При обычном дыхании, как сказано выше, голосовая щель широко раскрыта, при вдохе и выдохе воздух свободно проходит через нее. При фонации голосовые складки смыкаются, давление воздуха в грудной клетке становится выше, чем при обычном выдохе. Выдыхаемый из легких воздух давит на сомкнутые складки, они на миг расходятся в стороны, воздух устремляется в пространство голосовой щели между складками и толкает неподвижный столб воздуха, находящийся непосредственно над ними, в преддверии гортани. Давление воздуха в голосовой щели и над ней растет, и воздушный столб начинает ускоряться вверх в полость глотки, рта, позволяя новым порциям воздуха заполнять пространство под ним.
Положение голосовых складок и движение воздуха при голосообразовании. В силу своей упругости, а также благодаря сокращению мышц, суживающих голосовую щель, связки возвращаются в исходное (срединное) положение, голосовая щель закрывается. Воздух, продолжая выходить из легких, вызывает вновь расхождение складок. Смыкания и размыкания складок в поперечном направлении (кнутри и кнаружи, рис. 28), продолжаются до тех пор, пока не прекратится давление выдыхаемой струи воздуха.
Стрелки указывают направление колебаний голосовых складок. В результате колебаний голосовых складок движение струи воздуха, текущей по трахее под давлением, превращается над голосовыми связками в колебания частиц воздуха. Эти колебания, передаваясь в окружающую среду, воспринимаются органом слуха как звук голоса. При обыкновенном разговоре давление воздуха в трахее составляет около 100 мм. рт. ст. при громком разговоре и пении – около 200 мм. рт. ст и выше.
Таким образом, главным звукообразующим органом у человека является гортань, при фонации эластические голосовые складки под действием струи выдыхаемого воздуха совершают колебания определенной частоты, что и вызывает образование звуков. При фонации (в процессе речи или пения) истинные связки колеблются с частотой 800 и более раз в секунду. Колебания голосовых связок при фонации можно сравнить с колебаниями пружинных язычков органной трубы (рис. 29).
Под действием пружин язычки плотно прижимаются друг к другу. Нагнетаемая мехом струя воздуха попадает в трубу и давит снизу на язычки. Уступая этому давлению, язычки расходятся в стороны и пропускают часть воздуха наружу. Тогда давление на язычки снизу несколько уменьшается, и они вновь прижимаются под действием пружин друг к другу. Воздух продолжает поступать из меха в трубу, и весь цикл повторяется снова. Размыкания и смыкания язычков вызывают периодические сгущения и разреживания воздуха в верхней части трубы, т. е. создают воздушные волны, которые воспринимаются как звук определенной силы и высоты.
При каждом расхождении голосовых связок во время их колебаний при фонации прорывается очень небольшое количество воздуха. Поэтому давление поступающей в окружающую среду звуковой волны ничтожно по сравнению с давлением свободно выдыхаемой воздушной струи. В этом можно убедиться посредством очень простого опыта: при обычном выдохе поднесенная ко рту полоска бумаги сильно отклоняется вперед, а при фонации даже легкая пушинка возле рта остается совершенно неподвижной.
Механизм шепота. Если во время произнесения звуков смыкание голосовых связок происходит без участия поперечной черпаловидной мышцы, то голосовые связки в области черпаловидных хрящей, в задней части, не смыкаются, между ними остается небольшая треугольной формы щель (рис. 30). Голосовые связки не колеблются, но трение струи воздуха о края треугольной щели, вызывает шум, который благодаря артикуляционному аппарату и резонаторам приобретает окраску различных гласных и согласных звуков и воспринимается в виде шепота. Следует отметить, что, в отличие от обычной голосовой речи, шепотное произнесение может осуществляться не только на выдохе, но и на вдохе. При шепоте давление воздуха в трахее составляет около 36 мм рт. ст.
Механизм фальцета. Фальцетом (от итал. falsetto – фистула, тонкое звучание) называется неестественно высокий мужской голос. При фальцете голосовые связки колеблются не по всей своей толщине, а лишь тонкими краями, причем колебания осуществляются не в поперечном, а в продольном направлении, т. е. вверх и вниз. В этом случае связки смыкаются не полностью, между ними остается веретенообразная щель. Фальцетный голос отмечается у детей до периода полового созревания.
