действием переменного тока с частотой 128 кол/с (от камертонного прерывателя). Подбирая силу гармоник путем регулирования отверстий резонаторов, удалось получить звуки, подобные гласным о, о, у, е, но воспроизведение их было очень несовершенно, что объясняется недостатком количества верхних обертонов и их слабостью.

Этой гельмгольцевской теории образования гласных, в основе которой, несмотря на приведенную оговорку, лежит принцип резонанса, противопоставляется теория формант Германа1.

Герман полагает, что каждый воздушный толчок, создаваемый связками, возбуждает заключенный в ротовой полости объем воздуха с присущей ему (воздушному толчку) частотою, и затем эти колебания быстро затухают, пока не будут вновь возбуждены следующим воздушным толчком. Но самый объем заключенного во рту воздуха колеблется в периоде, соответствующем величине и форме ротовой полости при той или иной гласной, и нисколько не зависит от периода колебаний основного звука голосовых связок.

Из кривых записи звука гласных, снятых Германом усовершенствованными методами, видно, что в звуке гласных отдельные, серии затухающих колебаний действительно следуют друг за другом через точно одинаковые промежутки временив соответствии с периодом основного тона связок.

Таким образом, по Герману, воздух, наполняющий ротовую полость, не приводится звуком голоса в соколебание, но лишь сотрясается током выдыхаемого воздуха.

Характеристические звуки (собственные тона) ротовой полости, которые определяют гласную, названные Германом «форакантами»[24] [25] гласной, не обязательно должны быть гармоническими обертонами звука голосовых связок.

Между сторонниками теории Гельмгольца и Германа велась и ведется иногда и до сих пор горячая полемика, хотя обе теории, как это указал Релей, в сущности друг другу не противоречат.

Дело в том, что форма кривой, найденная Германом (чередование затухающих синусоид), может быть разложена по теореме Фурье на ряд гармонических составляющих. Области усиления гармоник, по Герману, могут и не совпасть ни с одним из гармонических обертонов звука, издаваемого голосовыми связками, что не мешает, однако, всем составляющим тонам оставаться гармоническими. Форма звуковой кривой, вытекающая из теории Гельмгольца, не ограничена ничем, она может быть в частном случае такой, как находит Герман, но может иметь и другую форму.

Таким образом, взгляд Гельмгольца более общий, — он охватывает тот частный случай, который берет Герман. Физическая концепция явления обеих теорий друг другу не противоречит. Говорить ли о звучании пульсирующей кривой с частотой основного тона звука (Герман) или о сочетании ряда гармоник, которые в сумме дают той же формы кривую (Гельмгольц), — является безразличным.

Во всяком случае механизм образования гласных при шепоте может быть истолкован только в духе теории Германа, так как при шепоте регулярные периодические толчки связок отсутствуют и резонансные полости могут быть приведены лишь в свободные колебания под действием трения струи воздуха при усиленном выдохе. При шепотной речи возбуждение собственных колебаний ротоглоточной полости все время возобновляется, и из состава шума преимущественно усиливаются компоненты, лежащие в области форманты (формант) той или иной гласной; таким образом возникают звуки, подобные звукам гласных, но, конечно, не являющиеся точно периодическим процессом. В речи и пении резонансные полости могут участвовать в звукообразовании двояко: с одной стороны, усиливая те или другие гармоники основного тона связок, совпадающие с формантой (формантами) гласных, а с другой — они возбуждаются к самостоятельным колебаниям и дают призвуки, вообще говоря, негармонические с тоном связок, характеризующие (формирующие) ту или иную гласную.

Достаточно совершенное воспроизведение гласных удалось ряду авторов путем подражания естественному возбуждению звука в гортани и видоизменения тембра резонаторами. Так, Мараж1 построил ряд резонаторов-масок, имитирующих объем и форму рта для разных гласных, и возбуждал их звучание при помощи искусственной гортани, действующей сжатым воздухом.

Дальнейшим серьезным шагом вперед в изучении звуков речи была работа Дейтона Миллера[26] [27], который с помощью «фондейка» произвел чрезвычайно полное исследование гласных для различных голосов и на различных высотах.

Гармонический анализ всех записанных кривых Миллер представил в очень удобной графической форме, которая позднее получила название «звуковых спектров». На рис. 1.34 представлены, например, спектр гласной а, пропетой сопрано на высоте 488 кол/с и басом на высоте 92 кол/с, причем по оси абсцисс отложены в логарифмическом масштабе высоты тонов, а по оси ординат — сила звука отдельных гармоник в виде пирамидок. Из спектра гласной а у баса видно, что 7-я, 8-я, 9-я и 11-я гармоники сравнительно сильны, особенно выделяется 8-я гармоника — 732 кол/с. Интенсивность основного тона и всех гармоник до 6-й по данному анализу так мала, что на чертеже отмечена быть не могла.

Спектры гласной а, пропетой сопрано (наверху) к басом (внизу) (по Миллеру)

Рис. 1.34. Спектры гласной а, пропетой сопрано (наверху) к басом (внизу) (по Миллеру)

На рис. 1.34 изображен общий статистический результат анализа различных, гласных, вытекающий из работы Миллера. Кривые, нанесенные на чертеже, представляют собой среднее положение резонансных областей или формант, в которых усиливаются обертоны различных гласных, произносимых на разных высотах и разными голосами. Гласные а, оа1 (среднее между а и о), о и у, на какой бы высоте они ни произносились, всегда имеют одну определенную область усиления обертонов; для а она — самая высокая, около 1000 кол/с (do'"), для у — самая низкая, около 300 кол/с. Каждая из гласных ае, е, ей имеет две характеристические области — одну низкую и одну высокую; для и, например, они лежат около 300 и 3000 кол/с.

