Урок 1. Как работает голос. Физика и анатомия извлечения звука

Запись по телефону: +7 (343) 355-56-57

+7

• О заболевании
• Стоимость услуг
• Записаться

• О заболевании
• Цены
• Записаться

Фониатрия – это раздел оториноларингологии, занимающийся изучением патологии голосового аппарата, методами лечения и профилактики нарушений голоса. В функционировании голосового аппарата участвуют голосовые складки, полость рта, носа, легкие, мышцы брюшной полости, диафрагма.

Какие болезни лечит фониатр

Фониатр должен иметь базисные знания о диагностировании и лечении органов, участвующих в образовании голоса. Он специализируется на патологических изменениях голосового аппарата, восстановлении голоса.
Фониатр лечит следующих состояний:

• киста голосовых складок, острый или хронический ларингит в стадии обострения, папилломатоз или паралич гортани, узелки, полипы, парез.
• функциональные дисфонии (спастическая, гипотонусная, гипертонусная и др.);
• новообразования в гортани, в складках;
• занимается восстановлением голоса после лечения оперативным путем заболеваний гортани.

Образование звуков

Процесс звуко- и голосообразования хорошо изучен на протяжении последних десятилетий. Акустический компонент речи возникает в результате работы мускулатуры периферического аппарата. Это работает следующим образом. При начале разговора, человек бессознательно делает медленный выдох. Поток воздуха из легких попадает в гортань, связки которой находятся в определенном положении, соответствующем требуемому звуку. Кроме того, язык, губы и нижняя челюсть также принимают необходимое положение. Вибрация голосовых связок в гортани при прохождении потока воздуха и создает звук, который корректируется органами ротовой полости.

Речь − это комплексный процесс, в котором участвует несколько десятков анатомических образований. Органические или функциональные нарушения в любом из них приведут к изменению голоса или появлению речевых дефектов различной степени выраженности.

Признаки патологии связок

Физиологически в голосовых складках нет нервных окончаний, поэтому при патологических изменениях не возникает болевых ощущений. Но есть ряд симптомов и проявлений, которые требуют обращения за врачебной помощью.
Необходимо обращать внимание на такие проявления:

• «потеря» голоса после инфекционного заболевания (если прошло более недели после выздоровления);
• утрата голоса после травмы, перенапряжения, как следствие стресса;
• осиплость, изменение плавности или потеря выразительности голоса, охриплость;
• ощущение кома в горле, необходимость прокашляться, перед тем как начать говорить;
• одышка, чувство нехватки дыхания во время разговора;
• боль при глотании;
• чувство утомления после длительного использования голоса;
• затянувшаяся мутация у подростков.

Структурные компоненты речи

За речевую функцию отвечают:

1. Центр сенсорной речи — восприятие звуков речи, базирующееся на звукоразличительной системе языка, за данный процесс отвечает зона Вернике в левом полушарии мозга.
2. Центр моторной речи — за него отвечает зона Брока, благодаря ей возможно воспроизведение звуков, слов и фраз.

В связи с этим, в клинической психологии существует понятие импрессивной речи, иначе говоря, понимание и представление устной и письменной речи. Также существует понятие экспрессивной речи — та, которая произносится вслух с сопровождением определенного темпа, ритма, эмоций.

В процессе формирования речи каждый человек должен иметь четкое представление о следующих подсистемах родного языка:

• фонетика (какие могут быть слоги, звукосочетания, правильное их строение и сочетание);
• синтаксис (понимание того как именно происходит взаимосвязи и комбинаций между словами);
• лексика (знание словарного состава языка)
• семантика (способность понимать смыл слов задолго до получения навыков произношения);
• прагматика (отношения между знаковыми системами и теми, кто их использует).

Под фонологической составляющей языка подразумевается знание смыслоразличительных единиц языка(фонем). Физически звуки речи можно разделить на шумы (согласные) и тоны (гласные). В основе любого языка лежит определенный различительный признак, если изменить один из них, то смысл слова кардинально изменится. К основным смыслоразличительным признакам следует отнести глухость и звонкость, мягкость и твердость, а также ударность и безударность. Именно эти признаки выступают основой фонем системы языка. Каждый язык предполагает разное количество смыслоразличительных единиц, как правило, от 11 до 141.

Русский язык предполагает использование 42 фонем, в частности, 6 гласных и 36 согласных.

Научно доказано, что любой здоровый грудной ребенок в первый год жизни имеет способность к воспроизведению 75 различных кратчайших звуковых единиц, иными словами может усвоить любой язык. Но, чаще всего, дети, на начальных этапах своего развития находятся только в одной языковой среде, поэтому со временем они утрачивают способность воспроизводить звуки, не принадлежащие к родному русскому языку.

Пропал голос: диагностика

Диагностические методы:

• Опрос пациента.
• Осмотр пациента, орофарингоскопия, ларингоскопия, риноскопия, видеоларингоскопия (осмотр гортани эндоскопом при большом увеличении), видеостробоскопия. С помощью видеостробоскопической аппаратуры специалист получает увеличенное изображение гортани. Таким методом возможно провести осмотр труднодоступного участка для диагностики патологических изменений на ранней стадии.
• Инструментальные исследования (УЗИ, МРТ, КТ).
• Лабораторная диагностика.

Если проблематика возникла из-за сопутствующих заболеваний, то фониатр может рекомендовать консультацию смежного (узкого) специалиста.

Какие методы лечения используются

Лечение доброкачественных новообразований голосовых связок — хирургическое. Цель оперативного вмешательства — полное удаление пораженных тканей. Разросшиеся ткани иссекают эндоларингеально (через ротоглотку), применяя эндоскоп и микрохирургические инструменты. Активно используются возможности ультразвуковой, лазерной и радиоволновой хирургии. При лечении папиллом назначают сопутствующее противовирусное и иммунокорректирующее лечение.

Эндоларингеальная микрохирургия обеспечивает прицельное иссечение новообразования вместе с ростковой зоной, без травмирования окружающих здоровых тканей слизистой гортани. Щадящий подход предотвращает возникновение п/операционных рубцов, а полное удаление поврежденной ткани исключает рецидив болезни. Операцию выполняют под общей или местной анестезией. В большинстве случаев, госпитализация не требуется, пациент может отправляться домой уже через несколько часов.

Что если проблема заключается не только в гортани и голосовых складках?

Растет число людей с патологическими изменениями голосового аппарата функционального характера. Проблематика не связана с анатомическими изменениями, обычно имеет временный характер. Причины, вызывающие функциональную патологию – эндокринологические заболевания, увеличение нагрузки на психику человека, невротические реакции, голосовое переутомление.
Заболевание затрудняет общение, влияет на работоспособность, может быть риском профессиональной непригодности. При функциональных изменениях пациенты отмечают появление охриплости, уменьшение звучности и мелодичности голоса, его потерю. При выполнении ларингоскопии у части пациентов врач может не выявить в строении гортани изменений, но возможно определить нарушение подвижности гортанных мышц и складок.

Классификация функциональных расстройств:

• Гипотонусная дисфония – снижение мышечного тонуса складок, относится к часто встречающимся функциональным расстройствам. Чаще расстройство встречается у женского пола.
• Гипертонусная дисфония – нарушение, вызванное повышением мышечного тонуса складок. Больше характерно для мужчин, особенно занимающих руководящие должности.
• Фонастения – изменения, возникающие из-за нарушения координации между процессом дыхания и голосообразованием на фоне невротических расстройств.
• Функциональная афония – заболевание, при котором у больного отсутствует звучный голос, но он способен пользоваться шепотной речью. Чаще всего такая патология появляется вследствие психотравмы, после эмоциональных стрессов. Чаще подвержены изменениям женщины. Может сохранятся смех и кашель со звуком (диагностический признак).

Речевой аппарат и дефекты

Степень сформированности аппарата речи определяет качество произношения звуков. Заболевания любого из отделов проявляются ухудшением звукопроизношения и меняют характеристики голоса человека. Задача логопедов и врачей при выявлении фониатрических симптомов − выявить причины их появления и подобрать методы, позволяющие устранить дефекты.

В связи со сложностью строения речевого аппарата, возможных причин нарушенного звукопроизношения много. Диагностические мероприятия всегда должны иметь комплексный характер и подбираться индивидуально для каждого человека. Выделяют несколько причин развития речевых дефектов, которые встречаются наиболее часто:

• органические нарушения строения отдельных структур;
• их функциональная незрелость, обуславливающая неправильные движения в процессе разговора;
• неврологические нарушения в тех отделах центральной и периферической нервной системы, которые участвуют в образовании и формировании звуков.

При указанных дефектах человек часто отмечает нарушения дыхания, глотания пищи и жидкости. Подобные симптомы постепенно приводят к снижению уровня качества жизни и могут стать причиной нарушенной адаптации в обществе, депрессии и других негативных последствий. При задержке речевого развития и других дефектах следует всегда обращаться за профессиональной помощью к врачам или логопеду. Специалисты проведут необходимые обследования и подберут коррекционные мероприятия для устранения органического или функционального дефекта.

Голосовой аппарат человека имеет сложное строение и состоит из трех основных частей: дыхательной, голосовой и артикуляционной, или звукопроизносящей. Все структурные отделы действуют согласовано, определяя не только голос человека, но также формирование и произношение всех звуков и слов. Регуляцией процесса речи занимается центральная нервная система, а именно, кора больших полушарий, подкорковые экстрапирамидные системы и ядра черепно-мозговых нервов. Знание анатомии позволяет своевременно выявить изменения в органах речи, в первую очередь, располагающихся в ротовой полости.

Осмотр и диагностика у врача-фониатра

Осмотр пациента начинается с оценки его состояния, оценки жалоб и характеристик голоса. Врач должен собрать анамнез заболевания, аллергический статус, сопутствующие заболевания, какие препараты принимает пациент, гормональный фон, перенесенные операции.
Методы диагностики:

• непрямая ларингоскопия – осмотр гортани с помощью зеркал;
• видеофиброларингоскопия – осмотр гортани гибким эндоскопом через нос, позволяет проводить исследование в любом возрасте (от 0 до 99+), пациентам с выраженным рвотным рефлексом;
• видеостробоскопия – осмотр аппаратом, который позволяет получить многократно увеличенное изображение гортани, осмотреть труднодоступные участки, выполнить оценку колебательных движений голосовых складок и произвести видеозапись

Специалист может воспользоваться дополнительно инструментальными методами диагностики – рентген, УЗИ, КТ, МРТ. Для уточнения диагноза специалист назначает методы лабораторной диагностики – мазок из зева, гортани на микрофлору и чувствительность к антибактериальным препаратам, анализ крови.

После полного обследования врач назначает терапевтический курс. Терапия может быть консервативной или оперативной. Консервативная терапия включает прием медикаментов, физиотерапию, фонопедию. Оперативное вмешательство назначают при новообразованиях в гортани или на голосовых складках.

Преимущества лечения в GMS Hospital

В Центре хирургии GMS Hospital операции по поводу опухолей голосовых складок проводят опытные хирурги-оториноларингологи с многолетней практикой. К основным преимуществам лечения в нашем центре можно уверенно отнести:

• применение современной диагностической аппаратуры, позволяющей выявить новообразование на раннем этапе;
• использование передовых микрохирургических техник, направленных на быстрое восстановление;
• проведение гистологического анализа удаленного образования сразу после операции;
• успешное лечение осложненных и запущенных опухолей;
• врачебное сопровождение в послеоперационный период, вплоть до выздоровления;
• отсутствие п/операционных осложнений;
• нет необходимости в госпитализации.

Хирургические вмешательства проводятся под визуальным контролем эндоскопа, что обеспечивает прицельное удаление новообразования без травмирования окружающих здоровых тканей. Записаться на консультацию к специалисту GMS Hospital можно круглосуточно — на сайте или по телефону.

Как сохранить голос?

Голос человека — это тончайший инструмент, требующий деликатного обращения. Курение, алкоголь, телефонные разговоры, работа в пыльных помещениях, громкая речь – это список факторов, которые негативно влияют на голосовой аппарат.
Меры профилактики:

• соблюдать режим голосовой нагрузки. При перенапряжении нужен отдых, полное молчание (6-12 часов необходимо для восстановления);
• не ложиться сразу после еды, для предотвращения рефлюкса пищевого комка и попадания через пищевод в гортань;
• сбалансированное питание. Исключение газированных напитков, острой, слишком горячей еды;
• отказ от алкоголя, курения;
• отдых, уменьшение стресса;
• дышать через нос. Это защищает дыхательные пути от попадания пыли, вирусов, инфекций;
• контролировать уровень влажности в помещении;
• пить норму воды в день.

Представителям голосо-речевых профессий рекомендованы консультации врача-фониатра не реже чем раз в полгода.

Что такое звук и голос с точки зрения физики

Начнем с того, что такое звук и голос с точки зрения физики. Звук – физическое явление, представляющее собой распространение механических волновых колебаний.

С точки зрения физики звук имеет три свойства:

• высота;
• сила;
• звуковой спектр.

Высота зависит от частоты колебаний. Колебания происходят с определенной периодичностью и измеряются в герцах. Герц – это единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц, а также в системах единиц СГС и МКГСС.

Сила звука (она же громкость) зависит от амплитуды колебаний. Больше амплитуда – сильнее звук. Единица измерения силы звука – децибел (дБ). Для примера: шелест листьев – около 10 дБ, а громкий разговор – до 90 дБ.

Звуковой спектр – это совокупность добавочных колебаний или обертонов, возникающих вместе с основной частотой. Это особенно четко можно наблюдать в музыке или пении. Обертона повышают основной тон в кратных соотношениях (overtone: оver – над, tone – тон) и придают звуку дополнительную окраску, т.е. тембр.

Звуки с периодическими (одинаковыми и равномерно повторяющимися) волновыми колебаниями называются музыкальными тонами. Звуковые колебания непериодической повторяемости не являются музыкальными тонами. Это, например, скрип, треск и прочие звуки.

О силе звука и звуковых спектрах мы поговорим в следующих уроках, а сейчас вернемся к высоте звука.

Виды звука по высоте:

1. Волновые колебания, воспринимаемые человеческим ухом, т.е. в диапазоне 16-20 000 Гц (герц).
2. Ультразвук – звуковые волны, имеющие частоты выше воспринимаемых человеческим ухом, т.е. выше 20 000 Гц.
3. Инфразвук – звуковые колебания, имеющие частоты ниже воспринимаемых человеческим ухом, т.е. ниже 16 Гц.

Таким образом, чем больше частота колебаний, тем выше звук. В контексте нашего курса по развитию голоса нас интересует слышимый диапазон, т.е. 16-20 000 Гц. В нижней части диапазона звук субъективно воспринимается как более глухой и басистый, в верхней части – как более тонкий и звонкий. Весь слышимый диапазон звуков распределен по так называемой нотно-октавной шкале (см. рис.1а), построенной на основе двоичной системы.

Дело в том, что звуки, частота которых различается в 2 раза (в 2 раза выше или ниже), воспринимаются на слух как сходные. Музыкантам эта таблица хорошо знакома, а всем остальным она представлена для осмысления, насколько велики возможности человеческого слуха и, соответственно, голоса. В обозначения нот и октав можно пока не вникать. Эту тему мы затронем, когда будем говорить о развитии певческого голоса.

Итак, мы подошли к тому, что такое голос, и чем он отличается от звука. Звук – это более широкое понятие. В контексте нашего курса звук – это абсолютно все, что мы можем услышать. Это пение птиц, шелест травы, плеск воды, рокот мотора, жужжание принтера, звон бокалов и, конечно, человеческий голос.

Голос – это результат работы голосового аппарата и органов звукоизвлечения (об их строении с точки зрения анатомии мы поговорим позже). Возможности голоса несколько меньше, чем возможности человеческого уха, в том плане, что даже рекордсмены не могут охватить голосом всю гамму звуков в диапазоне 16-20 000 Гц. Правда, некоторые из них могут выйти за пределы слышимого диапазона.

Голоса-рекордсмены из Книги рекордов Гиннеса:

