Cum vibrează corzile vocale

De la laringoscop până la "Fabra"

IP Pavlov adesea îi plăcea să repete că succesul lucrării științifice depinde de perfecționarea metodelor de cercetare. Adesea, o nouă metodă aduce noi realizări. Astfel, în particular, ecolocația cu ultrasunete a delfinilor a fost descoperită numai atunci când au fost create receptoare ultrasonice și aparate moderne hidroacustice. Așa a fost și descoperirea multor tipare de funcții ale vocii umane.







Ce metode și dispozitive există pentru studierea oscilațiilor corzilor vocale la om?

După cum sa menționat deja, un uimitor corzile vocale în timpul fonație de la o persoană care trăiește pentru prima dată a văzut M. Garcia (fiul), cu ajutorul unui laringoscop el a inventat - oglinzi laringiene. În cazul în care gâtul unei persoane poate fi asemănat cu un tub vertical, forma gurii și dispunerea seamănă cu o largă țeavă orizontală segment, a pus pe partea de gât, astfel încât, chiar dacă puternic pentru a deschide gura, corzile vocale cu ochiul liber pentru a nu se poate vedea: ele sunt ascunse în spatele unui rădăcină în adâncurile limbajului faringe. În plus, acestea sunt slab aprinse, ceea ce introduce o dificultate suplimentară în încercarea de a le vedea.


Fig. 9. Laringoscopul, cu care medicii examinează corzile vocale.

Laringoscop Garcia - este remarcabil pentru simplitatea și eficacitatea dispozitivului său - simultan rezolvă ambele probleme: nu corzile vocale accesibile de observare cu ochiul liber și, în același timp, le va da lumina. În esență, Laryngoscope - un simplu periscop: o mică oglindă rotundă pe mâner lung și subțire este introdus în gâtul unui om la un astfel de unghi față de axa observatorului, care a reflectat corzile vocale. Pentru a ilumina corzile vocale au trimis un fascicul de lumină reflectată din nou de la becurile laringoscop (fig. 10).


Fig. 10. Schema de laringoscopie.
1 - oglinda frontală sferică a medicului (reflector), prin intermediul căreia un fascicul de lumină de la un bec electric este îndreptat spre laringoscop și către corzile vocale (linia punctată); în centrul reflectorului există o mică gaură care servește doctorului pentru lungimea observării corzilor vocale:
2 mânere ale unui laringoscop.

Observarea corzilor vocale folosind un laringoscop nu, cu toate acestea, este posibil să se stabilească orice ezitare, deoarece frecvența de oscilație este atât de mare încât ochii noștri sovaitor marginile corzilor vocale, ca spițele unei roți cu rotație rapidă, fuzioneze într-o ceață mișcare continuă.

Stroboscopul a venit în ajutorul oamenilor de știință după laringoscop. Principiul unei strobe este de a ilumina un corp cu rotație rapidă sau adesea vibrantă, cu fascicule de lumină intermitente. În cazul în care corzile vocale pentru a acoperi flash-uri scurte de lumină în aceeași fază a oscilațiilor lor, cum ar fi închiderea completă, datorită inerției organului nostru vizual vedem corzile vocale ca să rămână în poziția închis. Scurt, de multe ori în urma reciproc, fasciculelor de lumină ca în cazul în care pentru a opri corpul nostru vederea oscilantă într-o fază de oscilație, așa cum o luminează. Altele, faza neluminată a corpului oscilant la ochi, așa cum s-au pierdut, nu există, de exemplu. E. O iluzie a stării de pace este de fapt un obiect în mișcare.

Este ușor de înțeles că, în scopul de a crea iluzia de imobilitate trebuie să fie absolut exacte vibrații ale corpului meci de frecvență la o frecvență de flash-uri de lumină. Dacă ultimul pic va fi diferită de frecvența de oscilație a obiectului observat, fiecare nouă explozie de lumină va ilumina subiectul este deja în faza oarecum diferită de cea anterioară, și vom vedea un foarte lent și netede vibrații ale corpului. Prin această stroboscop ne permite nu numai să „stop“ pentru ochi la Sheha vibrante rapid obiect, dar într-un fel „încetini“ leagăn lui. După cum este ușor de văzut, gradul de decelerare este invers proporțională cu diferența de frecvență Fluctuații ligamentelor și acoperirea lor ..

Pentru a realiza intermitentul luminii în diferite modele de strobe, se folosesc diferite dispozitive. In cele mai vechi modele ale fasciculului de lumină care cade pe observatorul reflector frontal a fost întrerupt de un Liska rotativ cu fante amplasate în calea fasciculului de lumină. Când se rotește sirena ca un disc va ciripit frecvența corespunzătoare numărului de întreruperi de lumină în al doilea. Investigat cantaretul, la corzile vocale ar putea fi văzut la „stop“, atunci când stroboscop să cânte sune exact la aceeași înălțime. În practică, se pare că nici unul dintre cântăreți, chiar și titularii de „perfect pitch“, în imposibilitatea de a rezista la sirena stroboscop exact cu pas timp de cel puțin 10 secunde. Absolut imitație exactă a sunetului unei sirene-ROM, sau cum o numea el starea profesorului B. Ermolaev, „etapa de confort stroboscopică“ nu durează mai mult de 1-2 secunde. după care cântărețul începe să falsifice.

