此篇論文是2006年11月15日發表於聲樂學術研討會
講題: 以解剖生理學的觀點談發聲的原理及聲帶的保護
Phonation mechanism and vocal cord care based on anatomy and physiology of the human body
講者: 陳威璋 醫師
摘要
聲樂就是以身體為樂器來產生樂音的一種技術,對身體器官功能的瞭解在聲樂的學習中是極為重要的.
呼吸的控制,聲帶的運用與共鳴的技巧是歌唱的三個基本要素,而三者之間是息息相關的,三者之間則由更高的指揮中心-腦部-來執行協調統合.本文的內容包括:一.人體發聲的基本機轉,二.歌唱的呼吸,三.聲帶的構造與波動的原理,四.人體的共鳴結構與運用,五.聲帶的保健.
正確而且合乎生理原理的發聲方法不僅能夠達到事半功倍之效,也可以避免不必要的傷害,是保護聲帶的不二法門.
目次
一. 人體發聲的基本機轉
二. 歌唱的呼吸
三. 聲帶的構造與波動原理
四. 人體的共鳴結構與運用
五. 聲帶的保健
一.人體發聲的基本機轉
人體是一個極特殊的樂器,如同一般樂器一樣,具有振動器,動力源,以及共鳴箱,人體這三個要素分別是聲帶,呼吸與複雜的共鳴腔,包括鼻竇,咽腔,口腔,胸腔.人體這三個要素與一般樂器類似卻均不盡相同,看不到,又無法用外力改變其結構,了解其結構與基本機轉將有助於學習時的體會,也有助於功能的發揮,並且避免不必要的傷害.
人體發聲的基本機轉是運用肺部送出的空氣推動閉合的聲帶,並且造成聲帶黏膜橫向及縱向的波動,即所謂的黏膜波(mucosa wave),切割氣流成為疏密波,這就產生了可聽見的聲波,但是這樣的聲音是單調且微弱的,必須經過共鳴的效果才能變成豐富且悅耳的聲音.在上述聲音形成的過程中牽涉到的三個基本要素,也就是(1)氣流的推送,(2)聲帶閉合的控制,及(3)共鳴的運用,三者之間息息相關,有如一體的三面,缺一不可.其中以氣流的推送與聲帶閉合的控制關係尤其密切,目前闡述兩者間關係主要的理論基礎是:myoelastic-aerodynamic theory(肌彈力-氣動力學說),以及cover-body theory(覆蓋-基體學說).根據這兩個學說:聲帶的基礎結構是肌肉,肌肉的表層覆蓋著柔軟易波動的黏膜組織,由基層強而有力的肌肉帶動聲帶閉合並且調節聲帶本身的張力,來提供不同的音高及音量狀況下所需黏膜波動的條件,而依各種不同的聲帶條件,呼吸器官配合送出不同強度及壓力的氣流來帶動聲帶表面黏膜的波動.在此過程中,聲帶與呼吸須要有密切的配合,音越高,聲帶的張力越強,所需氣流的強度也越強,若是氣流的強度不夠,聲帶則會有反射性收縮,這是一種人體的反射作用,為了維持氣流壓力,聲帶會呈現過度的閉合狀態,這樣反而會增加氣流的阻力,讓聲帶的波動更加困難,得到反效果.所以熟練的聲帶與呼吸控制以得到最佳的聲帶黏膜波動在歌唱的技巧是極重要的一環.
共鳴在美聲學也是不可或缺的一環,共鳴的產生事實上也是與聲帶與呼吸的控制息息相關,人體有分佈廣泛而且細緻的共鳴腔,包括胸腔,喉,咽,口腔及鼻竇,尤其是鼻竇內含如紙的薄骨片,非常適合聲音的振動與共鳴,如何將聲音振動傳送到鼻竇以產生共鳴效果也是歌唱極重要的技巧.
整體而言,歌唱的三個環節-呼吸,聲帶與共鳴,環環相扣.三者之間可分別探討,但歌唱時絕無法分割,其中有一者錯誤就會影響其他兩者,三者之間的協調控制來自於眾多的反射系統(reflex),所謂反射系統是由神經末梢的接收器去感應聲帶的狀況並且將此訊息透過感覺神經傳導到中樞神經元細胞,中樞神經元細胞再根據此一訊息傳達適當的指令,透過末梢運動神經將指令傳送到喉部肌肉,控制肌肉的收縮來調節聲帶的張力及閉合狀態.反射系統本身是一種自發的反應,不必經由大腦意識即可達成,但是反射系統本身也有神經傳導的路徑將訊息由中樞神經元傳送到大腦,由此建立一套可由意識控制的運作模式.歌唱的訓練就是由不斷的模仿與練習以建立一套正確的反射模式,並將之儲存於大腦變成可由意識控制的行為.在這套學習行為的過程中,透過正確的解剖與生理功能的認識,將可收事半功倍之效.
二.歌唱的呼吸
歌唱中最主要能藉由意識控制的部份首推呼吸,呼吸也是歌唱的技巧中極具關鍵的要項.根據肌彈力-氣動力學說,氣流的壓力與聲帶的波動是一種連動關係,有足夠的氣流控制才能帶動良好的聲帶波動.而且喉內肌與氣流壓力之間有反射性控制,如果氣流壓力不足時,喉內肌會有反射性收縮,結果造成更大的阻力,形成惡性循環,良好又有效的呼吸控制才能將氣流壓力操縱自如,所以呼吸的控制在歌唱的學習中既是入門的第一課,也是成敗的關鍵.
人體主要的呼吸器官是肺部,肺部如同一個鼓風爐,歌唱的時候先吸氣將它灌的飽飽的,然後送出適當壓力的氣流帶動聲帶的黏膜波動來產生聲音.所以歌唱呼吸的要領包括如何充分的吸氣以及如何維持足夠的氣流壓力.在吸氣的部份,如圖一所示,肺臟的外觀上尖下寬,內部由無數的肺泡所構成,外部則是由肋膜(pleura)連接到胸廓及橫膈(diaphragm),靠胸廓及橫膈的拉動,肺臟得以擴張,肺泡內形成負壓,空氣得以進入.一般成年人在靜態呼吸通常僅擴張胸腔上方,也就是只有肺尖充氣,大約只有500c.c.的空氣量,這個量足以應付靜態之下一般生命所需,但是在唱歌是不夠的,唱歌要充份的運用到橫膈,橫膈接連在肺臟的底部,平常呈拱起狀態,歌唱的吸氣就是要將橫膈往下拉平,如此就可以擴張肺底部,肺底部充氣的體積要比肺尖大許多,吸氣量可達2000c.c.以上.如何拉平橫膈呢?如圖二所示,橫膈的構造是中心部份是由具有彈性的結締組織,外圍則是由肌肉組織環繞,這些肌肉組織可分為三組,如圖三所示,分別連接到腹直肌,肋骨下緣以及背部脊椎,歌唱的呼吸就是要擴張腹部,肋骨下緣以及背部來達到拉平橫膈以使肺底部盡量充氣.當然有助吸氣的肌肉還包括靠近胸腔上方的內肋間肌,斜角肌,胸鎖乳突肌,但這些肌肉主要在擴充肺尖,充氣量有限,又因接近頚部易影響喉部的緊張度,所以盡量不要過度使用.
歌唱的吐氣與一般呼吸的吐氣是完全不同的,一般呼吸的吐氣只要把吸氣的肌肉鬆開即可,幾乎完全不用力, 歌唱則是要送出持續壓力的氣流,所以一方面要保留吸入的空氣,一方面還要製造吐氣氣流的壓力,所以要有特殊的技巧.簡單的說就是先把吸氣肌肉的張力保留,也就是橫膈不可鬆開,在保持橫膈張力的情況下對之加以施壓,就可以送出適當壓力的氣流.至於如何對橫膈加以施壓則有兩派方法:(一)腹肌往內縮,利用擠壓腹腔,使腹腔內壓增強來推動橫膈造成具有一定強度的氣流.使用此方法時需注意的是橫膈要保持張力,也就是腹部上方以及腰部背部都要維持穩定的相對張力,腹部的內縮施壓點最好在腹部下方,如此才能得到效果.(二)直接控制橫膈的張力,也就是說直接利用吸氣時降下橫膈的肌肉,包括腹部,肋骨下緣以及背部的肌肉,在需要送出氣流時,先讓橫膈稍微內縮,然後再延著吸氣時相同的方向往外擴張,增加橫膈的張力,即可送出強力的氣流.此法的特點是直接增強橫膈的張力而不是利用腹肌力量的對抗來推動橫膈.以上兩種方法都有人使用,都可得到良好的效果,重點是要運用熟練,無論採取何種方法都要保有兩個原則:(一)控制橫膈張力時,力量要遠離上胸部及頸部,以免造成喉部肌肉緊張.(二)腰腹背的肌肉在維持張力的時候要保有彈性的空間,而不是將肌肉繃的緊緊的,特別是需要突然要加大音量或音高時,在加強所需肌肉張力之前最好略作反向鬆開的動作,如此肌肉才使得上力.
三. 聲帶的構造與波動原理
發聲的振動器就是聲帶,如圖四所示,聲帶是連結在甲狀軟骨與杓狀軟骨之間的一條肌肉韌帶,而杓狀軟骨又架在環狀軟骨之上,甲狀軟骨,環狀軟骨與杓狀軟骨三者之間互有肌肉相連,這些肌肉控制了三個軟骨的相關位置,並藉軟骨的位移來調整聲帶的張力與長短,從而改變聲音的高低語音質.連結三個軟骨的肌肉稱為喉內肌(intrinsic laryngeal muscle),包括環甲肌,後環杓肌,外環杓肌,橫杓肌,斜杓肌與甲杓肌.如圖五所示.這些肌肉均是小肌肉,歌唱的訓練就是利用這些小肌肉調整聲帶的狀態來發出所需要的聲音,這些小肌肉的運作是不感覺用力的.上述喉部三軟骨則靠喉外肌(extrinsic laryngeal muscle),如圖六所示.連接到舌骨,下巴與胸骨,這些肌肉的主要作用在移動整個喉部的位置,例如吞嚥時將整個喉部往上移,以幫助關閉氣道,以免食物進入氣管.這些肌肉通常較粗大,未經訓練的歌者唱到一定音高時常會使用喉外肌,所以會出現臉紅脖子粗的現象.
發聲的基本機轉是聲帶閉合,氣流推動閉合的聲帶,產生黏膜波動.
歌唱的技巧就是要讓聲帶達到最佳的波動條件,簡單說就是要讓聲帶以最小的阻力閉合,達到聲帶最大的波動效益.聲帶的閉合其實只要靠喉內肌(intrinsic laryngeal muscle)運作即可,嬰兒自呱呱落地,歷經牙牙學語,成長的過程中,其實都已建立一套自然的聲帶運作模式,不必經由意識控制,只要發出聲音時聲帶就自然閉合,問題是聲帶的狀況是受到音量及音高影響的,在一般語言音高及柔聲說話時,聲帶是靠喉內肌輕輕閉合的,音高越往上升或音量提高時,聲帶的緊張度隨之加大,若未經訓練,喉內肌無法達到如此張力,喉外肌(extrinsic laryngeal muscle)就隨之用力,喉外肌用力反而造成聲帶阻力增強,更不利聲帶波動,所以我們常看到未經訓練的人唱歌唱到臉紅脖子粗.歌唱時聲帶的閉合要儘量輕柔,使聲帶黏膜波動處於最有效的狀態,如圖七上部所示,聲帶輕輕閉合.此時僅靠喉內肌運作,並無用力或費力的感覺,圖七下部則顯示喉部肌肉過度緊縮,聲帶過度閉合,阻力增大,不利聲帶的黏膜波動,這大多是喉外肌過度用力之故.歌唱時喉外肌的功能在於固定喉部甲狀軟骨的位置,讓聲帶的穩定及喉內肌張力的微調得以順利進行.
歌唱時喉部肌肉的控制可以在唱音階的發聲練習中得到要領,基本上可分兩部份思考: (一)在主觀意識的控制方面,應注意喉外肌盡量不要施力,此時可檢視甲狀軟骨是否保持在一定的位置,若是隨著音高軟骨的位置往上提升就表示喉外肌有不當的用力.(二)在感覺方面,不要刻意的去閉合聲帶.喉部的基本功能發聲時本來聲帶就會往中間閉合,歌唱時為了要讓聲帶的黏膜波動保持在最佳狀態,應該讓聲帶輕柔的閉合,也就是說在不產生”氣音”的情況下,應該避免聲帶過度緊閉,這種緊閉的感覺可以在腹部不用力的狀態下由低音突然高八度時感覺出來.有這種”緊”的體驗後,就要避免這種聲帶過度緊閉的感覺,也就是說歌唱時聲帶應保持”似閉非閉”的感覺,當音高逐漸往上爬升時也要保持這樣的感覺,力量應用在橫膈及腹部,喉部的感覺是喉外肌為了抵抗強力的氣流稍微施力固定喉部軟骨的位置,而不是造成喉內部緊縮.
四.人體的共鳴結構與運用的原理
任何樂器包括人體在內,由振動體產生的聲音都是單調且微弱的,所以樂器都要有共鳴箱,經過共鳴的聲音會產生諧合音,聲音豐富而且音量強化.共鳴箱的基本要素第一要有空間,第二要有振動板,如此聲音傳到振動板在振動箱中產生空氣的震盪,就可以產生共鳴的聲音.人體具有這樣共鳴條件的地方包括胸腔,喉腔,口咽以及鼻竇,其中以鼻竇最能產生具有穿透力聲音的效果,所以也是歌唱家最需要掌握的地方.鼻竇是位於顏面骨頭內部的空腔,包括上颌竇,篩竇,蝶竇及額竇,分佈的區域宛如面罩,其中篩竇內還具有如紙般的薄骨,非常具有振動的效果.
掌握共鳴的基本原理是要把聲音送到共鳴箱,在人體就是把聲音送到上口蓋(hard palate),如圖八,電腦斷層掃描的片子所示, 上口蓋就是上颌竇的底部,把聲音送達此處,聲音就可振動鼻竇空腔及骨板,得到共鳴的效果.聲音從聲帶要到達上口蓋,需經重重關卡,如圖九所示.包括會厭軟骨(epiglottis),舌根(tongue base),軟腭(soft palate).為了讓聲音避開這些阻礙,需要注意三大要領: (一)打開咽腔,宛如聞香味的感覺,讓咽腔盡量打開,解除第一道障礙. (二)舌頭不可往後縮,力量微向前.(三)軟顎提高.做到以上三點就可讓共鳴更輕易達成,除此之外,橫膈的支持也很重要,有支持力度的聲音也有助於聲音傳送的效果.
五聲帶的保健
發聲是人類與生俱來的基本能力,但是要將聲音轉化成悅耳的旋律卻是歌唱家追尋的目標.要唱出悠美的歌聲需要靠不斷的練習,模仿與體會,在這個練習的過程中若能依循人體的基本構造與生理原理,就可以更加容易體會,容易得到良好的效果,同時也可以少走許多冤枉路.
聲帶的保健亦是如此,要合乎生理法則,同時除了歌唱以外,日常說話時更應特別注意,因為說話時常易忽略發聲的法則,更容易造成聲帶受傷.以下是說話應特別注意的地方:一.每句話之前要先吸氣,二.說話速度不可過快,一般大約是每分鐘200個字的速度,三.在吵雜的環境盡量不要說話,四.生氣時別說話,五.說話的起音要柔聲但切記腹部要有支持.一般聲帶受傷的起因多在發聲時聲帶過於緊縮,氣流的阻力過大引起聲帶水腫或黏膜下充血或出血,結果聲帶更不容易波動,因而進入惡性循環,聲帶更加緊縮,最後會形成瘜肉或結節.除了發聲不當以外,胃食道逆流,鼻竇炎,吸煙等因素也都可能造成聲帶的問題,臨床上表現出來的症狀可分成下列幾個階段:一.自覺說話或唱歌較不易持久,頸部或喉部易有酸痛或異物感,但聲音尚無變化.二.自覺音域出現變化,需較久時間熱身.三.自覺聲音改變,但別人尚難察覺.四.別人已可察覺聲音的變化,包括氣音,粗糙聲.最好能在第一個階段找出問題的所在,以免進一步惡化.在第二或第三階段聲帶可能已有初期變化但尚可挽回.到第四階段通常需要藉助手術治療了.
當然歌唱的藝術還包含更多的境界,其中還包括許多精神層面的因素,包括文化及涵養,聲音只是其中基本的要素,當然也是最起碼的條件,因為有駕馭聲音的能力,才能談到其它藝術的表現.
參考文獻
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