کشف راز شکست صدا: چرا صدای سینه به فالستو میپرد؟
منشأ شکستها بین صدای سینه و صدای سر (فالستو) همچنان یکی از موضوعات بحثبرانگیز و چالشبرانگیز در علم صدا باقی مانده است. این پدیده، که در آن صدا به طور ناگهانی از یک کیفیت به کیفیت دیگر تغییر میکند، از دیرباز مورد توجه متخصصان و پژوهشگران حوزه صوت بوده است. جستجو برای یافتن علل دقیق و مکانیسمهای دخیل در این شکستهای صوتی، یادآور یک داستان کارآگاهی پیچیده و جذاب است که نیازمند بررسی دقیق شواهد و سرنخهای موجود است.
مرکز ما به عنوان اولین تیم فوق تخصصی صدا در ایران و کلینیک حنجره تهران با بهرهگیری از متخصصین مجرب و تجهیزات پیشرفته، در تشخیص، درمان و پیشگیری از آسیبهای صوتی پیشگام است. برای کسب اطلاعات بیشتر و ارتقاء سلامت صدای خود، شما را به مطالعه ادامه این مقاله دعوت میکنیم.
دیدگاه کلاسیک و محدودیتهای آن
از دیدگاه کلاسیک، تصور میشد که این شکستها نتیجه تغییر ناگهانی و لحظهای در فعالیت عضلات حنجره هستند. بر اساس این دیدگاه، این تغییرات عضلانی باعث تغییر ناگهانی در کشش تارهای صوتی و در نتیجه نوسان در فرکانس میشود. به عبارت دیگر، فرض بر این بود که عضلات حنجره به طور ناگهانی و غیرمنتظرهای تغییر وضعیت میدهند، که این امر منجر به تغییر زیروبمی صدا میشود. با این حال، آزمایشهایی که بر روی حنجرههای انسان انجام شد، نشان داد که شکستهای ناگهانی بین صدای سینه و صدای سر میتوانند به طور خودبهخودی نیز رخ دهند، حتی زمانی که کشش تارهای صوتی به آرامی و به تدریج تغییر میکند. این یافتهها نشان داد که دیدگاه کلاسیک نمیتواند تمامی جنبههای این پدیده را توضیح دهد و عوامل دیگری نیز در این فرآیند دخیل هستند.
نظریه دینامیک غیرخطی
یک توضیح نظری جایگزین برای این پدیدهها در دهه 1990 با معرفی نظریه دینامیک غیرخطی به علم صدا پدیدار شد. این نظریه، رویکرد جدیدی را برای درک مکانیسمهای تولید صدا ارائه داد. بر اساس این نظریه، سیستم تولید صدا مانند یک نوسانگر دینامیکی غیرخطی رفتار میکند. در این مدل، صدای سینه و صدای سر را میتوان به عنوان دو روش ممکن نوسان (جاذبهها) در نظر گرفت که ذاتی دستگاه صوتی هستند. به عبارت دیگر، دستگاه صوتی به طور طبیعی تمایل دارد که در یکی از این دو حالت نوسان کند.
سپس میتوان شکستهای صوتی را بهعنوان «رویدادهای دوشاخگی» تشخیص داد که در آن نوسانگر با جابجایی از یک جاذبه به جاذبه دیگر، نظم ارتعاشی را بهطور ناگهانی تغییر میدهد. این بدان معناست که سیستم صوتی به طور ناگهانی از یک حالت ارتعاشی (صدای سینه) به حالت ارتعاشی دیگر (صدای سر) تغییر میکند. اینکه نوسان در صدای سر باشد یا صدای سینه، لزوماً فقط به تنظیمات حنجره بستگی ندارد، بلکه به عوامل دیگری نیز بستگی دارد. به عبارت دیگر، علاوه بر تنظیمات عضلات حنجره، عوامل دیگری نیز در تعیین اینکه صدا در کدام حالت (سینه یا سر) تولید شود، نقش دارند. تغییرات کوچک در این عوامل (از جمله، برای مثال، فشار سابگلوتال، جریان هوا، و همچنین تشدیدهای صوتی در مجاری تنفسی) میتواند باعث شود که نوسان به طور ناگهانی از یک محدوده صوتی به محدوده دیگر تغییر کند. این نشان میدهد که پدیده شکست صوتی بسیار پیچیدهتر از آن است که صرفاً به تغییرات در حنجره نسبت داده شود و عوامل متعددی در آن دخیل هستند.