• Самую высокую вокальную ноту среди мужчин «фа диез» 5-й октавы (5 989 Гц) взял Амирхоссейн Молаи в Тегеране (Иран) 31 июля 2021 года [Guinness World Records, 2019].
• Самую высокую ноту среди женщин «соль» 7-й октавы (25 087 Гц) взяла бразильская певица Джорджия Браун в 2004 году. Технически эта нота не является музыкальной. Также Джорджии Браун принадлежит мировой рекорд на самый широкий вокальный диапазон среди женщин. Ее диапазон простирается от «соль» большой октавы (98 Гц) до «соль» 7-й октавы (итого 8 октав) [Guinness World Records, 2004].
• Самая низкая вокальная нота среди женщины составила 57,9 Гц, что чуть выше, чем нота «ля» контроктавы. Ее взяла Марьяна Павлова (Великобритания) в Валлингтоне, Большой Лондон, Великобритания, 3 июня 2021 года [Guinness World Records, 2019].
• Самая низкая вокальная нота, воспроизводимая мужчиной, – G-7 (0,189 Гц), была достигнута певцом и композитором Тимом Стормсом (США) в студии Citywalk Studios в Брэнсоне, штат Миссури, США, 30 марта 2012 года. Частотный выход голоса Тимоти был измерен с помощью оборудования Bruel & Kjaer (низкочастотный микрофон, прецизионный анализатор звука и ноутбук для постанализа) [Guinness World Records, 2012].

К слову, в музыке принято использовать далеко не весь слышимый диапазон. В этом легко убедиться, взглянув на клавиши фортепиано. Все 88 клавиш (36 черных и 52 белых) охватывают диапазон от «ля» субконтроктавы (27,5 Гц) до ноты «до» 5-й октавы (4 186 Гц). Этого полностью достаточно, чтобы воспроизвести любое музыкальное произведение, комфортное для человеческого уха и того, как мы слышим звуки.

Возможности собственного голоса вы можете проверить, скачав Pano Tuner и разрешив приложению доступ к микрофону. Попробуйте взять самую высокую и самую низкую доступную вам сейчас ноту, но не делайте более трех попыток подряд, т.к. это может привести к перенапряжению голосового аппарата. Зафиксируйте результат и повторите опыт после прохождения нашего курса. Если вы ранее никогда не занимались тренировкой голоса и не работали над расширением диапазона, возможно, у вас это получится сейчас, когда вы изучите анатомию голоса и приемы, помогающие звукоизвлечению.

Есть варианты, доступные онлайн без предварительного скачивания приложений. Например, сервис Vocal Max. Для старта нажмите на кнопку «Начать», выберите ноту, с которой вам удобнее стартовать, и возьмите ее. Как только вы в нее попадете, она поменяет цвет, а следующий шаг будет возможен только на любую из соседних нот как вверх, так и вниз. Если вы пока не разбираетесь в нотах, попробуйте взять ноту «до» 1-й октавы – она есть в диапазоне практически каждого человека. Изучив предыдущую иллюстрацию, вы ее легко найдете самостоятельно.

По мере того, как вы будете брать каждую из последующих нот, они также будут менять цвет. Когда вы исчерпаете свой диапазон, нажмите «Закончить» и сохраните результат, допустим, в виде скриншота. Скорее всего, через 1-2 месяца тренировок ваш диапазон станет шире.

И, наконец, речь. Речь – это совместный результат работы голосового аппарата и мышления. Если для того чтобы издавать просто звуки (крик, плач, стон и другие), нам достаточно задействовать голосовой аппарат, для речи нужно предварительное осмысление того, что вы хотите сказать. Для речи используется меньший диапазон голоса, чем для разного рода звуков – крика, плача, стона и других.

Различают внутреннюю и внешнюю речь, но в контексте нашего курса нас интересует, в первую очередь, развитие внешней речи, где задействуются органы звукоизвлечения. В то же время красивая внешняя речь невозможна без развития внутренней речи, т.е. планирования и контроля «в уме» речевых действий, внутреннего проговаривания запланированных фраз.

Кстати, в нашем курсе вы узнаете, что звукоизвлечение тоже можно планировать! «В уме» можно репетировать не только текст будущего сообщения, но также его эмоциональную насыщенность, громкость, высоту. А поможет в этом осмысленный подход к звукоизвлечению, знание анатомии голоса и понимание, как те или иные движения и положения органов звукоизвлечения влияют на ваш голос и вашу речь.

Профилактика

Профилактика опухолевых процессов речевого аппарата состоит прежде всего в своевременном лечении инфекционно-воспалительных болезней гортани и отказе от вредных привычек. Нужно соблюдать голосовой режим — сторониться высоких речевых нагрузок. На вредном производстве обязательно использовать средства защиты, предупреждающие вдыхание раздражающих агентов (горячие или едкие испарения, загрязненный воздух). При первых же тревожных симптомах, обращаться к оториноларингологу. Запись на прием к специалистам GMS Hospital осуществляется онлайн или по телефону.