Hogy rezdülnek a hangszalagok
A laringoszkóptól a "Fabra"
Az IP Pavlov gyakran ismételten megismételte, hogy a tudományos munka sikere a kutatási módszerek tökéletességétől függ. Gyakran új módszer hoz új eredményeket. Így különösen a delfinek ultrahangos echolocationja csak akkor jött létre, amikor ultrahangos vevőkészülékeket és modern hidroakusztikus készülékeket hoztak létre. Tehát az emberi hangfelfüggvény számos mintájának felfedezésével járt.
Milyen módszerek és eszközök vannak az énekszalagok emberi rezgéseinek tanulmányozására?
Mint már említettük, a megdöbbentő hangszalagok alatt hangképzés egy élő ember először látta M. Garcia (fia) segítségével gégetükör ő találta - a gége tükrök. Ha valakinek a torkát is hasonlítható egy függőleges cső, a száj formája és elrendezése hasonlít egy szegmens széles vízszintes cső, tedd a torok oldalon, így akkor is, ha erősen, hogy nyissa ki a száját, a hangszalagok, hogy a szabad szemmel látni nem lehet: ezek mögött egy gyökér a mélyben nyelv garat. Ezenkívül gyengén világítanak, ami további nehézséget jelent számukra.
Ábra. 9. Laryngoszkóp, amellyel az orvosok megvizsgálják a hangszalagokat.
Laringoszkóp Garcia - figyelemre méltó az az egyszerűség és a berendezés hatékonysága - egyszerre megoldja mindkét problémát: vajon a hangszálak hozzáférhető megfigyelés a szabad szemmel, és ezzel egyidejűleg ad nekik fényt. Lényegében a laringoszkóp - egyszerű periszkóp: a kis kerek tükör a hosszú és vékony nyél behelyezzük a torok egy férfi olyan szögben, hogy a tengelye a megfigyelő, hogy tükrözi a hangszálak. Világítja meg a hangszálak küldtek egy fénysugarat visszakerül a laringoszkóp izzók (ábra. 10).
Ábra. 10. A laryngoszkópia rendszere.
1 - az orvos gömb alakú elülső tükre (reflektor), amellyel egy elektromos izzólámpa fénysugarat irányítanak a laryngoszkópra és a hangszalagokra (szaggatott vonal); a reflektor közepén egy kis lyuk van, amely az orvosnak az énekszalag megfigyelésének hosszát szolgálja:
2-fogantyú a laryngoszkóp.
A megfigyelés a hangszálak egy gégetükör nem lehetséges azonban, hogy meghatározza azokat a tétovázás, mivel a rezgési frekvencia olyan magas, hogy a szemünk ingadozó élek a hangszálak, mint a küllők a gyorsan forgó kerék, beleolvadnak folyamatos elmosódást.
A stroboszkóp a laryngoszkóp után jött a tudósok segítségére. A strobe alapelve egy gyorsan forgó vagy gyakran rezgő test megvilágítása, amely szakaszos fénysugarakkal van megvilágítva. Ha a hangszálak a rövid villanások azonos fázisban az oszcilláció, mint például a teljes lezárás, köszönhetően a tehetetlenség orgona látás látjuk a hangszálak, hogy felfüggeszti a zárt helyzetben. Rövid, gyakran követi egymást, a fénysugarak, mintha megállítani látásunk oszcilláló test egy szakasza az oszcilláció, ahogy világítanak rá. Egyéb, nem világító szakasz a rezgő test a szemnek, mivel elvesztek, nem léteznek, azaz a. E. Egy illúzió a béke állapotát tulajdonképpen egy mozgó tárgy.
Könnyű megérteni, hogy az immobilitás illúziójának megteremtése érdekében feltétlenül szükséges, hogy a test oszcillációinak gyakorisága megegyezzen a fény villogásának gyakoriságával. Ha az utóbbi kissé eltér a megfigyelt objektum frekvenciájától, minden új fénysugár megvilágítja az objektumot már az előzőtől kissé eltérő fázisban, és nagyon lassan és egyenletesen oszcillál a testben. Ennek köszönhetően a stroboszkóp lehetővé teszi számunkra, hogy ne csak "állítsuk meg" a szemünket egy gyorsan ingadozó tárgynak, hanem "lelassítsuk" az ingadozásokat. Látható, hogy a lassulás mértéke fordítottan arányos a kötegek rezgésének gyakoriságával és megvilágításával.
A világítás különböző módjaiban a fény intervallumának eléréséhez különböző eszközöket használnak. A legkorábbi modellekben a homlokzati megfigyelő fényvisszaverőjén fellépő fénysugarat egy, a fénysugár útján elhelyezett rovátkákkal elforgatott liska megszakította. Amikor forgatni a lemezt, mint egy sziréna, hangot ad, a másodpercenkénti fényszüneteknek megfelelő frekvenciának megfelelően. A vizsgált énekesnek, hogy énekszalagjait "megállítsák", pontosan ugyanolyan magasságban kell mintavételezni, amikor stroboszkóp. A gyakorlatban kiderül, hogy egyetlen énekes sem - még az "abszolút hallás" birtokosa sem képes teljesen ellenállni a stroboszkóp szirénájának hangmagasságának legalább 10 másodpercig. A szirénalemez hangjának tökéletesen pontos utánzata, vagy - amint azt VG Ermolaev professzor a "stroboszkópikus kényelem stádiumának" nevezte, 1-2 másodpercig tart. amely után az énekes kezd hamisítani.
Fáradt állapotban egyetlen énekes sem képes legalább 1 másodpercig megmutatni a stroboszkópos kényelem színpadát.
Mellesleg, ily módon felfedezték a vokális művészet számos paradoxonát - az aktív abszolút zenei fül nem abszolút értékét. Egy adott hangzás intonációjának pontatlansága mind a halláskontroll pontatlansága, mind pedig a reprodukció hibája okozhatja.
A "stroboszkópikus komfort" megsértése annál is hangsúlyosabb, annál inkább hibás a hangkészülék (fáradt vagy beteg). Ezen az alapon az orvosok még a stroboszkópos kép több szakaszát is felvázolják, amelyek alapján megítélik az énekkész állapotát.
Ábra. 11. Az emberi gége laryngoszkópjában megfigyelt kép,
az (a) inspiráció során és a (b) fonáció során.
1 - a hangszalag két szélének epiglottisza.
A közelmúltban elektronikus sztroboszkópokat osztottak szét. Nem rendelkeznek szirénával. Singer tud énekelni stroboszkóp bármikor kényelmesen rá figyelmét, hogy nem magától hangolva egy előre meghatározott sziréna hang, és hangszálak hogy továbbra is világít szakaszos fényimpulzusokat a neon mentesítés vagy pulzáló villanófénnyel, mint amilyeneket például a fotósok. A villanófény villamosságának gyakoriságát egy elektronikus strobe-ben automatikusan szabályozza a hangszalagok ingadozása. Ehhez miniatűr mikrofonokat (laryngophones) alkalmaznak az énekes műtétjére, amely rögzíti a hangkábelek oszcillációinak gyakoriságát. A laryngophonokból érkező jel belép az erősítőbe, és szabályozza a vaku lámpájának kimeneti frekvenciáját.
Így nem számít, milyen jegyzetet énekes, énekelt, elektronikus stroboszkóp mindig megfigyelhető szakasza „sztroboszkópikus kényelmet.” - a teljes mozdulatlanság a hangszálak (2) Az eszköz, azonban van olyan eszköz, amely lehetővé teszi, hogy mesterségesen eltolja a világítás fázisból, és így valahogy " lelassít "a hangszalagok rezgéseit. Ennek köszönhetően a készülék elektronikus stroboszkóp stroboszkóp nélkülözhetetlen azok számára, akik nem képesek utánozni a sziréna hangja stroboszkóp (nincs aktív zenei fül).
Ábra. 12. A laryngostroboszkópia eljárásai.
1-sztroboszkóp lyukakkal
Rengeteg orosz és külföldi kutató sokéves munkát végzett egy strobe-szel. Ez a készülék jelenleg nemcsak a hangszálak rezgéseinek tudományos kutatásának fontos eszköze, hanem a hangbetegségek diagnosztizálására szolgáló készülék is.
Ha beszélünk a hiányosságokat stroboszkópos, akkor először is - ismert függése az adatok a szubjektív tulajdonságok a megfigyelő: magad, akkor legalább látja az oszcilláció a hangszálak, de nem méri őket, és értékeli, mint mondják, a szem. És ha beszélünk a hangfunkció megsértésének szakaszairól, kötet. a normától való eltérésekről, akkor természetesen a számok nyelvét kell beszélnünk. Az ábrákat csak méréssel lehet elérni.
Ennélfogva a vokális kábelvégzés technikájának továbbfejlesztése a kapott adatok objektívebbé tételének módja volt. Már egy ilyen egyszerű eszköz, mint egy bevonat egy milliméter skálán gége tükör (vállalt, azonban hamarosan után a találmány a gégetükör), lehetővé tette, hogy pontosan méri a hossza a hangszálak. Azt találtuk, hogy a magasabb hang, annál rövidebb hangszálak :. A basszus hosszuk körülbelül 2,5 cm, 1,7-2,0 cm tenor és szoprán körülbelül 1,5 cm A tudósok már régóta azon, hogyan rögzíti a rezgések a hangszálak futószalagon. Ehhez azonban hosszú ideig nem volt lehetséges, és csak viszonylag elmúlt években a technológiai fejlődés lehetővé tette, hogy hozzon létre eszközöket objektív nyilvántartásba az emberi hangszál rezgések során hangképzés.
1959-ben Leningrádban kutatók AV Khokhlov és N. Petrov létrehozott egy eszközt hívják endolaringograf rögzítése hullámformák hangszálak pas oszcilloszkóp. Ehhez építettek egy miniatűr tükör laringoszkóp photoresistor és torok a vizsgálati személy, csak a gége alatt elhelyezett erős fényforrás. Sveg átjutott a test szövetein keresztül a szubglottikus térbe, és mintha enyhén megvilágította volna a hangkábelt az alulról. Ha a hangszálak zárva nem feszes, a részét a visszavert fény áthalad gégefedő és világítani alatt található a hangszálak photoresistor, amely a kutatók injektált az énekes a száját a laringoszkóppal, mint a normális gége- vizsgálata a gége. Amint könnyen látható, ilyen körülmények között, a mértéke megvilágítás a fotoellenállásra függ a szélessége a különbség a hangszálak, valamint a változás a lumen oszcilláció a hangszálak okoz megfelelő ingadozások az elektromos áram átfolyik a photoresistance, és ezek a rezgések oszcilloszkópon stub.
Így, endolaringografa Hohlova-Petrov lehet nem csak számolni a rezgési frekvenciája a hangszálak, hanem meghatározza az alakja a rezgések, amely bebizonyította, hogy típusától függ támogatott magánhangzó erő hangját, pitch jegyzetek és így tovább. D. Egy ismert hátránya endolaringografa, valamint a gégetükör és a stroboszkóp még mindig szükség van a bevezetése a szájüregbe a vizsgálati énekes idegen tárgy - gégetükör kétségkívül felborítja a természetes körülmények között a hangképzés. Ki ad nekünk egy garancia arra, hogy a kiejtés a magánhangzó „a” hangszálak bevezetése nélkül a laringoszkóp ingadozik ugyanúgy, mint a laringoszkóp?
A laryngoszkópos technikák ezen fontos hiányosságainak leküzdése érdekében Philip Fabre francia tudós szólal meg. 1957-ben sikerült regisztrálnia a hangszálak rezgéseit anélkül, hogy laringoszkópra lenne szükség. Eszköze azon alapul, hogy a gége (keresztirányú) rezisztenciáját a magas frekvenciájú áramokra rögzítik.
A oldalán a gége kis elektródákat bocsátanak ki nagyfrekvenciás áramok, amint az ismert a gyógyászatban fizikoterápiás nevezett készülék UHF. Az UHF, amint ismert, a mélyen eltemetett testápok felmelegítését szolgálja nagyfrekvenciás árammal. A Fabre készülékben lévő elektródák gyenge áramlatokat bocsátanak ki, amelyek gyakorlatilag nem okoznak semmilyen fűtést a szövetekben, és a vizsgált személy nem érez.
A Fab elektróda által kibocsátott aktuális emisszió intenzitása függ az elektródok közötti szövetek ellenállásától, vagyis a gége ellenállásától. Ez az ellenállás viszont a hangszalagok egymás közötti szorításától függ. Ennek figyelembevételével a hangkötések rezgései elkerülhetetlenül a Fabre készülékben lévő elektromos áram megfelelő és arányos oszcillációját eredményezik, amely már nem regisztrálható.
Ábra. 13. A hangszalag vibrációinak frekvenciájának mérése az eszköz segítségével F. Fabra.
Ha nem érdekelnénk a hangszalagok rezgéseinek pontos formáját, csak azok frekvenciáját, akkor a Fabra eszköz nélkül is megtehetjük. Mivel a gége közben vibrál hangképzés (jitter) és gyakorisága e rezgés pontosan megfelel a rázkódásra a hangszálak, lehetséges, hogy kövesse az utat a gége rezgés méréseket vibrochuvstvitelnyh elemek - rezgés érzékelők. Ezek a rezgésérzékelők egyszerűen piezoelektromos kristályokból vagy elektromágneses elvekből készülhetnek. Ugyanebből a célból a laringofonok minden formája teljesen alkalmazható.
A hangszálak rezgéseinek gyakoriságát a hagyományos mikrofonnal rögzített hang oszcillogramjáról is kiszámíthatjuk. Mivel a hangja tartalmaz sok felhangokkal, akkor számolni pályát jobban kiemelni, azaz a. E. Clean a felhangok, speciális elektromos szűrők.
Mindezen számos eszközzel a hangszalagok rezgéseinek gyakoriságának mérésére a kutatók az emberi hang kialakulásának számos skálájából származtak. Megmondjuk többet ezekről a titkokról.
Néha a stroboszkóposan megfigyelhetjük az énekvezetékek többé-kevésbé gyakori oszcillációját, míg a másikat álló helyzetben. Ez a meglepő jelenség azzal magyarázható, csak a ciklus ingadozása a jobb és bal kötegek, ami magyarázza a látszólag ismert autonóm erők okozzák a hangszálak ingadozhat. Ebben a jelenségben egyes kutatók bizonyítékokat látnak a hangkép kialakulásának neurokro-nanaktikus elmélete mellett (lásd ezt a következő részben).