Într-o stare de oboseală, niciun cântăreț nu este capabil să demonstreze stadiul de confort stroboscopic, chiar și cel puțin o secundă.

De altfel, în felul acesta a fost descoperit unul dintre multele paradoxuri ale artei vocale - ne-absolută a urechii muzicale absolute active. Inexactitatea intonării unui sunet dat poate fi cauzată atât de inexactitatea controlului auditiv, cât și de eroarea reproducerii.







Încălcările "confortului stroboscopic" sunt cu atât mai pronunțate, cu atât este mai defectuos aparatul vocal (obosit sau bolnav). Pe această bază, doctorii descriu chiar mai multe etape ale imaginii stroboscopice, conform cărora judecă starea aparatului vocal.


Fig. 11. Imaginea laringelui uman, observată într-un laringoscop,
în timpul inspirației (a) și în timpul phonation (b).
1 - epiglottis de marginea 2 a corzilor vocale.

Recent, au fost distribuite stroboscoape electronice. Nu au o sirenă în ele. Singer poate cânta stroboscop la orice convenabil pentru el nota, nu auto-reglat la un sunet sirenă predeterminat, și corzile vocale vor fi în continuare iluminate impulsuri intermitente de lumină produse de descărcare de neon sau lampa flash de impulsuri, cum ar fi cea utilizată de fotografi. Frecvența flash-uri ale lămpii cu detentă într-un stroboscop controlat electronic automat vibrațiile corzilor vocale în sine. În acest scop, cantareata laringe aplicat E krofony in miniatura (laringophones), care detectează frecvența de oscilație a corzilor vocale. Semnalul de la laringofoane intră în amplificator și controlează frecvența de descărcare a lămpii de bliț.

Astfel, indiferent de ce notă la cântăreață, a cântat, stroboscop electronică va observa întotdeauna stadiul de „confort stroboscopică.“ - imobilitate completă a corzilor vocale (2) Aparatul, cu toate acestea, există un dispozitiv care vă permite să schimbe în mod artificial faza de iluminat și, prin urmare, într-un fel " încetini "oscilațiile corzilor vocale. Datorită acestui dispozitiv strobe stroboscop electronic este indispensabilă pentru cei care sunt în imposibilitatea de a imita sunetul unui stroboscop sirenă (fără ureche muzicală activă).


Fig. 12. Procedura de laringostroboscopie.
1-stroboscop cu găuri

Un număr mare de cercetători ruși și străini au dedicat mulți ani de muncă cu o stroboscopie. Acest dispozitiv nu este doar un instrument important pentru cercetarea științifică a oscilațiilor corzilor vocale, ci și un aparat pentru diagnosticarea bolilor vocale.

Dacă vorbim despre neajunsurile stroboscopică, este în primul rând - cunoscută dependența de datele privind proprietățile subiective ale observatorului: pentru tine, atunci cel puțin el vede oscilația corzilor vocale, dar nu le măsoare și să evalueze, cum se spune, cu ochiul. Și dacă vorbim despre etapele de violare a funcției de voce, vol. despre abaterile de la normă, atunci, bineînțeles, este mai bine să vorbești limba numerelor. Cifrele pot fi obținute numai prin măsurare.

Prin urmare, îmbunătățirea în continuare a metodelor pentru studierea corzilor vocale au urmat calea creșterii obiectivare a datelor. Deja un astfel de dispozitiv simplu ca o acoperire pe o oglindă laringian scară milimetrică (realizată, cu toate acestea, la scurt timp după inventarea laringoscopului), a permis să măsoare cu precizie lungimea corzilor vocale. Sa constatat că vocea mai mare, corzile vocale mai scurte :. La bas lungimea lor este de aproximativ 2,5 cm, 1,7-2,0 cm tenor si soprana la aproximativ 1,5 cm Oamenii de stiinta au intrebat cat de mult timp pentru a înregistra vibrațiile corzilor vocale pe o bandă în mișcare. A realiza acest lucru, cu toate acestea, pentru o lungă perioadă de timp nu a fost posibil, și numai în ultimii ani relativ dezvoltarea tehnologiei a permis de a crea instrumente pentru o înregistrare obiectivă a vibrațiilor corzilor vocale umane in timpul fonație.