Запись и анализ гласных, произнесенных шепотом, т.е. без участия голосовых связок, показали наличие приблизительно тех же формант для различных гласных, что очень важно для теории голосообразования.

Из того же рис. 1.35 мы видим, что гласная и отличается от у только тем, что у нее добавляется высокая область резонирования (около 3000 кол/с); такого же рода разница между гласной ей wo, а также е и оа. Если посредством фильтра срезать область частот выше 1500 кол/с, то гласные и, ей, е должны превратиться в у, о, оа. Это наблюдение действительно сделано на опыте Штумпфом[28] [29] при помощи интерференц- аппарата (акустического фильтра) и Вагнером[30] при помощи электрических фильтров[31].

Области резонирования (форманты) различных гласных

Рис. 1.35. Области резонирования (форманты) различных гласных

(по Миллеру)

Чрезвычайно важным для теории образования гласных оказалось открытие Педжета[32], который, анализируя звук гласных на слух, пришел к выводу, что все гласные облагают двойной формантой. (Раньше принималось существование двойной форманты лишь у гласных е и и.)

Педжет подтвердил свое заключение на опыте искусственного воспроизведения гласных при помощи двойных резонаторов сложной формы (рис. 1.36), подбираемых эмпирически путем подражания форме полости рта и глотки. Возбуждение «голоса» производится искусственной гортанью, которая представляет собою резиновую полоску, натянутую в узкой щели (пищик). Резонаторы могут стоять последовательно друг с другом или параллельно. Пищик может лежать сзади обоих резонаторов или в промежутке между ними.

Форма резонансных полостей для искусственного воспроизведения гласных (по Педжету)

Рис. 1.36. Форма резонансных полостей для искусственного воспроизведения гласных (по Педжету)

Практическое развитие идей Педжета сделано Риссом1 в лабораториях компании Белла в Америке. Рисе сконструировал аппарат, названный им «искусственной гортанью» и предназначенный для воспроизведения звуков речи лицами, лишенными возможности пользоваться гортанью вследствие тех или иных заболеваний. Дыхание происходит через отверстие в трахее, минуя глотку и рот.

Искусственная гортань (по Риссу)

Рис. 1.37. Искусственная гортань (по Риссу)

В искусственной гортани (рис. 1.37) воздух из легких подводится через канюлю, вставленную в трахею, к пищику и далее поступает через трубку глубоко в полость рта. Пользуясь своими легкими для возбуждения звука пищика и изменяя по желанию высоту его тона, больной артикулирует гласные путем изменения объема и формы ротоглоточной полости. Получая одновременно характерные для согласных шумы (путем трения воздуха в суженной передней части рта), он может относительно легко научиться «говорить» при помощи этого аппарата, причем получается довольно ясная, отчетливая речь[33] [34].

Теория, развитая Крендаллом[35], показывает, что наличие двух областей резонанса при образовании всех гласных вполне можно объяснить возбуждением вынужденных колебаний в двух связанных резонирующих полостях: задней — полости глотки и передней — полости рта, разделенных сужением, образуемым корнем языка и мягким нёбом. Для звуков у, о, а — передняя полость больше задней, причем для а она наибольшая, для звуков же е, ей, и, наоборот, задняя полость больше передней. Главная резонансная полость, по мнению Крендалла, передняя, так как она излучает звук; потому и форманта передней полости более характерна для каждой данной гласной.

Произведя анатомические измерения размеров резонансных полостей и сообщающих их отверстий и сопоставив полученные величины с размером ротового отверстия, Крендалл путем математического расчета вычислил высоту формант связанных резонаторов, в полной мере совпавшую с данными анализа гласных.

Очень подробный анализ гласных произвел Штейнберг1, причем он исследовал постепенное изменение формант от периода к периоду. Анализы исследования показали наличие у всех гласных отчетливой третьей области резонанса — 2500 кол/с, а у некоторых гласных (например, короткое и) — области 3200 кол/с.

Тингаузом[36] [37] из анализа спектров для всех гласных, кроме у и о, найдено по четыре форманты вместо известных ранее двух. Две верхние форманты близки друг к другу, и разделение их часто затруднительно.

Следует указать, что и Крендалл тоже обнаружил в звуке гласных для некоторых голосов дополнительные резонансные частоты, не носящие устойчивого характера, которые он назвал рассеянными (scattered) частотами. Третью форманту нашли также японские физики Обата и Тезима[38].

Систематического исследования и анализа звука певческого голоса с достаточно совершенной аппаратурой мы до последнего времени не имели[39].

Первые попытки исследования певческого голоса путем записи кривых были сделаны французским врачом Маражем[40]. Однако техника записи в аппарате Маража настолько несовершенна, что совсем невозможно произвести анализ полученных им кривых. На основании его записей можно будить лишь о динамике голоса, т.е. об изменениях силы голоса, о начале звучания (атака звука), о наличии или отсутствии вибраций и т.п., но никак не о тембре. Для вокальной практики, однако, исследования Маража представляют некоторый интерес. Отдельные записи певческих звуков приведены в книге Д. Миллера[41], но сделать из них заключения о специфике певческого звука затруднительно.

В результате довольно детального исследования тембра певческого голоса, произведенного С. И. Ржевкиным совместно с В. С. Казанским при помощи акустического осциллографа Казанского[42], удалось получить некоторые новые данные о характере певческого звука. К сожалению, аппаратура, с которою работали эти авторы, не могла дать хорошей записи выше 2000 кол/с, и потому результаты имеют лишь ограниченное значение. Первая несомненная отмеченная ими особенность певческого звука — это чрезвычайно резкое усиление резонирования обертонов в некоторой узкой области, тогда как в разговорном звуке усиление обертонов наблюдается в значительно более широкой области. Интересно отметить затем, что в правильно поставленном певческом звуке почти для всех гласных и при различных высотах основного тона наблюдается обычно резкое усиление обертонов в одной и той же, по абсолютной высоте, области тонов.

Особенно характерна для певческого звука область 517 кол/с, которую можно назвать певческой формантой. Она характерна для «округленного певческого звука», несколько напоминающего гласную а с примесью о. Таким образом, как это отмечают авторы, становится понятным, почему хорошо выработанные голоса имеют сходный «певческий» тембр у всех певцов и на всех гласных. Совершенно очевидно, что как раз с этим обстоятельством связан менее резко выраженный, по сравнению с речью, характер гласных в певческом голосе.

Ржевкиным совместно с В. С. Казанским[43] обнаружен еще весьма важный факт уменьшения декремента затухания для певческих голосов в 3—4 раза по сравнению с разговорными. На рис. 1.38 приведены для иллюстрации две пары полученных ими спектров певческого и разговорного голосов на высоте 129 и 259 кол/с. Острота кривой, проведенной через вершины линий звукового спектра, характеризует степень затухания резонаторов.

Области резонирования разговорного и певческого голоса (по Казанскому и Ржевкину)

Рис. 1.38. Области резонирования разговорного и певческого голоса (по Казанскому и Ржевкину)

Резкое уменьшение затухания для певческого звука может, по мнению названных авторов, быть объяснено или увеличением упругости стенок вследствие напряжения мышц, или закрытием носоглотки путем поднятия небной занавески.

Отличие «открытого» звука от «закрытого» (на высоких нотах) сказывается в том, что в первом получаются преобладание основного тона и дополнительное усиление области около 1000 кол/с, во втором — усиление октавной гармоники. Закрытый звук по своему характеру несколько напоминает гласную у, что вполне соответствует результатам произведенных анализов. В фальцете отмечается усиление 3-й гармоники. Приведенные записи показали, что в певческом звуке на всех гласных и у всех голосов имеются еще очень сильные высокие обертоны порядка 3000 кол/с, которые, очевидно, характерны для певческого тембра. Особенно характерно наличие обертонов в области 3000 кол/с для певческого тембра с «металлическим» оттенком.

Недавно появилась очень обстоятельная работа, проливающая много света на структуру певческого голоса.

Бартоломью1 при помощи высококачественной аппаратуры (неискаженная запись до 8000 кол/с) произвел около 1000 записей голосов различных певцов (40 мужчин и 40 женщин). Он пришел к заключению, что характерными особенностями хорошего; правильно поставленного певческого голоса являются: 1) низкая форманта в области 300 кол/с; 2) «высокая певческая форманта» в области около 2800 кол/с для мужских и около 3200 — для женских голосов; 3) сила звука, лежащая выше нормы. (Все эти выводы в общем подтверждают результаты, полученные Ржевкиным и Казанским.) Общую силу звука Бартоломью приписывает ширине раскрытия глотки, указывая, что неопытные певцы всегда сжимают глотку и опускают надгортанник, благодаря чему возникновение звука крайне затруднено.

Для менее совершенных голосов верхняя форманта лежит выше, часто доходя до 6000 кол/с. Далее, Бартоломью установил, что положение певческой форманты остается примерно одинаковым для всех типов голосов, для всех гласных и на всех высотах. Между прочим, автор допускает, что верхняя форманта может возникать также в гортани и уже содержаться в первичном звуке связок. Возникновение ее в таком случае может быть приписано резонансу гортани, которая представляет закрытую с обоих концов трубку длиной около 3 см (от связок до надгортанника), что соответствует тону около 2800 кол/с.

Вывод о сосредоточении энергии звука в спектре правильно поставленного голоса в области «высоких певческих формант» еще раз подтвержден также Вольфом, Стенли и Сетте [44] [45] при помощи спектрометра Бикмана. Между прочим, названные авторы отмечают, что высокая форманта лежит в пределах 2500—2700 кол/с. Неприятные, резкие голоса дают форманту 3500 кол/с и выше. Плохие голоса показывают более резкие области резонанса в виду того, что они не дают вибрато, в «темном» звуке на ноте do (260 кол/с) энергия преобладает на основном тоне, в нормальном певческом звуке — на октаве (520 кол/с) и в «белом», крикливом звуке — еще выше, в области 4-й гармоники — 1000 кол/с (рис. 1.39; 1.40; 1.41). Обнаружение в хорошо поставленном голосе специальных «певческих» формант, которые определяют «блеск» голоса, или, как часто выражаются, его «металличность», а также способность голоса «нестись» вдаль, является весьма существенным шагом к познанию певческого голоса, дающим совершенно новое направление вокально-педагогической мысли.

Образование полугласных л, м и н объясняется возбуждением собственных колебаний полости рта и носа под влиянием струи воздуха, присоединяющихся к вибрациям воздуха, вызванным колебаниями голосовых связок. Воздух, выходящий через голосовую щель, и приводящий в колебание связки, далее идет не через широкое отверстие рта, как при образовании гласных, а через более или менее узкое отверстие (в случае л — между языком и зубами, в случае м — через нос, в случае и — через нос и сжатые зубы) и потому может привести в колебание, путем вдувания полости, через которые он проходит.

