Речевые функции гортани

А — б — — векторы смещения черпаловидного хряща

Сухожильная часть связки;

Мышца связки;

Слизистая ткань связки;

Голосовой проход;

Щитовидный хрящ;

Голосовой отросток хряща;

Перстневидный хрящ;

Черпаловидный хрящ;

 

 

Гортанная трубка частично перегорожена голосовыми связками. Связки могут быть сведены и в этом случае перекрывают гортанный проход полностью. Каждая связка состоит из трех частей: ее центральный край, мимо которого проходит воздушный поток, представляет собой тонкое сухожилие, далее следует голосовая мышца, еще далее вниз и вбок — слизистая ткань, край которой прикрепляется к перстневидному хрящу. В гортани имеются также "ложные" голосовые связки, которые расположены несколько выше истинных; они не участвуют в голосообразовании.

Спереди голосовые связки прикреплены к внутреннему углу щитовидного хряща, а сзади — к голосовым отросткам черпаловидного. Щель между краями связок (и частично между черпаловидными хрящами) называется голосовым проходом или голосовой щелью (иначе от лат. glottis).

Рассмотрим теперь артикуляционные возможности гортани и их использование в речи. Наиболее важным параметром является форма голосовой щели. Она изменяется при разведении и сведении хрящей. При дыхании эти хрящи широко разведены, соответственно разведены и голосовые связки. Аналогичное положение голосовой щели (при несколько меньшей степени разведения хрящей и связок) наблюдается и при произнесении глухих согласных. Когда голосовые отростки черпаловидных хрящей сведены (без плотного смыкания), голосовые связки примыкают друг к другу. Это исходное положение характерно для произнесения гласных и звонких согласных. Возможно также состояние плотного смыкания голосового прохода. Различия в конфигурации голосовой щели приводят к разным видам модуляции воздушной струи.

Другой важный параметр гортани, управляемый в речи, — это степень напряженности голосовых связок. Она контролируется двумя независимыми артикуляционными механизмами. Первый из них — активное сокращение голосовых мышц, волокна которых проходят по всей длине связок. Увеличение напряженности голосовой мышцы вызывает "отвердение" связки, что меняет ее колебательные характеристики. Второй механизм связан с изменением расстояния между щитовидным и перстневидным хрящами за счет сокращения соединяющей их мышцы.

Приближение передней части перстневидного хряща к Щитовидному сопровождается смещением назад-вниз его задней части, на которой находятся черпаловидные хрящи.

 

 

 

В результате голосовые связки натягиваются. Это пассивный механизм изменения напряженности голосовых связок. Различия в степени напряженности, создаваемые обоими описанными механизмами, отражаются прежде всего на высоте голосового тона.

Есть и другие параметры работы гортани, которые могут иметь лингвистическое применение. Во-первых, это опускание надгортанника, приводящее к прикрытию входа в гортань. Такое движение обычно выполняет чисто физиологическую задачу (предотвращение попадания пищи в дыхательную систему), однако оно может выступать и как элемент звуковых противопоставлений. Во-вторых, это общее сжатие гортани. Оно осуществляется круговыми мышцами (сфинктерами), волокна которых проходят сквозь мягкие ткани, соединяющие хрящи гортани. Наконец, вся гортань может смещаться в вертикальном измерении как вверх, так и вниз за счет сокращения мышц, соединяющих ее с другими органами.

Гортань как модулятор воздушного потока

С аэродинамической точки зрения гортань представляет собой модулятор воздушного потока, генерируемого дыхательными органами; разные виды модуляции зависят от параметров, описанных в предыдущем разделе.

Рассмотрим сначала механизм образования голоса, т. возникновения периодических колебаний воздушного давления в гортани. Для образования голоса голосовые связки сводятся благодаря сближению черпаловидных хрящей, к которым они прикреплены. Это приводит к запиранию потока воздуха и возникновению разницы давлений под и над связками. Перепад давлений разбрасывает связки в стороны, и воздух начинает протекать через голосовую щель. Этот поток создает в ней отрицательное давление, вызывающее всасывающий эффект (так называемый эффект Возврату связок в исходное состояние способствуют и возникающие при их смещении эластические силы. В результате голосовой проход вновь запирается и колебательный цикл повторяется.

В результате периодических раскрытий и замыканий голосовой щели воздушный поток преобразуется в цепочку импульсов воздушного давления. Возникающая модуляция потока воздуха и есть голос.

Таким образом, периодические смыкания и размыкания голосовых связок представляют собой автоколебательный процесс, а не реакции на импульсы из центральной нервной системы. При голосообразовании говорящий управляет не отдельными колебаниями, а положением видных хрящей, от которых зависит форма голосовой щели, и напряженностью голосовых связок.

Разные конфигурации голосовой щели дают разные виды колебаний голосовых связок, что отражается в изменении формы импульсов воздушного давления на выходе из гортани. Это так называемые фонации (англ. phonations). При нейтральной фонации (англ. modal voice) черпаловидные хрящи сведены, и голосовые связки колеблются по всей длине. При разведении черпаловидных хрящей ширина щели в прилегающей к хрящам части превышает предел, при котором действует закон Бернулли. Поэтому смыкаются и размыкаются лишь передние части голосовых связок. Протекание же воздуха через заднюю (открытую) часть щели создает шумовую составляющую, отчего голос становится придыхательным (англ. breathy voice). Возбуждение колебаний в задней части голосовой щели предотвращается и в случае плотного смыкания черпаловидных хрящей. При этом условии связки также могут колебаться только в передней части, и голосообразование требует увеличения дыхательного усилия. Это механизм образования так называемого скрипучего голоса (англ. creaky voice). Две конфигурации голосовой щели полностью исключают возникновение колебаний ("озвончение"). Во-первых, связки не колеблются при значительном разведении черпаловидных хрящей; во-вторых, при их плотном смыкании, которое сопровождается увеличением жесткости голосовых связок. Возможна также такая конфигурация, при которой задние части черпаловидных хрящей разведены, тогда как голосовая щель сомкнута. В результате создается межхрящевой проход, при протекании воздуха через который возникает шум. Таков механизм образования фонации шепот.