喉部生理 (Laryngeal Physiology)

聲帶的發聲與運作-「白努利效應」(Bernoulli effect)

由1950年代開始，幾位致力於聲樂教學的科學家與聲樂教師就開始傳播「白努利效應」(Bernoulli effect)在歌唱時的作用。白努力效應的原則是指流動較快的氣流密度比流動較慢的氣流密度低而壓力小。用一個簡單的實驗來看到這個現象，用手拿一張紙，將紙輕輕放在下巴上，用嘴吹一口氣，紙張就會上揚。或是用兩隻手各拿一張紙，將紙垂直的拿到嘴的兩旁，在兩張紙間吹一口氣，可以看到紙的下端向中間靠攏。這解釋了紙的上方或兩張紙間，由於氣流的通過，使得壓力變低，所以紙的下方或紙張兩旁的空氣壓力使得紙張向上飄或向內靠攏。運用至聲音時，當氣流由氣管通過較窄的聲門時，外面的壓力比聲門間的壓力大，所以聲門在氣流通過後會靠攏，單由氣的運送所造成的氣流變化就可以讓聲帶產生振動。

喉頭的發聲機能

喉頭有三種主要的機能：即呼吸道的保護機能、呼吸機能與發聲機能。在此單就發聲機能作敘述。喉頭的發聲機能在系統發生學上是最晚發展出來的一種功能，聲音的產生最主要是胸腔呼出的氣體經由聲帶的振動而得之，並藉著一些共鳴腔如鼻腔、口腔及咽腔來增強聲音的效果，如果要轉變成可以理解的語言，則有賴舌、齒、唇、顎等構音器官的協調，及其他咽部等共鳴腔的變化來達成。

聲帶的振動原理有兩種學說：一是神經時值學說(neurochronaxic theory)，一是肌彈力-一氣體動力學說(myoelastic aerodynamic theory)。神經時值學說主張：聲帶的振動是在中樞神經系統的直接控制之下，因此每一振動週期的開始，由一個別的神經衝動(impulse)到達喉部適當的肌肉而引起收縮，按此學說，在每一個振動週期開始時，控制聲帶的肌肉會自動的控制聲帶，而聲帶併攏的過程則是肌肉鬆弛的結果。有許多研究認為此學說矛盾處甚多如：1. 屍體的聲帶可利用聲門下氣流使之振動。 2. 兩側聲帶麻痺的病人仍可發聲 。3. 氣切的病人將氣管口塞住即可發聲，不塞住則無法發聲，因此沒有氣流即沒有聲帶之振動。

較可接受的是肌彈力-一氣體動力學說(myoelastic aerodynamic theory)。主張聲音的產生主要是受氣管內空氣的壓力與聲帶本身的彈力來控制，因此聲音的高低與強弱，需藉著聲帶的緊張度和呼氣壓的強弱來調整，發聲時聲帶振動並非單純的水平開閉運動，而是立體性的複雜運動，肺部有如一個風箱，將空氣向聲門處壓擠，此時聲門下壓力(呼氣壓)增強，會將聲帶往外上方推開，於是聲門被打開，聲門一旦打開，呼出的氣體就會溢出，聲門下的壓力也隨著降低，會使聲帶反方向的彈回內下方，然後在回復到原來的位置；聲門關閉時，聲門下壓力又上升，於是聲帶又被推開，如此週期性的反覆運動，形成了發聲時的聲帶運動。

不管是哪一種學說，聲帶交替性的開與閉造成胸腔內空氣的吹出，而使聽者感受到聲音，聲帶運動週期的間隔愈短期，振動的頻率愈大，可產生的音調也愈高，因此可知聲音的高低與聲帶振動的頻率有關，並隨著聲帶振動部分的長度、張力及質量之不同而有所改變，男的長聲帶加上較大的質量，產生比短聲帶的女生更低沉的聲音，就好像大提琴的長弦產生比小提琴的短弦更低沉的音調一樣。

由於聲帶長度寬度外觀彈性度與緊張度的不同，以及發出音調時不同的呼氣量，加上構音、共鳴時的特異性，即使是相同的發聲方式，卻不可能發出相同的聲音，所以聲音的特色就好像指紋一樣，沒有人會相同的。

Vocal Registers

Although conceding that there are possibly more than three vocal registers, Hollien(1974) recognizes the following:

    1. Pulse register. The lowest range of phonation along the frequency continuum.

    2. Modal register. The range of fundamental frequencies normally used in speaking and singing.

    3. Loft register. The higher range of fundamental frequencies, including the falsetto.

    In the untrained singer, transitions between registers are heard as changes in quality and even as a "break" in the voice.

Modes of Vocal Attack

Vowels especially, but consonants also, con be produced in isolation or in contextual speech by three different kinds of vocal fold initiation or attack.

    1. The hard, glottal, or stopped attack. Voice is produced by first adducting the vocal folds to the midline, building up infraglottal pressure, and then initiating the vowel. The explosive sound that results  is called the glottal stop or glottal coup.

    2. The even or static attack. The vocal folds are nearly approximated as exhalation beings. Voice onset is smooth and instantaneous.

    3. The breathy attack. The vocal folds are abducted as exhalation begins and adduct after exhalation has begun. The effect is a moment of breathiness heard just before voicing.

(參考選錄資料如下)

康美鳳。(2001)。《人聲的奧秘》。台北：世界文物。                                                                                 張斌。(1995)。《耳鼻喉科學》。台北：正中。

Aronson, E. A. (1990). Clinical Voice Disorders: An Interdisciplinary Approach. New York: Thieme Inc.