نقش تشدیدهای صوتی
از آغاز قرن بیست و یکم، مشخص شده است که تشدیدهای صوتی مجرای صوتی و مجرای سابگلوتال میتوانند با ارتعاشات تارهای صوتی تعامل داشته باشند و میتوانند باعث شکستهای صوتی شوند. این کشف، دیدگاه جدیدی را در مورد علل شکستهای صوتی ارائه داد. تعامل بین تشدیدهای صوتی و ارتعاشات تارهای صوتی میتواند منجر به تغییرات ناگهانی در کیفیت صدا شود. این یافتهها این سؤال را به وجود آورد که آیا شکستهای بین صدای سینه و صدای سر در غیاب تشدیدهای مجرای صوتی و مجرای سابگلوتال نیز رخ میدهند یا خیر. به عبارت دیگر، آیا شکستهای صوتی تنها در حضور تشدیدها رخ میدهند یا اینکه عوامل دیگری نیز میتوانند در غیاب تشدیدها باعث ایجاد این پدیده شوند؟
آزمایشهای حنجره و شرایط بدون پژواک
آزمایشهای حنجره توانست تشدیدهای مجرای صوتی را حذف کند و نشان داد که شکستهای صوتی بدون مجرای صوتی نیز رخ میدهند. این یافتهها نشان داد که تشدیدهای مجرای صوتی نقش اساسی در ایجاد شکستهای صوتی ندارند و عوامل دیگری نیز باید در این پدیده دخیل باشند. با این حال، تشدیدهای سابگلوتال قابل حذف نبودند، زیرا برای به نوسان درآوردن تارهای صوتی، هوا باید از طریق مجرای سابگلوتال منتقل شود. به همین دلیل، محققان به دنبال راهی برای حذف تشدیدهای سابگلوتال بودند تا بتوانند نقش دقیق آنها را در ایجاد شکستهای صوتی بررسی کنند.برای حل این مشکل، یک مجرای سابگلوتال بدون پژواک ویژه ساخته شد که تشدیدهای سابگلوتال را حذف میکند. این مجرا به گونهای طراحی شده بود که هیچگونه تشدیدی در آن رخ ندهد و هوا به طور مستقیم و بدون هیچگونه انعکاس صوتی از آن عبور کند. با استفاده از مجرای سابگلوتال بدون پژواک و بدون مجرای صوتی، امکان انجام آزمایشهای حنجره در شرایط کاملاً بدون پژواک فراهم شد. در این آزمایشها، تارهای صوتی را به آرامی کشیده و کوتاه کردند و مشاهده کردند که آیا شکستهای صوتی رخ میدهند یا خیر. این آزمایشها با دقت بسیار بالایی انجام شد تا بتوان نتایج قابل اعتمادی به دست آورد.
نتایج آزمایشها و اثبات قطعی
آزمایشها نشان دادند که شکستهای بین صدای سینه و صدای سر در شرایط بدون پژواک نیز رخ میدهند و هنگامی که تشدیدهای سابگلوتال وجود دارند، هیچ شکست جدیدی رخ نمیدهد. این یافتهها اثبات قطعی میکند که علت اصلی شکستهای بین صدای سینه و صدای سر در تعامل با تشدیدهای سابگلوتال یا مجرای صوتی نیست، بلکه ذاتیِ ویژگیهای نوسانی تارهای صوتی است. به عبارت دیگر، ویژگیهای فیزیکی و نحوه ارتعاش تارهای صوتی، عامل اصلی در ایجاد شکستهای صوتی هستند و تشدیدهای صوتی نقش تعیینکنندهای در این پدیده ندارند.
تأثیر تشدیدها و سوالات باقیمانده
با این وجود، تشدیدهای سابگلوتال زیر و بمی شروع و پایان شکستها را در صورت وجود تغییر میدهند، بنابراین نباید از تأثیر آنها، مشابه تأثیر مجرای صوتی، غافل شد. به عبارت دیگر، اگرچه تشدیدهای سابگلوتال عامل اصلی در ایجاد شکستهای صوتی نیستند، اما میتوانند بر زمان و نحوه وقوع این شکستها تأثیر بگذارند. سوال بزرگ این است که چه چیزی اجازه میدهد که گذار بین صدای سینه و صدای سر هموار شود؟ آزمایشهای دقیق مانند این آزمایشها ما را به پاسخ این سوال نزدیکتر میکنند. یافتن پاسخ این سوال میتواند به درک بهتر مکانیسمهای تولید صدا و بهبود تکنیکهای آوازی کمک کند.
توضیحات شکل
چپ: طرحواره از تنظیمات حنجره جدا شده با مجرای زیرگلوت رزونانسی و بدون پژواک، بدون مجرای صوتی. این شکل، نحوه قرارگیری حنجره و مجرای زیرگلوت را در آزمایشها نشان میدهد. عدم وجود مجرای صوتی به منظور حذف تشدیدهای مربوط به آن است.راست: نتایج اندازهگیریهای شش پرش صوتی به سمت بالا از صدای سینه به فالستو در یک حنجره انسان جدا شده در شرایط بدون پژواک و رزونانسی. این پرشها با کشش صاف تارهای صوتی ایجاد شدند. توجه داشته باشید که پرشها در بین تلاشها متفاوت هستند و فرکانس فرود پرش در شرایط رزونانسی بالاتر از شرایط بدون پژواک است. خطوط افقی خط چین، میانه فرکانسها را قبل و بعد از پرش شش تلاش نشان میدهند و خطوط افقی خاکستری کسرهای صحیح فرکانس رزونانس صوتی مجرای زیرگلوت را نشان میدهند که روی 500 هرتز تنظیم شده بود. این نمودار، دادههای به دست آمده از آزمایشها را نشان میدهد و تفاوت بین شرایط رزونانسی و بدون پژواک را به تصویر میکشد.
منابع مقاله
- Švec JG, Schutte HK, Miller DG. On pitch jumps between chest and falsetto registers in voice: data from living and excised human larynges. J Acoust Soc Am. 1999;106(3, Pt.1):1523-31.
- Titze I, Riede T, Popolo P. Nonlinear source-filter coupling in phonation: Vocal exercises. J Acoust Soc Am. 2008;123(4):1902-15.
- Titze IR. Nonlinear source-filter coupling in phonation: Theory. J Acoust Soc Am. 2008;123(5):2733-49.
- Lehoux S, Hampala V, Švec JG. Subglottal pressure oscillations in anechoic and resonant conditions and their influence on excised larynx phonations. Sci Rep. 2021;11(1):Art. no. 28; 1-14.
- Lehoux S, Herbst CT, Dobiáš M, Švec JG. Frequency jumps in excised larynges in anechoic conditions: A pilot study. Journal of Sound and Vibration. 2023;551:1-8, Art. no. 117607.
لیست مقالات مرتبط :
1. آسیب های آموزش آواز
2. شایع ترین اختلالات صوتی
3. منوال تراپی حنجره یا تنش عضلات حنجره چیست؟ +[درمان]
4. اثر سرماخوردگی بر صدا [از پیشگیری تا درمان]
5. درمان ریفلاکس حنجره وحلق (lpr)، ریفلاکس معده و گرفتگی صدا
6. تاثیر خواب بر حنجره و صدا و خوانندگی
7. کنترل تنفس در خوانندگی +[تکنیک نفس گیری در خوانندگی]