Спектрограммы голоса, снятые язычковым спектрометром Гикмана Все спектры относятся к гласной а, при частоте do = 261,6 кол/с

Рис. 1.39. Спектрограммы голоса, снятые язычковым спектрометром Гикмана Все спектры относятся к гласной а, при частоте do1 = 261,6 кол/с

Согласные образуются таким образом: на пути выдыхаемого воздуха некоторые органы ротовой полости смыкаются между собою, и струе воздуха приходится преодолевать образовавшееся таким образом препятствие. В результате получается трение воздуха, дающее шумы.

Смыкание бывает полное, как, например, при буквах л, б, д, т, ц, ч, к, г, и неполное — при буквах: в, з, с, к, р, ш, х, ф.

По месту столкновения воздушной струи с органами выходной трубки они разделяются на группы.

Звуковые кривые разных гласных (а, е, и). Мембраной служила тонкая мыльная пленка, в центре которой держится очень маленький

Рис. 1.40. Звуковые кривые разных гласных (а, е, и). Мембраной служила тонкая мыльная пленка, в центре которой держится очень маленький

железный кусочек

Фотография звуковых волн, передающих звук гласной и

Рис. 1.41. Фотография звуковых волн, передающих звук гласной и

Препятствие может быть образовано в передней, средней или задней частях ротовой полости.

В передней части струя выдыхаемого воздуха может встретить сомкнутые между собою губы; это вызывает образование звуков: б, л.

При неполном смыкании губ — в, ф.

Если при сомкнутых губах струя воздуха пройдет через нос, образуется звук м.

Согласные б, л, в, ф, м называются губными.

В средней части ротовой полости от смыкания кончика языка с верхними зубами или с передней частью твердого неба получаются следующие согласные звуки: д, т, ц, з, с, ж, л, ш, р, называемые язычными (язычно-зубными и язычно-небными).

Если при смыкании кончика языка с передней частью твердого неба струя воздуха пойдет через нос, то образуется звук и.

В задней части ротовой полости, при смыкании корня языка с мягким нёбом, образуются звуки г, к, х (небные согласные). Тут же образуются неправильно произнесенное (картавое) р и носовое н (французское произношение).

Согласные мин, при произнесении которых воздух проходит через нос, называются носовыми.

Кроме анатомического деления согласных, принято еще различать их по роду возникновения, например, дрожащие — р, звуки с трением или придыханием: ф, в, с, ж, г (с придыханием, как немецкое /г); взрывные: л, б (в губном проходе), д, т (в зубном проходе), к, г (в небном проходе).

Запись кривых при помощи конденсаторного микрофона позволила Тренделенбургу, Крендаллу и Бакгаузу получить кривые согласных л, м, л, р, б, т, ч, к, в, ж, з; оказалось, что в некоторой своей части согласные имеют ясно выраженную периодичность, соответствующую тону голосовых связок, лежащему в основе этих согласных; но, кроме того, кривые всегда указывают на присутствие колебаний высокого периода, явно негармонических с основным тоном, так как картина мелких колебаний, укладывающихся на каждом периоде кривой, для разных периодов оказывается различной (рис. 1.42). Согласные л, н, м дают почти точно-периодическую кривую, и их совершенно правильно называют полугласными. Кроме того, в звуке согласных имеется сплошной спектр, т.е. шум. Для в он резко локализован около 7000 кол/с, для з и ж занимает широкую полосу частот. Гармонический спектр ж почти тождествен со спектром гласной о в немецком произношении.

Анализ звука согласных в период их постепенного перехода к гласной осуществил Бакгауз для следующих слогов: ге, бе, де, ба, да, ке, ха, хе. Он дает ностеаенный гармонический анализ согласной с момента начала ее до перехода в гласную и показывает таким образом всю динамику процесса изменения звука. Характерным для согласной является прежде всего шум определенного тембра, сопровождающий переходный период; кроме того, весьма существенна длительность стадии установления звука гласной.

Бакгауз устанавливает в той же работе интереснейший факт, а именно, что звук большинства музыкальных инструментов узнается только по характеру начальной или конечной стадии звучания (роцесс установления). Установившиеся части звука различных инструментов (смычковых, духовых) легко смешиваются.

Звуковые кривые согласных

Рис. 1.42. Звуковые кривые согласных

Наоборот, для гласных установившаяся часть звука вполне отчетливо узнается. Процессы установления чистых гласных протекают очень быстро и не являются чем-либо характерным для различных гласных. Различные согласные можно рассматривать как характерные процессы установления гласных или перехода их друг в друга. Характерные особенности согласных лежат не только в них самих, но и в длительности процесса установления следующих за ними гласных. Тембральный состав звука (спектр) в переходной стадии играет, видимо, малую роль.

Следует считать, что физический анализ согласных находится еще в самой начальной стадии. Характерные особенности различных согласных так незначительны, что лежат на границе чувствительности слуха, который легко различает разницу там, где физический анализ зачастую беспомощен.

Гортань в детском возрасте развивается медленно, постепенно, параллельно росту всего организма, — одинаково как у мальчиков, так и у девочек, и в это время не имеет каких-либо отличий, характерных для одного или другого пола. Только позже, с наступлением половой зрелости, детская гортань начинает быстро увеличиваться в размере.

У мальчиков наступают ясные, бросающиеся в глаза, анатомические изменения гортанного скелета. Гортанные хрящи и в особенности легко доступный наблюдению щитовидный хрящ быстро увеличиваются в размерах, передний угол гортани начинает выпячиваться вперед, образуя выпуклость на передней поверхности шеи (Адамово яблоко). Все другие отделы гортани также растут быстро в это время и в короткий срок достигают своих значительных, характерных для мужской гортани, размеров. Наибольшая разница между размером мужской и женской гортани выражается в величине передне-заднего размера. В связи с этим у мальчиков в переходном возрасте голосовые связки обнаруживают усиленный и быстрый рост. Так, в 12—13 лет длина голосовых связок у них равняется 13—14 мм; в периоде созревания голосового аппарата длина связок увеличивается на 6—8 мм, а к 25-летнему возрасту достигает длины в 24—25 мм.

У девочек переходного возраста голосовые связки растут значительно медленнее, более постепенно и не особенно вырастают в длину. Этим объясняется, согласно взгляду некоторых авторов, мало заметные изменения в голосе девочек при переходе его в голос взрослой женщины.

Мужская гортань в переходном возрасте увеличивается на целых две трети, а женская только на половину.

По вопросу о времени наступления мутации (перемены, ломки) голоса у мальчиков, обычно совпадающей с периодом полового созревания, данные специальной литературы несколько расходятся у разных авторов, что объясняется, по-видимому, неодинаковым сроком наступления половой зрелости в разных климатах. Так, в северных странах мутация наступает сравнительно поздно, но зато протекает более резко, тогда как в более южных странах, где период полового созревания наступает рано, явления мутации голоса проявляются значительно раньше.

В нашем климате мутация у мальчиков протекает между 15 и 19 годами, но наблюдаются случаи и более раннего созревания голоса (в 13—14 лет и даже раньше).

Изменения в голосовом аппарате мальчиков, параллельно с сильным ростом гортани, выражаются в понижении диапазона голоса и в изменении его тембра. Голос из дисканта или альта переходит в тенор, баритон или бас.

Хотя имеются отдельные наблюдения, что дискант наиболее часто переходит в бас, а альт в тенор или баритон, однако закономерности в этом вопросе до сих пор установить не удалось.

Переход из голоса мальчика в голос взрослого обычно совершается более или менее резко. Голос во время перелома понижается почти на октаву. В то время как слух и воля стремятся сохранить высоту детского голоса, голосовые связки, вследствие изменившихся размеров (увеличение в длину, ширину и толщину), производят гораздо более низкие звуки. Поэтому голос в периоде мутации у мальчиков непостоянен, срывается и обнаруживает самые неожиданные переходы от низких тонов к высоким (как говорят, голос «киксует», «соскакивает»). Юноши иногда долго не могут привыкнуть к новому положению голоса и нередко даже избегают пользоваться им, стесняясь необходимости говорить непривычным для них низким голосом.

Мутационный период, т.е. период полного перехода из детского в мужской голос, может длиться от нескольких недель (4—6), месяцев (3—6), до 2—3, а иногда и до 5 лет. Наиболее часто он продолжается приблизительно около одного года.

Не всегда перемена певческого и разговорного голоса наступает одновременно: иногда запаздывает одна, иногда другая.

После перемены голоса гортань продолжает расти; голос, однако, в дальнейшем изменяется уже мало. Он только развивается еще в отношении силы и полноты диапазона (у мужчин — приблизительно до 30-го года).

Если в периоде мутации мальчик басит, то из этого вовсе еще не следует, что у него будет именно бас. Наиболее часто наблюдается постепенное повышение голоса. Голос, казавшийся после окончания мутации басом, может в дальнейшем оформиться в баритон или даже тенор.

Бывает и наоборот, когда уже после окончания мутации голос делается постепенно все более и более низким и постепенно переходит из тенора в баритон или бас.

Формы протекания мутации у мальчиков весьма разнообразны.

Так, нередки случаи, когда голос меняется очень медленно, почти незаметно как для них самих, так и для окружающих; лишь изредка наблюдается небольшая хрипота и утомляемость голоса; при такой форме протекания мутации элементы мужского звучания постепенно вплетаются в детское. Голос становится более содержательным как в речи, так и в пении; последнее не представляет собой значительных затруднений в течение всего мутационного периода[46]. Такая форма мутации у мальчиков напоминает собою процесс роста и изменений в голосе девочек переходного возраста.

В других случаях (что встречается наиболее часто) у мальчиков при пении и даже в речи голос вдруг начинает срываться; при этом неожиданно появляются ноты басового тембра, нередко грубого, лающего характера, внезапно перескакивающие на фистулу. Такое «киксование», «соскакивание» звуков в пении и речи, слабо выраженное в первом периоде мутации, в дальнейшем начинает появляться все чаще и чаще, затем уже реже и слабее, пока детский тембр мало-помалу целиком не заменится мужским.

Далее встречается такая форма мутации, когда мягкий голос мальчика внезапно приобретает грубый характер; появляется резкая охриплость голоса, доходящая иногда до полного безгласия. Когда охриплость через некоторый, сравнительно короткий, срок исчезает, у мальчика (юноши) оказывается уже вполне сформировавшийся мужской голос.

В литературе отмечаются случаи исключительно быстрой смены» голоса: мальчик, еще накануне разговаривавший детским голосом, на другой день уже обнаруживает голос взрослого мужчины.

При наступлении мутации у мальчиков, в случае быстрого протекания процесса, голос сразу становится ниже (приблизительно на октаву), а при медленном протекании — понижается постепенно.