În 1959 cercetătorii Leningrad AV Khokhlov N. Petrov a creat un dispozitiv au numit endolaringograf, forme de undă de înregistrare corzilor vocale osciloscop pas. Pentru a face acest lucru, ei au construit o miniatură photoresistor oglindă laringoscop și un gât al persoanei de testare, chiar sub laringe, plasat o sursă de lumină puternică. Sveg a venit prin în țesuturile subglottic ale corpului și, ca în cazul în care ușor iluminate de mai jos corzile vocale. În cazul în care corzile vocale sunt închise nu este strâns, porțiunea luminii reflectate trece prin glota, și va lumina situată sub Fotorezistorul corzile vocale, care cercetatorii au injectat cântărețului în gură cu laringoscopului, la fel ca în examinarea laringian normală a laringelui. După cum se vede ușor, în aceste condiții, gradul de iluminare al Fotorezistorul va depinde de lățimea diferenței dintre corzile vocale și schimbarea lumenului oscilație a corzilor vocale va provoca fluctuații corespunzătoare curentului electric care curge prin photoresistance, iar aceste oscilații sunt înregistrate pe un ciot osciloscop.

Astfel, folosind endolaringografa Hohlova-Petrov, este posibil nu numai pentru a conta frecvența de oscilație a corzilor vocale, dar, de asemenea, determina forma oscilațiilor lor, care s-au dovedit a fi dependente de finanțate de tip voce forță vocalelor, note cu pas și așa mai departe. D. Un endolaringografa dezavantaj cunoscut, precum laringoscopul și stroboscopul este în continuare necesitatea introducerii în cavitatea orală a obiectului străin de test cântăreț - laringoscop, fără îndoială, supara condițiile naturale de fonație. Cine ne va da o garanție că pronunțarea vocalei „o“ corzile vocale, fără a introduce laringoscopul fluctuează în același mod ca și cu laringoscopului?

Pentru a combate acest neajuns important al tuturor tehnicilor laringoscopice, a vorbit omul de știință francez Philip Fabre. În 1957 a reușit să înregistreze oscilațiile corzilor vocale fără aplicarea unui laringoscop. Instrumentul său se bazează pe principiul înregistrării rezistenței laringelui (în sens transversal) la curenții de înaltă frecvență.

Pe părțile laterale ale laringelui există electrozi mici care emit curenți de înaltă frecvență, precum și dispozitive fizioterapeutice cunoscute în medicină, denumite UHF. UHF, așa cum se știe, servește la încălzirea țesuturilor corpului profund îngropate cu curenți de înaltă frecvență. Electrozii din dispozitivul Fabre emit curenți slabi, care practic nu dau nici o încălzire a țesuturilor și nu sunt resimțite de persoana studiată.

Intensitatea emisiei curente de către electrozii Fab este dependentă de rezistența țesuturilor dintre electrozii, adică de rezistența laringelui. Această rezistență, la rândul ei, depinde de etanșeitatea cablurilor vocale între ele. Având în vedere acest fapt, vibrațiile legăturilor vocale generează în mod inevitabil oscilații corespunzătoare și proporționale ale curentului electric din dispozitivul Fabre, care nu mai poate fi înregistrat.


Fig. 13. Măsurarea frecvenței vibrațiilor corzilor vocale cu ajutorul dispozitivului F. Fabra.

Dacă nu suntem interesați de forma exactă de vibrații a corzilor vocale, ci doar de frecvența lor, atunci putem face fără dispozitivul Fabra. Deoarece laringele vibrează în timpul fonație (jitter) și frecvența acestei vibrații corespunde exact la vibrații ale corzilor vocale, este posibil să se urmeze măsurătorile de vibrație cale laringian folosind vibrochuvstvitelnyh elemente - senzori de vibrații. Acești senzori de vibrație pot fi ușor realizați din cristale de piezoelectrică sau pe principiul electromagnetic. În același scop, toate tipurile de laringofoane sunt pe deplin aplicabile.

Frecvența vibrațiilor cablurilor vocale poate fi de asemenea calculată pe oscilograma sunetului înregistrat cu un microfon convențional. Având în vedere că sunetul vocii este o mulțime de nuanțe, este mai bine să se calculeze tonul fundamental, adică să se curețe din tonul de ton, folosind filtre electrice speciale.

Folosind toate aceste numeroase dispozitive pentru a măsura frecvența vibrațiilor corzilor vocale, cercetătorii au descoperit din natura multor scale ale formării vocii umane. Vom spune mai multe despre unul dintre aceste secrete.

Uneori, când stroboscopați puteți observa oscilații mai mult sau mai puțin frecvente ale unuia dintre corzile vocale, în timp ce cealaltă este staționară. Acest fenomen surprinzător poate fi explicat doar prin ciclul de fluctuația fasciculelor dreapta și stânga, care, la rândul său, explică aparent cunoscute forțele autonome care cauzează corzile vocale să fluctueze. În acest fenomen, unii cercetători vizează dovezi în favoarea teoriei neurochronactice a formării vocii (a se vedea în secțiunea următoare).







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: