Как образуется голос кратко

Обновлено: 30.06.2024

Несколько слов об образовании голоса

Кроме того, тональность, звучность голоса зависит от голосовых связок — это соединительнотканные образования, лежащие в стенках гортани и покрытые слизистой оболочкой. Когда человек молчит, голосовые связки неподвижны и просвет гортани максимально широкий. При разговоре шепотом голосовые связки вибрируют, но практически не соприкасаются друг с другом. При разговоре они вибрируют интенсивно, трутся друг о друга, причем чем выше и громче голос — тем уже голосовая щель, тем теснее соприкосновение связок.

Почему пропадает голос

Исходя из анатомии гортани и физиологии голосообразования можно сделать вывод о том, что именно может повлиять на состояние голоса. В первую очередь речь о патологиях голосовых связок. Чаще всего речь идет об их отечности вследствие воспаления. Воспаление может быть инфекционной и неинфекционной природы — последнее может возникнуть вследствие аллергической реакции, ожога гортани, травм, длительного курения, дыхания слишком сухим воздухом. Безусловно, голос может пропасть вследствие повреждения гортани, а также вследствие некоторых патологий нервной системы (например, тяжелого стресса или опухоли центра головного мозга, ответственного за голосоообразование). Однако чаще всего основная причина охриплости или даже утраты голоса — воспалительный отек голосовых связок.

Восстановление голоса

Как восстановить голос? В первую очередь следует определить причину дисфонии, для чего может понадобиться осмотр не только ЛОР-врача, но также невропатолога, пульмонолога а также ряд инструментальных исследований.

Какой бы ни была причина утраты голоса, врач будет рекомендовать соблюдать молчание в течение восстановительного периода — это важно для того, чтобы избежать дополнительного травмирования голосовых связок. Кроме того, рекомендуется обеспечить увлажнение вдыхаемого воздуха и обильное питье для пациента — эти меры способствуют поддержанию водного баланса слизистой гортани и ее скорейшему восстановлению.

Кроме того, необходимо принимать лекарства, восстанавливающие голос — например, Гомеовокс — комбинированное средство, сочетающее в себе комплекс активных веществ растительного происхождения, которые оказывают на слизистую гортани противовоспалительное и смягчающее действие. Применять таблетки, восстанавливающие голос Гомеовокс можно не только с лечебной, но и с профилактической целью — перед необходимостью длительного разговора, пения. Кроме того, если речь идет об инфекционном воспалении гортани, врач может назначить для борьбы с инфекцией антибактериальные или противовирусные препараты.

Ответственное отношение к голосу и меры устранения воспаления гортани поможет восстановить голос в домашних условиях максимально быстро.

Этим постом мы хотели бы начать цикл статей, посвященных задаче изменения голоса. В зарубежной литературе данную задачу часто именуют термином voice morphing, в отечественной литературе данная задача ещё не получила достаточного освещения как в научных, так и в инженерных кругах. Тема является достаточно обширной и во многом творческой. В результате работы в данном направлении у нас накопился определенный опыт, который мы планируем систематизировать и изложить, а также передать основную суть некоторых алгоритмов.

Введение

Речевой тракт человека является едва ли не наиболее совершенным и гибким в сравнении со всеми известными животными и по разнообразию производимых звуков оставляет позади большинство музыкальных инструментов. Основная сложность в анализе и изменении голосового сигнала кроется именно в данном разнообразии и вытекающей большой неопределенности, связанной с вычленением и обработкой элементарных звуковых единиц. Не существует алгоритмов, хорошо подходящих для обработки всех звуков речи. К тому же, один и тот же элементарный звук человек может произносить по-разному в зависимости от своего эмоционального, физического состояния, от места звука в слове, etc. Индивидуальные особенности произношения, культурный и языковой фактор, медицинские патологии — все это также оказывает влияние на произносимый звук.