Во втором случае, по мере появления нижних нот, более или менее соответственно исчезают верхние ноты, причем последние к концу мутационного периода приобретают особый характер полумужских- полуженских. Для удержания звука на привычной высоте (в речи) или нужной высоте (в пении) мальчики, у которых началась мутация голоса, начинают предъявлять повышенные требования к активности голосовых связок; если в первом периоде мутации это им еще удается и они могут издавать звук прежним детским голосом, то это делается с значительным и внешне заметным усилием. Через некоторое время они чисто детским голосом говорить и петь уже совсем не могут.

Связь всех изменений в голосовом аппарате с половым развитием мальчиков настолько тесна, что достаточно каких-либо причин, мешающих половому созреванию мальчика, чтобы и развитие гортани и голоса значительно замедлилось или даже вовсе остановилось. Так, имеются наблюдения, что у мальчиков, много болевших в детстве, слабо развитых физически, половое созревание значительно запаздывает, а вместе с тем сильно отстает в развитии и голосовой аппарат сравнительно с ростом его у здоровых детей, оставаясь на степени развития детской гортани; в этом случае голос может остаться инфантильным (недоразвитым, детским) и у взрослого.

Формы ненормального протекания мутации очень разнообразны. Они могут явиться следствием целого ряда причин, вызывающих те или иные расстройства в физической или психической сфере детей, а иногда и в той и в другой сфере.

Так, к мутационным расстройствам относятся:

Затянувшаяся мутация, когда смена голоса тянется на протяжении многих лет (3—7 и даже больше).

Упорно держащийся фальцет вызывается нарушением координации в работе голосовых и передних мышц гортани, когда превалирует деятельность последних; при этой форме мутационного расстройства у юноши вырабатывается очень высокий, неприятный, пискливый голос. Расстройства координации в некоторых случаях бывают выражены настолько резко, что речь сопровождается судорожными сокращениями наружных мышц гортани.

Остро протекающая мутация сопровождается столь бурными явлениями в отправлении голоса, что юноши совершенно отказываются разговаривать и общаться с окружающими.

Замаскированные расстройства в мутационном периоде. Видимых явлений мутации в голосе еще нет; голос звучит еще как будто совсем по-детски. В то же время у юноши появляются приступы кашля, которые ничем не могут быть объяснены.

По мнению некоторых авторов, такое явление может быть вызвано слишком долгим пребыванием в хоре мальчиков, у которых уже проявляются признаки наступающей или наступившей мутации, но которые, однако, продолжают петь чисто детским голосом. С другой стороны, подобные явления могут быть вызваны длительным пением мальчиков «под голос взрослого мужчины». И в том и в другом случае налицо несомненно имеется резкое перенапряжение голосового аппарата, вызывающее у мальчиков (подростков) неудержимый рефлекторный кашель.

Преждевременная мутация, когда у мальчиков в 11, 12 и даже в 10 лет появляется низкое, грубое звучание голоса, совершенно несоответственное детям этого возраста.

Такое явление может быть как следствием преждевременного наступления половой зрелости, так и результатом длительной, чрезмерно напряженной работы голосового аппарата (крик, форсированное пение, пение в высокой тесситуре и т.д.).

Запоздалая мутация. Сюда относятся случаи мутации голоса, проявляющейся значительно позже наступления половой зрелости (через 3—4 года и более). В этих случаях гортань приходит к зрелости последним органом, связанным с половым созреванием.

Вторичная мутация — когда уже в зрелом возрасте в голосе внезапно вторично обнаруживаются явления мутации (резко бросающиеся в глаза тембровые изменения голоса).

Наряду с изменениями в скелете гортани и функциональными переменами в голосе в мутационном периоде у мальчиков наблюдается ряд болезненных изменений в полости гортани. Обычно констатируется краснота всей слизистой оболочки гортани, наиболее резко выраженная на истинных голосовых связках, блестящий сухожильный оттенок которых совершенно исчезает и заменяется цветом розовым, красным, серо-розовым или желто-красным.

Это явление некоторой как бы сочности и красноты, характерное вообще для всякого катарального заболевания слизистых оболочек, обычно у мальчиков при мутации, протекающей даже совершенно нормально. По мнению некоторых авторов, оно должно рассматриваться не как воспалительное состояние, а как физиологическая гиперемия (краснота), являющаяся спутником всякого воспалительного процесса, характеризующегося усиленным ростом (что мы имеем в голосовом аппарате мальчиков в мутационном периоде). Однако эти авторы добавляют, что такая физиологическая гиперемия представляет собою благоприятную почву для развития настоящего катара гортани в мутационном периоде при нерациональном, неосторожном обращении с голосом.

Другие авторы, наоборот, склонны рассматривать указанную красноту голосовых связок во время мутации голоса как настоящий воспалительный процесс (которому даже присваивают название мутационный ларингит), сопровождающий все случаи мутации у мальчиков, но могущий еще более усилиться и даже принять резкие формы при неосторожном обращении с голосом в мутационном периоде.

Некоторые авторы констатируют в периоде мутации у мальчиков чрезмерно сильное напряжение голосовых связок при произведении высоких тонов и, обратно, чрезмерное расслабление связок при переходе к низким. Так или иначе период мутации сопровождается у мальчиков рядом изменений в гортани, которые могут принять резко болезненные формы. Изменения эти, даже в том случае, когда они не выходят за пределы известной нормы, в большинстве случаев могут быть установлены путем ларингоскопического или стробоскопического (см. ниже) исследования, что дает обычно врачу-специалисту возможность объективно установить начало мутации и конец ее, а также наблюдать за ее протеканием в течение всего мутационного периода.

Согласно моим наблюдениям, мутационному периоду у мальчиков в большинстве случаев предшествует некий предмутационный период, длящийся обычно несколько месяцев. В течение этого времени в голосе мальчиков начинают появляться некоторые признаки приближающейся мутации, вначале очень слабые, но затем постепенно усиливающиеся. Главные признаки — быстрая утомляемость голоса и нежелание петь, а иногда еще не совсем чистая интонация при пении. Ларингоскопия часто обнаруживает явления незначительно выраженного катара гортани (слизь на связках).

Как мне удалось установить, мутация голоса у мальчиков тоже обычно не кончается сразу. Несколько месяцев, а иногда и больше, длится период, который я назвал бы послемутационным. Он характеризуется тем, что при полной смене голоса, когда последний звучит уже совсем по-взрослому и диапазон как будто уже вполне установился, а пение для юноши не представляет никаких особых затруднений, — катаральные явления в гортани упорно держатся; даже после непродолжительного пения можно констатировать интенсивное покраснение голосовых связок и обилие вязкой слизи.

Что касается перемен в голосе девочек переходного периода, то большинство авторов (поскольку я мог усмотреть из литературы) этому вопросу уделяет очень мало внимания, обычно ограничиваясь общими замечаниями, что у девочек «мутация» развертывается несравненно менее заметно, чем у мальчиков, а в подавляющем большинстве случаев проходит и совершенно незамеченной как самими детьми, так и их родителями и воспитателями, что у девочек она наступает обычно на год раньше, чем у мальчиков, и т.п. По указанию некоторых авторов, мутация у девочек наступает с появлением первых менструаций и выражается в незначительном уменьшении выносливости голоса, а также в потере 1—2 крайних верхних нот; кроме того, голос делается менее звонким, приобретая одновременно большую силу; лишь в редких случаях отмечается некоторое быстро проходящее ощущение неловкости в гортани. Этим, в сущности говоря, ограничиваются наблюдения над функциональными переменами в голосе девочек переходного возраста.

Болезненных явлений в самой гортани (голосовых связках) в большинстве случаев у девочек переходного возраста не наблюдается, если не считать некоторых отдельных указаний на розовую окраску голосовых связок, будто бы несколько превосходящую по своей интенсивности обычный их цвет.

Я лично имел возможность наблюдать девочек в возрасте 10—17 лет (т.е. как раз в переходном возрасте) сначала в экспериментальных группах Секции охраны и воспитания детского голоса Ленинградского дома художественного воспитания детей, а затем и в классах сольного пения в Ленинградском Дворце пионеров.

Несмотря на систематическое наблюдение над пением этих девочек и изучение состояния их голосового аппарата (всеми доступными объективными методами исследования), несмотря на наводящие вопросы о их ощущениях при пении, я в течение пяти лет не мог констатировать каких-либо ненормальных явлений ни в голосовом аппарате девочек переходного периода, ни в характере звучания их голоса, которые могли быть связаны с мутацией голоса. Лишь в 2—3 случаях (из 3000 прослушанных и просмотренных мною за этот период девочек) мне пришлось наблюдать гипотоническое (расслабленное) состояние голосовых связок и выслушать жалобы на затруднения при пении.

Мои наблюдения показывают, что у девочек переходного возраста голос меняется исподволь, постепенно теряя свойства детского тембра и приобретая элементы женского тембра, совершенно незаметно вплетающиеся в звучание голоса.

В большинстве случаев не замечают происходящих в голосе перемен и сами девочки переходного возраста, переживающие, судя по характеру звучания их голоса (полудетский-полуженский), «мутационный период» и, тем не менее, продолжающие петь, не испытывая при этом никаких затруднений. Здесь процесс мутации носит эволюционный характер, без особых скачков, заметных метаморфоз, изменений в диапазоне, резких перемен в тембре, ненормальных ощущений или болезненных явлений в гортани и т.п.

Анкетный опрос артисток ленинградских академических оперных театров показал, что ни одна певица не могла отметить каких-либо ненормальных явлений в своем голосе в переходном возрасте. В соответствующей графе анкеты певицы обычно писали: «ненормальных явлений в голосе не наблюдала», «пела без какого-либо перерыва», а в редких случаях: «мутации не помню», «мутации не было, пела без затруднений все время».

Разница между явлениями, имеющими место в голосовом аппарате и голосе у мальчиков и девочек в переходном возрасте, выступает настолько ярко, что перемены, происходящие в голосе девочек переходного периода, вернее было бы, по моему мнению, определять термином эволюция голоса, в отличие от «мутации», которой должен обозначаться только резко проявляющийся перелом голоса у мальчиков.

С возрастом в голосовом аппарате происходят значительные изменения, резко сказывающиеся на выносливости голоса и качестве звука. У пожилых людей хрящи гортани постепенно окостеневают в значительной части, мускулы гортани истончаются и слабеют, вследствие чего голосовые связки не так плотно сходятся при издавании звука, как у молодых индивидуумов. Голос в старости слабеет, изменяется его тембр, появляется тремолирование звука, ослабевают или даже совсем пропадают отдельные регистры (раньше всего верхний); звук приобретает трескучий характер, теряется кантилена и т.д.

Правильное пользование голосом, рациональный голосовой режим, правильный общий жизненный режим, систематическая, регулярная тренировка голоса могут не только предупредить преждевременное изнашивание голоса, но даже в известной мере задержать физиологическое старение голосового аппарата и голоса.

  • [1] Stanley D., Sheldon Н. Scient. American. Dec., p. 381, 1924.
  • [2] RieszR. Journ. Acoust. Soc. 1. P. 273. 1930.
  • [3] Работное Л. Д. Основы физиологии и патологии голоса певцов. Музгиз, 1932.
  • [4] Гортанное зеркало, ларингоскоп, изобретено знаменитым профессором пенияЭммануилом Гарсией в 1855 г.
  • [5] Tonndorf Zur Physiologie des Menschlichen Stimmorgans. Zschr. fur Hals-Nasen-undOhrenheilkunde, 1929.
  • [6] Weiss. Zur Functionsfrage der Stimmlippen. Menschl. Ohrenheilkunde. Bd. 64, 1930.
  • [7] Цит. no: Tonndorf. Zur Physiologie u. s. w., 1929.
  • [8] Tarneaud etHusson. La mecanique des Cordes vocales dans la phonation. Rev. de iaryng.etc. Vol. 53, 1932.
  • [9] Tarneaud, Husson. Riickdoppelungserscheinungen am Stimmorgaiii. Rev. Fr. Phon.
  • [10] Riissel О. Speech and voice. N. Y., 1931; Journ. Acoust. Soc. 1934.
  • [11] Cotton J. Journ. Acoust. Soc., 1934.
  • [12] Rethi. Ober Nasenresonanz. Die Stimme. 1912; Rethi. Zur Kenntnis der motorischenInnervation des weichen Gaumens // Wien. Med. Woche. 1911.
  • [13] Spiess. Arch. f. Laryngologie, 1901.
  • [14] Gutzmann. Stimmbildung und Stimmpflege. 1920.
  • [15] Froscheis. Zur Frage der Nasenresonanz. Ill Internat. Verhandl. 1911.
  • [16] Gougengeim, Lermoyez. Physiologie de Ja voix et du chant. 1895.
  • [17] Gelle. Les deux voies de la phonation et le jeu du voile de palais. Are h Internat. du La-ryng. 1908.
  • [18] Katzenstein. Beitr. z. Anat., Physiologie und Therapie des Ohres, der Nase und des Halses.
  • [19] Botey Mala dies de la voix chez les chanteurs, 1899.
  • [20] Работнов Л. Д О функции мягкого неба при пении // Русская отоларингрлогия.№ 5—6, 1905.
  • [21] То же самое Л. Работнов утверждает в своей последней работе (Физиология и патология голоса певцов. Музгиз, 1932).
  • [22] Giesswein. Ueber Brustresonanz, Verhandl. d. Ges. Halsarzte in Niirenberg. 1921.
  • [23] Helmholtz Н. Die Lehre von den. Tonempfindungen. Braunschweig, 1862.
  • [24] Hermann L. Phonophotographische Untersuchungen. Pflug. Arch., 47.
  • [25] Термин «форманта» быстро привился в науке, но теперь он применяется не толькокак название определенного тона, характерного для данной гласной (основной характеристический тон), а как обозначение так называемых характеристических областейрезонанса, в которых усиливается ряд близких друг к другу по высоте гармоник (обертонов, призвуков), определяющих акустические свойства той или иной гласной.
  • [26] Mazage. The Science of Musical Sounds. N. Y., 1922. P. 246.
  • [27] Miller D. Physiologie de voix. Paris, 1911.
  • [28] Двойными буквами показаны гласные промежуточного характера, например,между а и е или ей и.
  • [29] Stumpf С. Die Sprachlaute. Berlin, 1926.
  • [30] Wagner К. W. E. T. Z., 45, S. 451, 1924.
  • [31] Факт восприятия слухом разницы между различными гласными, которые отличаются лишь абсолютной высотой составляющих тонов, говорит за то, что слух каждогочеловека до известной степени является абсолютным и что лицам с хорошим музыкальным слухом это свойство присуще лишь в большей степени.
  • [32] Peget R. Proc. Roy. Soc. (А), 102, р. 752, 1923.
  • [33] Riesz R. Journ. Acoust. Soc., 1, p. 273, 1930.
  • [34] По тому же принципу автором, И. Левидовым, сконструирован аппарат для восстановления речи у лиц с вырезанной гортанью (Доклад и демонстрация в Пироговскомхирургическом о-ве в 1928 г. и на заседании Русского отоларингологического о-ва) //Русская оториноларингология. С. 613. 1928.
  • [35] Crandall J. Bell. Syst. Techn. Journ. 6, p. 110, 1927.
  • [36] Steinberg J. Journ. Acoust. Soc. 6, p. 16, 1934.
  • [37] Tkienhaus E. Zschr. f. Techn. 15, s. 637, 1934.
  • [38] Obata, Tesima. On the properties of japanese vowels and consoants, 1932.
  • [39] По книге С. И. Ржевкина «Слух и речь в свете современных физических исследований».
  • [40] Mazage. Physiologie de la voix. Paris, 1911.
  • [41] Miller D. The Science of musical sounds. N. Y., 1922.
  • [42] Казанский В. С. Журн. прикл. физ. 4, с. 37, 1927.
  • [43] Ржевкин С. Н. Слух и речь в свете современных физических исследований. 1936.
  • [44] Bartolomew W. Journ. Acoust. Soc. 6, p. 25, 1934.
  • [45] WolfS., Stanley D., Selle W. Journ. Acoust. Soc. 6, p. 255, 1935.
  • [46] Из организованного Секцией охраны детского голоса Ленинградского Дома художественного воспитания детей анкетного опроса певцов — артистов, ленинградскихакадемических оперных театров и певцов — артистов Госэстрады о формах протеканияу них мутации создается впечатление, что у певцов, обладающих наилучшими по качеству голосами, наиболее часто имела место именно» такая (сравнительно спокойная,малозаметная) форма мутации голоса.
 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы