Глава 4

4.6.1. Основные механизмы звукообразования речи

Речевой сигнал является средством передачи разнообразной

информации — как вербальной (словесной), так и невербальной

(эмоциональной). Для быстрой передачи информации в процессе

эволюции был отобран особым образом закодированный и струк-

турированный акустический сигнал.

Процесс образования и восприятия речевых сигналов, схемати-

чески показанный на рис. 4.6.1, включает в себя следующие основ-

ные этапы:

— создание речи — формулировка сообщения, кодирование,

нейромускульные действия, движения элементов голосового тракта

и звукового источника (создание акустического сигнала), излучение

акустического сигнала;

— восприятие речи — спектральный анализ и выделение

акустических признаков в периферической слуховой системе, пе-

редача выделенных признаков по нейронным сетям, распознава-

ние языкового кода (лингвистический анализ), понимание смысла

сообщения.

Для создания такого специализированного акустического сигна-

ла используется специальный «голосовой аппарат», совмещенный

с физиологическим аппаратом, предназначенным для дыхания

и приема пищи.

Голосовой аппарат, как уже отмечено выше, является своего

рода духовым музыкальным инструментом. Все способы звукоиз-

влечения, которые имеются в духовых инструментах, используются

и в процессе образования речи (в т. ч. вокальной речи), однако они

могут быстро перестраиваться по приказам мозга и имеют широчай-

шие возможности, не доступные ни одному инструменту.

Создание речи

Восприятие речи

Рис. 4.6.1. Основные процессы создания и восприятия речи

Акустика музыкальных инструментов. Акустика речи и пения

391

Рис. 4.6.2. Структура

голосового аппарата:

Структура голосообразующего

аппарата показана на рис. 4.6.2. Подоб-

но духовому музыкальному инструменту,

он состоит из следующих основных час-

тей [88, 90, 91, 100, 103, 104, 109]:

— генератора — дыхательной систе-

мы, состоящей из воздушного резервуара

(легких), где запасается энергия избыточ-

ного давления, мускульной системы и вы-

водного канала (трахеи) со специальным

аппаратом (гортанью), где воздушная

струя прерывается и модулируется;

— вибраторов — голосовых связок,

воздушных турбулентных струй (создаю-

щих «краевые тоны» — см. раздел 4.2),

импульсных источников (взрывов);

— резонаторов — разветвленных

и перестраиваемых резонансных полос-

тей сложной геометрической формы (глот-

ки, ротовой и носовой полости и др.), на-

зываемых артикуляционной системой.

Гэнерация энергии происходит

в легких, которые представляют собой

своеобразные меха, создающие поток воз-

духа при вдохе и выдохе за счет разницы

атмосферного и внутрилегочного давле-

ния (рис. 4.6.2). Процесс вдоха и выдоха

происходит за счет сжатия и расширения

грудной клетки, который осуществляется

с помощью двух групп мышц: межребер-

ных (используются в основном при речи)

и верхнебрюшных вместе с диафрагмой — мускульной тканью

в форме двойного купола, которая напрягается и опускается при

вдохе, расширяя грудную клетку, (используются в основном при пе-

нии). Увеличение грудной клетки растягивает легкие. Это приводит

к падению внутрилегочного давления по отношению к атмосфер-

ному, за счет чего в легкие устремляется воздух. При вдохе

мускулы расслабляются, диафрагма поднимается и выталкивает

воздух. Таким образом, вдох — процесс активный, требующий за-

трат энергии, выдох — процесс пассивный. При обычном дыхании

этот процесс происходит примерно 17 раз/мин; управление им как

при обычном дыхании, так и при речи происходит бессознательно;

при пении процесс постановки дыхания происходит сознательно

и требует длительного обучения.

Количество энергии, которое может быть израсходовано на

создание речевых акустических сигналов, зависит от объема

- ротовая полость,

- твердое нёбо,

- мягкое нёбо,

- язычок,

- язык,

- носовая полость,

- глотка,

- надгортанник,

- пищевод,

голосовая щель,

11 — перстневидный хрящ,

12 — щитовидный хрящ,

13 — трахея,

14 — бронхи

9

10 -

392