關於人聲的生理機制已經被歌唱學界研究多年，但在各教唱系統 之間，理論還是眾說紛紜，也因此每隔一段時日，就會有人將這 問題重新拿出來討論。 我曾經花不少精神蒐集各家教學理論與相關醫學論文，試圖要搞 清楚這些學理問題。但在看了許多資料之後，我漸漸發現許多流 傳已久的說法其實頗有謬誤之處，或者與力學相悖，或者理論根 本不能與實驗觀測結果相印證者在所多有。身為一個理工宅，實 在難以忍受這種亂像，因此就根據自己的物理學知識，配合既有 論文所提供的各種測量數據，好好研究了一番，才終於可以對人 聲機制做出較合理的解釋。 前天恰逢 shoppinglin 板友來信與我討論這個問題，因此我嘗試 整理出自己的看法，並說明一些網路上常見資料的謬誤之處，和 各位板友分享。若有板友讀過此文之後，能提供更多佐證或者反 駁的資料，也請不吝賜教。 先說在前面，這是探討發聲機制的文章，並不是歌唱教學，雖然 許多現行歌唱系統的發聲理論可能是錯誤或者倒果為因的，但這 並不影響這些歌唱系統的訓練課程在實務上的有效性。 以下正文開始。 ◆我們先不談共鳴，單純從喉部的構造去討論聲帶是如何被肌肉 所控制。 來看一張簡圖： http://imgur.com/1WTDpLB 大致說來，影響發聲的主要喉部構造有： 甲狀軟骨(T)、環狀軟骨(C)、杓狀軟骨(A)、 甲杓肌(TA)、 環甲肌(CT)、閉合肌群(LCA, PCA, IA)、聲帶。 這部分可以在網路上找到更多圖片和影片，我就不再詳述。反正 我們只要記得幾件事就夠了： 1. TA 肌的作動是將聲帶往變短的方向拉，並連帶地將環甲關節 往打開的方向拉。 2. CT 肌的作動是將環甲關節往靠攏的方向拉，並連帶地將聲帶 往變長的方向拉。 3. 聲帶是附著在左右 TA 肌上的一對軟組織。 4. 閉合肌群的作動是藉由旋轉杓狀軟骨將兩片聲帶的後端往內 靠攏或往外打開。 5. 兩片聲帶之間的開口稱為「聲門」，人聲就是氣流通過聲門 帶動聲帶震動而產生。 ◆所以音高的改變機制是？ 包括維基百科在內的許多資料，都宣稱人體有兩種控制音高的機 制，分別是： A. 胸聲：以 TA 肌為主導，將聲帶拉短拉厚以控制音高的模式。 B. 頭聲：以 CT 肌為主導，將聲帶拉長拉薄以控制音高的模式。 然而這個常見的理論是錯的。 不只從物理學上說不通、從解剖學上說不通，與歌唱的實務經驗 也無法相驗證。 物理學上的錯誤在於：當同樣質量的彈性物質被拉短拉厚時，其 受迫振動頻率和自然振動頻率都會降低而非提高，因此 TA 肌用 力讓音高變高的原因不可能是基於聲帶的變短變厚。 解剖學上的錯誤在於：當聲門肌群用力閉合時，杓狀軟骨的位置 是固定的，聲帶後端可以前後移動的幅度極小，而聲帶前端是連 接於甲狀軟骨上，若環甲關節已經打到最開，也不再有讓聲帶變 短的空間了，因此以 TA 肌將聲帶拉短拉厚根本是謬論。 （修正：剛查了一下比較新的論文，TA 肌用力時聲帶其實還是 有可能小幅變短，但這個變短的機制並非讓音高變高的原因。） 實務經驗上的錯誤在於：所以根據這個理論，混聲到底是將聲帶 拉長還是拉短呢？顯然兩者都說不通。 ◆我們必須撇下前人隨便編造出來的荒謬理論，重新就物理學的 原理來看 TA 肌真正的功能，之後才能再來討論 CT 肌如何參與 音高控制。 如前所述，若 CT 肌沒有用力，環甲關節打開，則 TA 肌用力時 ，聲帶的縮短幅度其實很小，主要改變的是聲帶與 TA 肌這整塊 軟組織的彈性與硬度。我們可以簡單想見，其實是這個彈性與硬 度的改變左右了聲帶的振動頻率，從而控制了音高。 想像你用力去拉一輛火車，由於火車太重，因此你的身體和火車 都沒有運動，你的肌肉長度也就沒有改變。然而，即使你和火車 之間沒有相對位移，當你用力去拉時，你的二頭肌還是會隨著你 的用力而變得更堅硬、隆起。 TA 肌用力對聲帶的影響就與此類似。 一個彈性物體的受迫振動頻率會受到該物體的結構與力學性質影 響。聲帶也是如此。當 TA 肌放鬆時，整個聲帶黏膜、結締組織 ，加上包覆於其內的 TA 肌，全體都參與了振動，這時振動範圍 大，結構鬆軟，離開平衡位置後的回復週期長，振動頻率也就較 低；當 TA 肌用力時，聲帶組織下方的TA肌變得較為硬實，使得 參與振動的部分只剩下黏膜與較淺層的部分，而且用力的 TA 肌 也提供了一些將組織拉回原位的作用力，導致回復週期變短，振 動頻率變高。 這就是 TA 肌控制音高的實際物理機制。一般所謂的胸聲多半就 是指 CT 肌不用力，環甲關節打開的狀態下，單獨以 TA 肌的用 力來改變聲帶的彈性以控制音高的發聲模式。 在這個模式之下，聲帶的長度只會小幅改變，厚度也沒有太大改 變，主要改變的是聲帶黏膜下的支撐物之彈性。 單純以這種方式所能控制的音域，一般人不會超過兩個八度，而 且其中音高最低的部分，由於 TA 肌幾乎完全沒有用力，聲門彈 性不足，音質往往非常晦暗，難以用於表演。 （待續） -- 先休息，下一篇再講 CT 肌的作用原理。 --

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