Звукообразование, общие сведения

Для понимания специфики обработки голосового сигнала, рассмотрим более подробно вопрос звукового состава речи и каким образом данные звуки образуются. Процесс звукообразования принято описывать с помощью двух основных понятий: фонация и артикуляция, опишем их по порядку.

Верхний график отражает значение U(t) во времени на выходе голосовой щели. Нижний график показывает первую производную U(t) по времени — суть изменение давления на выходе голосовой щели. Это периодическое изменение давления уже является звуком само по-себе. Данный звук состоит из шумовой и гармонической составляющих. Шумовая составляющая образуется турбулентностью из-за резкого увеличения U(t) и неполного смыкания голосовой щели (модель на картинке выше не учитывает шумовую составляющую). Гармоническая составляющая может быть представлена гармоническим рядом, где частоты всех вторичных гармоник (которые ещё называют обертонами) кратны частоте первой самой низкой гармоники, называемой частотой основного тона. (см. рисунок ниже).

Физику образования данных гармоник в двух словах объяснить не получится, для этого лучше написать отдельную статью. Главное пока запомнить, что из гортани при работе связок уже может выходить вполне гармонический звук. Численное значение частоты основного тона равно частоте сокращения голосовых связок и является функцией от их длины, плотности и натяжения.

Артикуляция заключает в себе процесс изменения состояния всех элементов речевого тракта при звукопроизнесении. Фонация является частью артикуляции. Речевой тракт можно упрощенно представить совокупностью камер и трубок (см. рисунок справа), через которые проходит сигнал возбуждения. Сужения и расширение смычек голосового тракта, лежащих выше гортани, дополнительно влияют на скорость прохождения воздушного потока, формируют дополнительные (помимо голосовой щели) зоны турбулентности. Вместе с тем полости речевого тракта аналогичны акустическим резонаторам при прохождении через которые усиливаются одни и ослабляются другие частоты звука. Мышцы речевого тракта позволяют человеку контролировать геометрию камер речевого тракта, создавать препятствия на пути воздушного потока (язык, зубы, губы).

В грубом приближении можно резюмировать вышесказанное, как:
артикуляция = фонация + работа мышц речевого тракта,
где фонация может быть вокализованной или не вокализованной, а сокращение каждой отдельной мышцы — некоторая функция от времени.

В процессе обучения разговорной речи человек учится координировать работу органов артикуляции для получения определенных звуков. Из-за индивидуальных анатомических особенностей один и тот же звук у всех людей звучит немного по-разному, и это один из важных факторов, по которым мы отличаем голоса людей. При согласованной работе голосовых связок и остальных мышц речевого тракта, возможно образование гласных, согласных, смешанных и переходных звуков. Далее предлагается кратко рассмотреть эти группы, в общих чертах описать их артикуляцию и основные признаки.

Простейшая классификация звуков речи

Теперь перейдем к согласным звукам. Их количество значительно превышает количество гласных звуков и по своему звучанию они могут быть разбиты на подклассы. Как это часто бывает в реальной жизни, многие феномены имеют признаки многих классов и однозначная классификация весьма затруднительна. Согласные звуки в данном случае не являются исключением. Их разбиение на классы зависит от рассматриваемого языка и применяемой фонетической теории. Мы рассмотрим наиболее общую классификацию, состояюшую из трех основных групп:
— фрикативные согласные
— смычные согласные
— сонорные согласные

Генерируемый шумовой сигнал, как и в случае с гласными звуками, проходит через некоторое количество акустических фильтров (камеры речевого тракта), которые придают этому шуму некоторую характерную спектральную форму и звучание.

Следует обратить внимание, что все три попытки произношения звука значительно отличаются друг от друга во временной области. При этом на слух их отличить весьма тяжело.
Пример спектрограммы слова с несколькими смычными звуками изображен ниже.

2. Гласные звуки несут в себе большее количество энергии, нежели согласные, основная её часть (1-я и 2-я форманты) лежат в диапазоне от 400 до 3000 Гц. Согласные звуки имеют значительно меньшую энергию. У большой части согласных звуков значительная часть этой энергии сосредоточена в области 2-10 КГц. Один из примеров показан ниже:

3. Гласные звуки имеют в среднем большую продолжительность, нежели согласные (100-300 мсек против 30-100 мсек, хотя конкретные точные цифры сильно зависят от языка и человека)

Речевой сигнал при слитной речи может условно считаться стационарным на отрезках от 5 до 100 миллисекунд в зависимости от особенностей диктора и произносимого звука. На более длительных интервалах анализа возрастает вероятность существенного изменения свойств сигнала, что может привести к несостоятельности оценок его усредненных параметров. Как и в любой другой области обработки сигналов, большие проблемы могут создать шумовые помехи, особенно те из них, которые имеют гармоническую природу и/или некоторые подобия формант — частотные области со сравнительно большой энергией.

Ожидайте

Специалист свяжется с Вами сразу в рабочее время с
Пн - Пт с 10:00 - 19:00 МСК

Перезвоните мне

Ваш персональный менеджер: Екатерина
Ответственная и отзывчивая! 😊

Ожидайте

Специалист свяжется с Вами сразу в рабочее время, ежедневно с 10:00 - 19:00 МСК

Перезвоните мне

Речевой аппарат является совокупностью согласованно действующих органов, помогающих образовывать голос, регулировать его и формировать в осмысленные выражения.

Бесплатные занятия с логопедом

Бесплатный курс ИКТ для детей

Возникновение речи у человека, формирование звуков возможно благодаря речевому аппарату. Речевой аппарат является совокупностью согласованно действующих органов, помогающих образовывать голос, регулировать его и формировать в осмысленные выражения. Таким образом речевой аппарат человека подразумевает под собой все элементы, прямо включенные в работу создания звуков – артикуляционный аппарат, в том числе ЦНС, органы дыхания – легкие и бронхи, горло и гортань, полости рта и носовые полости.

Строение речевого аппарата

Строение речевого аппарата человека, то есть его структура, разделена на два отделения — центральный и периферический отдел. Центральным звеном выступает человеческий мозг с его синапсами и нервами. К центральному речевому аппарату также относятся высшие отделы центральной нервной системы. Периферическим отделом, он же исполнительный является целая общность элементов организма, обеспечивающих формирование голоса и речи. Далее согласно структуры периферический отдел речевого аппарата разделяется на три подотдела:

Отдел, регулирующий дыхательные процессы. Дыхание — важная функция организма. Оно реализовывается специальными нервными центрами и происходит автоматически. Звуки из организма всегда идут на выдохе, и образовываемая в этот момент волна воздуха помогает выполнять сразу две задачи – артикуляционную функцию и образование голоса. К этому отделу относятся легкие и бронхи, мышцы, расположенные меж ребер, диафрагма.
Голосовой отдел. Голос обладает тремя характеристиками. Это его мощность, тембр и высота. Работа голосовых связок вызывает колебания воздуха, передаваемые во внешний мир, воспринимаемые как голос.
Артикуляционный аппарат — это отдел непосредственного формирования звуков в речь. Состоит из активных органов и пассивных. Активные органы артикуляции — подвижные, помогающие формировать звуки. Основными органами артикуляции являются губы и язык, небо и челюсть. Их перемены в положении ведут к созданию сужений в разных местах артикуляционного отдела. От этого положения зависит характерность производимого звука. Нижняя челюсть помогает созданию ударных гласных. Язык — главная мышца артикуляционного аппарата. От его способностей к гибкости и трансформированию зависит четкость произносимых звуков. Губы также являются подвижной частью и способствуют формированию гласных звуков и речи, они являются важным органом при артикуляции слов, которому помогает конкретное расположение языка.
Пассивные органы, входящие в артикуляционный аппарат — это органы неподвижные. Их главная задача быть фундаментом, основанием для активных органов. К пассивным органам относятся зубы и вся полость рта, твердое небо. А также глотка и гортань. Хоть они и неподвижны, но все же влияют, пусть и незначительно, на речевой потенциал и характер речи человека.

Формирование голоса

В каждом языке на нашей планете существует конкретное число звуков, создающих акустический образ языка. Звучание находит смысл только в схеме предложений, помогает различать одни буквы от других. Такое звучание называется фонемой языка. Все звуки языка отличаются по артикуляционным признакам, то есть их различие происходит от образования звуков в речевом аппарате человека. И по акустическим признакам — по различиям в звуке.

Голос можно считать результатом тяжелого труда мускулов разных составляющих периферического речевого аппарата. В формирование звука вносят свою лепту три его отдела:

дыхательный, иначе энергетический – включает в себя легкие, бронхи, трахею и горло;
голосообразовательный отдел, иначе генераторный – гортань вместе со звуковыми связками и мышцами;
звукообразовательный, иначе резонаторный – полость ротоглотки и носа.

Работа данных отделов речевого аппарата в полном симбиозе может происходить только через центральное управление речевыми и голосообразовательными процессами. Это говорит о том, что дыхательный процесс, артикуляционный механизм и формирование звука, полностью контролируются нервной системой человека. Ее воздействие распространяется и на периферийные процессы:

функционирование дыхательных органов регулирует мощность звучания голоса;
функционирование ротовой полости отвечает за формирование гласных и согласных звуков и за различие артикуляционного процесса при их формировании;
носовая часть обеспечивает регулировку обертонов звука.

В образовании голоса занимает ключевое место центральный речевой аппарат. Челюсть и губы человека, небо и надгортанная доля, глотка и легкие – все вовлечены в процесс. Воздушный поток, выходящий из организма, идущий далее сквозь гортань и проходящий через рот и нос, является источником звука. На своем пути воздух проходит через голосовые связки. Если они расслаблены, то звук не образовывается и проходит свободно. Если они приближены и напряжены — воздух, при прохождении создает вибрацию. Итогом этого процесса и является звук. А далее при работе подвижных органов ротовой полости происходит непосредственное формирование букв и слов.

Структурные компоненты речи

За речевую функцию отвечают:

Центр сенсорной речи — восприятие звуков речи, базирующееся на звукоразличительной системе языка, за данный процесс отвечает зона Вернике в левом полушарии мозга.
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.

Диагностика проблем с речевым аппаратом

Усвоение норм родного языка происходит путем копирования того, что человек слышит. И все родители по-разному относятся к проблемам развития речи у своих детей. Одни — начинают бить тревогу, когда ребенок в возрасте двух лет не использует для общения развернутые фразы, другие – более беспечны, и могут упорно не замечать, что у ребенка нарушено функционирование речевого аппарата.

Наличие проблем во многом зависит от того насколько правильно сформирован речевой аппарат человека. Важно чтобы каждый отдел, принимающий участие в формировании голоса, полноценно и точно функционировал.

Основаниями нарушений могут являться множество факторов, так как строение речевого аппарата человека очень структурно сложная схема. Но основных причин всего три:

неверное использование органов речи;
структурные нарушения речевых органов или тканей;
проблемы с отделами нервной системы, обеспечивающими процесс воспроизведения звуков и голоса.

Под задержкой речевого развития (ЗРР) подразумевается количественное недоразвитие словарного запаса, несформированность экспрессивной речи либо отсутствие фразовой речи к 2 годам и связной речи к 3 годам у детей. При дефиците голосовых функций общение ограничивается, объем получаемой из внешнего мира информации речевого характера уменьшается, что далее может привести к серьезным проблемам с чтением и письмом.

Такие дети нуждаются в консультации детского невропатолога, детского отоларинголога, логопеда, а также психолога для подбора объема коррекционной помощи.

Знание строения речевого аппарата и его функций поможет вам вовремя обратить внимание на отклонения от нормы и увеличивает шанс на быстрое и полное исправление патологии.

Читайте также: