关於人声的生理机制已经被歌唱学界研究多年，但在各教唱系统 之间，理论还是众说纷纭，也因此每隔一段时日，就会有人将这 问题重新拿出来讨论。 我曾经花不少精神蒐集各家教学理论与相关医学论文，试图要搞 清楚这些学理问题。但在看了许多资料之後，我渐渐发现许多流 传已久的说法其实颇有谬误之处，或者与力学相悖，或者理论根 本不能与实验观测结果相印证者在所多有。身为一个理工宅，实 在难以忍受这种乱像，因此就根据自己的物理学知识，配合既有 论文所提供的各种测量数据，好好研究了一番，才终於可以对人 声机制做出较合理的解释。 前天恰逢 shoppinglin 板友来信与我讨论这个问题，因此我尝试 整理出自己的看法，并说明一些网路上常见资料的谬误之处，和 各位板友分享。若有板友读过此文之後，能提供更多佐证或者反 驳的资料，也请不吝赐教。 先说在前面，这是探讨发声机制的文章，并不是歌唱教学，虽然 许多现行歌唱系统的发声理论可能是错误或者倒果为因的，但这 并不影响这些歌唱系统的训练课程在实务上的有效性。 以下正文开始。 ◆我们先不谈共鸣，单纯从喉部的构造去讨论声带是如何被肌肉 所控制。 来看一张简图： http://imgur.com/1WTDpLB 大致说来，影响发声的主要喉部构造有： 甲状软骨(T)、环状软骨(C)、杓状软骨(A)、 甲杓肌(TA)、 环甲肌(CT)、闭合肌群(LCA, PCA, IA)、声带。 这部分可以在网路上找到更多图片和影片，我就不再详述。反正 我们只要记得几件事就够了： 1. TA 肌的作动是将声带往变短的方向拉，并连带地将环甲关节 往打开的方向拉。 2. CT 肌的作动是将环甲关节往靠拢的方向拉，并连带地将声带 往变长的方向拉。 3. 声带是附着在左右 TA 肌上的一对软组织。 4. 闭合肌群的作动是藉由旋转杓状软骨将两片声带的後端往内 靠拢或往外打开。 5. 两片声带之间的开口称为「声门」，人声就是气流通过声门 带动声带震动而产生。 ◆所以音高的改变机制是？ 包括维基百科在内的许多资料，都宣称人体有两种控制音高的机 制，分别是： A. 胸声：以 TA 肌为主导，将声带拉短拉厚以控制音高的模式。 B. 头声：以 CT 肌为主导，将声带拉长拉薄以控制音高的模式。 然而这个常见的理论是错的。 不只从物理学上说不通、从解剖学上说不通，与歌唱的实务经验 也无法相验证。 物理学上的错误在於：当同样质量的弹性物质被拉短拉厚时，其 受迫振动频率和自然振动频率都会降低而非提高，因此 TA 肌用 力让音高变高的原因不可能是基於声带的变短变厚。 解剖学上的错误在於：当声门肌群用力闭合时，杓状软骨的位置 是固定的，声带後端可以前後移动的幅度极小，而声带前端是连 接於甲状软骨上，若环甲关节已经打到最开，也不再有让声带变 短的空间了，因此以 TA 肌将声带拉短拉厚根本是谬论。 （修正：刚查了一下比较新的论文，TA 肌用力时声带其实还是 有可能小幅变短，但这个变短的机制并非让音高变高的原因。） 实务经验上的错误在於：所以根据这个理论，混声到底是将声带 拉长还是拉短呢？显然两者都说不通。 ◆我们必须撇下前人随便编造出来的荒谬理论，重新就物理学的 原理来看 TA 肌真正的功能，之後才能再来讨论 CT 肌如何参与 音高控制。 如前所述，若 CT 肌没有用力，环甲关节打开，则 TA 肌用力时 ，声带的缩短幅度其实很小，主要改变的是声带与 TA 肌这整块 软组织的弹性与硬度。我们可以简单想见，其实是这个弹性与硬 度的改变左右了声带的振动频率，从而控制了音高。 想像你用力去拉一辆火车，由於火车太重，因此你的身体和火车 都没有运动，你的肌肉长度也就没有改变。然而，即使你和火车 之间没有相对位移，当你用力去拉时，你的二头肌还是会随着你 的用力而变得更坚硬、隆起。 TA 肌用力对声带的影响就与此类似。 一个弹性物体的受迫振动频率会受到该物体的结构与力学性质影 响。声带也是如此。当 TA 肌放松时，整个声带黏膜、结缔组织 ，加上包覆於其内的 TA 肌，全体都参与了振动，这时振动范围 大，结构松软，离开平衡位置後的回复周期长，振动频率也就较 低；当 TA 肌用力时，声带组织下方的TA肌变得较为硬实，使得 参与振动的部分只剩下黏膜与较浅层的部分，而且用力的 TA 肌 也提供了一些将组织拉回原位的作用力，导致回复周期变短，振 动频率变高。 这就是 TA 肌控制音高的实际物理机制。一般所谓的胸声多半就 是指 CT 肌不用力，环甲关节打开的状态下，单独以 TA 肌的用 力来改变声带的弹性以控制音高的发声模式。 在这个模式之下，声带的长度只会小幅改变，厚度也没有太大改 变，主要改变的是声带黏膜下的支撑物之弹性。 单纯以这种方式所能控制的音域，一般人不会超过两个八度，而 且其中音高最低的部分，由於 TA 肌几乎完全没有用力，声门弹 性不足，音质往往非常晦暗，难以用於表演。 （待续） -- 先休息，下一篇再讲 CT 肌的作用原理。 --

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