Sveiflur raddbanda, sveiflutíðni, yfirtónar og hljóðrof (1)
Góðan dag. Í þessum fyrirlestri er fjallað um sveiflur raddbanda og sveiflutíðni, svo og um yfirtóna og hljóðróf.
Raddir manna eru misháar.
Vitum það að kvenraddir eru yfirleitt talsvert hærri en karlaraddir
og það stafar af því að raddböndin sveiflast á mismunandi tíðni.
Við vitum það líka að, að við getum sjálf
breytt sveiflutíðni, breytt tónhæðinni
að einhverju leyti,
við getum reynt eða ég get reynt að tala með mjög djúpri röddu og líka með mjög hárri röddu
og þarna er ég að breyta grunntíðninni, breyta sveiflutíðni raddbandanna.
Spurningin er hvað ræður þessari sveiflutíðni?
Það eru
þrjú atriði sem þar er um að ræða,
það er í fyrsta lagi lengd raddbandanna
og öðru lagi massi þeirra, það er að segja hversu efnismikil þau eru,
og svo í þriðja lagi hversu strengd þau eru.
Og þessi tvö fyrstu atriði,
það er að segja lengd og massi, eru, fara að verulegu leyti eða að mestu leyti eftir
stærð barkakýlisins, raddböndin semsagt eru þarna innan í barkakýlinu
og þar af leiðir að lengd og massi þeirra er mjög háður stærð barkakýlisins, og nú vitum við það að barkakýli karla er yfirleitt talsvert stærra en barkakýli kvenna. Barkakýli karla stækkar heilmikið um kynþroskaaldur
og það leiðir til þess að raddbönd, raddböndin,
drengir fara í mútur.
Raddböndin lengjast, massi þeirra eykst
og sveiflutíðni þeirra verður miklu lægri. Miklu færri sveiflur heldur en, heldur en í kvenröddum.
Þetta er
í sjálfu sér ekki,
ekkert sem er bundið við raddbönd sérstaklega. Þetta eru eðlisfræðileg lögmál sem við getum víða
séð, til dæmis í hljóðfærum, auðvelt að sjá þetta í gítarstrengjum þar sem við vitum það að langir og sverir strengir
þeir sveiflast hægar og þeir gefa frá sér dýpri tón
en stuttir og grannir, og nákvæmlega það sama gildir um raddbönd.
Og
vegna þess að, að lengd og massi raddbandanna er háð
stærð barkakýlisins, þá breytist þetta ekkert eftir að fullum þroska er náð.
Barkakýlið hvorki stækkar né minnkar
eftir að fullorðinsaldri er náð og þess vegna breytist ekki lengd og massi raddbanda og það takmarkar
hversu mjög, eða hversu mikið við getum breytt tónhæðinni í rödd okkar.
En það er samt eitt atriði enn sem stjórnar sveiflutíðninni og tónhæð raddarinnar.
Það er hversu strengd raddböndin eru og því atriði getum við breytt að vissu marki,
getum breytt því
til þess að, að
breyta tónfalli raddarinnar
og, og
þetta náttúrulega nýtist mjög mikið í söng sérstaklega en líka bara í venjulegu tali.
Og við breytum þessu með því að hreyfa
könnubrjósk og skjaldbrjósk. Og við getum aðeins
skoðað hvernig þetta,
hvernig þetta er, hvernig þetta virkar.
Við sjáum hér sem sagt að raddbönd eru fest á
skjaldbrjóskið að framan, könnubrjósk að aftan, eins og við höfum nefnt,
og
við
getum
hreyft skjaldbrjóskið svolítið. Þið sjáið hér
hvernig við
getum hreyft skjaldbrjóskið pínulítið og það hefur
áhrif á strengleika raddbandanna.
En fyrst og fremst eru það þó könnubrjóskin sem við getum hreyft. Þið sjáið þarna hvernig þau geta hreyfst á mjög margvíslegan hátt og það
hefur þá áhrif á það hvernig,
hversu strengd raddböndin eru. Við getum skoðað þetta ennþá meira hér.
Skoðum þessa
fjölbreyttu vöðva sem eru í barkakýlinu. Það er
fullt af smá vöðvum sem stjórna margvíslegum hreyfingum
á þessum brjóskflögum
og óþarfi
að fara yfir það allt saman. En þið sjáið semsagt hvernig þessir vöðvar þarna
stýra
brjóskflögunum á ýmsan hátt.
Könnubrjóskin geta hreyfst á mjög margvíslegan hátt vegna þess að það eru margir vöðvar þarna sem stjórna hreyfingum þeirra
og það er forsendan fyrir því hvað við getum gert margt með röddina, hvað við getum breytt henni
á margvíslegan hátt
og,
og breytt
tónhæð, tónfalli og öðru slíku.
Venjuleg karlmannsrödd er
um hundrað og tuttugu sveiflur á sekúndu.
Athugið að þetta er meðaltal og
getur vikið talsvert frá þessu.
Menn geta farið bæði talsvert niður fyrir, verið með talsvert færri sveiflur, og líka talsvert fleiri sveiflur.
Venjuleg kvenrödd er að meðaltali um tvö hundruð tuttugu og fimm sveiflur á sekúndu.
Það
er sama með það. Það getur auðvitað
farið talsvert upp fyrir og talsvert niður fyrir þetta.
Og barnsrödd, það er að segja
rödd barna áður en að, áður en þau fara í, komast á kynþroskaaldur,
er svona um tvö hundruð sextíu og fimm sveiflur á sekúndu. En legg enn og aftur áherslu á að þetta eru gróf meðaltöl.
Grunntíðni raddarinnar, það er segja þessi, þessi sveiflutíðni raddbandanna, sú tíðni sem raddböndunum er, er eðlilegt að sveiflast á,
er oft táknuð f núll, það er að segja með stóru f-i og svo litlu núlli hérna svolítið neðar, neðan við línu, eins og þið sjáið hér.
Grunntíðnin breytist
talsvert með aldrinum.
Hún,
hún lækkar hratt framan af eins og við höfum séð sem sagt, hjá,
þegar, þegar við förum í, komumst á kynþroskaaldur, strákar fara í mútur og svo framvegis,
en síðan, og síðan lækkar hún lengi
hægt en svo hækkar hún oft aftur á efri árum. Þið sjáið þetta hérna
þar sem að grunntíðni kvenradda er
táknuð með bláum lit, karlar, karlaradda með rauðum lit.
Lárétti ásinn er aldur og lóðrétti ásinn er tíðni,
að þá sjáið þið að þetta byrjar svona á svipuðum stað, síðan
svona um hérna kynþroskaaldur, þá, þá lækka
strákarnir mjög mikið.
En, svo,
konurnar lækka líka en ekki líkt því eins mikið, en svo verður aftur hækkun á efri árum.
Við skulum nú aðeins athuga hvernig, hvað það er sem gerist
við raddbandasveiflurnar, hvernig hljóðið myndast.
Það sem
gerist er að þessar raddbandasveiflur, þessi titringur raddbanda sem stafar af því að, að það byggist upp loftþrýstingur neðan þeirra sem brýst síðan upp
með reglulegu millibili,
þessi titringur raddbandanna kemur af stað
sveiflum í loftinu fyrir ofan
raddböndin, þar að segja í barkakýli, koki, munnholi og stundum nefholi líka.
Sameindir loftsins fara að, fara af stað, þær skella hver á annarri, endurkastast, og það verður til mjög fjölbreytt mynstur af sameindasveiflum þarna.
Ef að þessar
sveiflur skella svo á endanum á hljóðhimnum okkar þá skynjum við þær sem hljóð.
Þessar sveiflur loftsins fyrir ofan raddböndin verða
af sömu tíðni og raddbandasveiflurnar, þar að segja, við getum sagt að raddböndin ýta við eða stugga við
sameindum loftsins sem fara af stað,
skella á öðrum sameindum, endurkastast af þeim, skella þá í bakslaginu á enn öðrum sameindum, endurkastast til baka og svo framvegis. Svo eins og ég sagði áðan þá verða, verður þarna til mjög fjölbreytt mynstur af sveiflum.
Við töluðum um það að grunntíðni karlmannsraddar er hundrað og tuttugu sveiflur á sekúndu
og það verða þá til, ef raddböndin sveiflast á þeim hraða, verða til sameindasveiflur af þeirri tíðni,
en það verða einnig til sveiflur
sem eru heilt margfeldi af grunntíðninni. Þar að segja, það verða til
sveiflur
sem eru
tvö hundruð og fjörutíu
á sekúndu,
þar sem að sem sagt sameindirnar skipta um stefnu, tvö hundruð og fjörutíu sinnum á sekúndu.
þrjú hundruð og sextíu, fjögur hundruð og áttatíu, sex hundruð og svo framvegis. Það er að segja tvöfalt, þrefalt, fjórfalt hraðari heldur en grunntíðnin.
Og eins og
áður með,
með raddbandasveiflurnar og tengsl
á sveiflutíðni raddbandanna við lengd og massa og strengleika þá eru þetta lögmál,
eðlisfræðileg lögmál,sem
eru ekki bundin við hljóðmyndun, myndun málhljóða neitt sérstaklega, þetta er, eru bara
almenn lögmál um sveiflur
hluta, sveiflur sameinda,
og þessar sveiflur
sem eru þarna
margfeldi af grunntíðninni, grunntóni raddarinnar, nefnast yfirtónar raddarinnar.
Og það er þá talað um
fyrsta yfirtón, eða það er að segja, það er ekki talað um fyrsta yfirtón, reyndar, því fyrsti yfirtónn er bara
einfalt margfeldi af grunntíðninni. Sem sé þá grunntíðnin sjálf en það er talað um annan yfirtón sem er tvöföld grunntíðnin, þriðja yfirtón sem er þreföld grunntíðnin og svo framvegis.
Þannig að ef
grunntónn, grunntíðni raddarinnar er hundrað og tuttugu
sveiflur á sekúndu
þá er
fimmti yfirtónn, fimmföld grunntíðnin, og fimm sinnum hundrað og tuttugu eru sex hundruð, fimmti yfirtónn er þá sex hundruð sveiflur á sekúndu, og svo framvegis.
Og það eru grunntónninn og yfirtónarnir sem mynda saman
það sem við köllum rödd, falla saman og mynda rödd.
Það er þannig að styrkur grunntónsins, það er að segja krafturinn í sameindasveiflunum, er mestur,
krafturinn í þeim sameindasveiflum sem, sem sveiflast á sömu tíðni og, og raddböndin er mestur, en styrkur yfirtóna,
krafturinn í sveiflunum, hann lækkar með hækkandi tíðni.
Þessi mynd
sýnir hlutfallslegan styrk
grunntóns og yfirtóna í barkakýli.
Og þið sjáið
þá hér að,
semsagt,
lárétti ásinn er tíðnin í sveiflum á sekúndu.
Lóðrétti ásinn
er styrkurinn og
grunntónninn, grunntíðnin hér,
er þá hundrað og tuttugu sveiflur á sekúndur,
hefur langmestan styrk.
Þær sveiflur sem eru á tíðninni tvö hundruð og fjörutíu á sekúndu,
það er að segja annar yfirtónn,
hafa talsvert minni styrk.
Síðan kemur hér þriðji yfirtónn sem er tíðnin þrjú hundruð og sextíu sveiflur á sekúndu,
fjórði yfirtónn sem er tíðnin fjögur hundruð og áttatíu sveiflur á sekúndu, og fimmti yfirtónn sem tíðnin,
sex hundruð sveiflur á sekúndu og svo framvegis. Þið sjáið að þetta er hérna, þetta er ekki alveg jöfn lækkun en þetta er samt svona
hægt og sígandi
þannig að, að hérna, eftir því sem að
sveiflutíðnin er meiri, þeim mun minni er styrkurinn.
Þannig að þetta er
sem sagt hlutfallslegur styrkur grunntóns og yfirtóna í barkakýli, en
þetta samsvarar ekki neinu málhljóði sem við heyrum.
Og ástæðan er sú að
í,
það, hljóðið eða sveiflurnar
eiga eftir
að fara
gegnum, komast út úr líkamanum,
fara gegnum
kokið og munnholið eða nefholið
og
kok, munnhol og nefhol
móta hljóðið, breyta
þessu, þessu hljóði
og, og breyta því hvaða yfirtónar hafa styrk og hver styrkur þeirra er. Og það er, ef að svo væri ekki,
þá
myndum við ekki mynda nema eitt málhljóð, þá gætum við, og það væri, það er erfitt að hugsa sér hvernig hægt væri að tala með aðeins einu málhljóði,
ef við, í staðinn fyrir að hafa tugi málhljóða eins og flest tungumál hafa, ef við hefðum bara eitt málhljóð. Ef að, vegna þess að, að
talfærin, eða vegna þess að barkakýlið og hreyfingar þess bjóða ekki upp á það að við myndum mörg mismunandi hljóð.
Til þess að við getum
myndað mörg mismunandi hljóð
þarf að,
að, að breyta þessu grunnhljóði, laga það til,
og það gerum við á ýmsan hátt.
Það sem gerist
í, í myndun málhljóða er það að,
að munnholið, kokið og munnholið, og svo einnig nef, nefholið, ef um nefhljóð er að ræða,
það verkar sem
eins konar magnari
þegar við myndum málhljóð
og það sem gerist er að sum af þessum, sumir af þessum yfirtónum, sum tíðnisvið,
eru deyfð, dregið úr styrk þeirra,
en önnur tíðnisvið, sveiflur á öðrum tíðnisviðum, fá að halda sínum styrk eða, eða eru magnaðar upp.
Og þetta
gerum við með því að að að breyta
lögun munnholsins. Við getum breytt mögnunareiginleikum munnholsins á ýmsan hátt
með því að að hreyfa tunguna.
Tungan er mjög hreyfanlegt líffæri eins og við vitum og það er hægt að, að nota hana á mjög fjölbreyttan hátt til þess að breyta lögun munnholsins og mögnunareiginleikum þess.
Kjálkaopna getur verið mismikil.
Varastaða getur verið misjöfn.
Varir geta verið
misopnar, geta verið krýndar og, eða gleiðar og svo framvegis.
Og síðan er það gómfyllan sem
við getum notað til þess að ýmist loka leiðinni upp í nefhol, loka loftrás upp í nefhol eða opna fyrir hana. Skoðum það síðar.
Allt þetta getum við notað til þess að breyta mögnunareiginleikum munnholsins og mynda mismunandi málhljóð. Við fáum
ákveðið hráefni frá barkakýlinu, sem sagt
grunntóninn og yfirtónana,
en síðan er það hlutverk talfæranna í munni, fyrst og fremst,
að laga þetta hráefni til, búa til úr því mismunandi málhljóð.
En það er ekki bara um að ræða, þarna, sveiflurnar í loftinu sem skipta máli, það er líka,
þessar loftsveiflur
koma líka af stað titringi í því sem umlykur loftið, þar að segja holdinu, beinum og tönnum,
og við getum líkt þessu við
hátalara.
Ef að hátalari er tekinn úr kassa sem umlykur hann þá breytist hljóðið af því að kassinn verkar líka sem magnari
eða við getum hugsað okkur
gítar,
það skiptir ekki bara máli hvernig strengirnir eru, gítarkassinn sjálfur, hann skiptir líka máli,
