音声学の分野によって、 「発声」という用語は若干異なる意味を持つ。音声学者の中には、発声とは声帯(声襞)が準周期的な振動によって特定の音を生成する過程を指すと考える者もいる。これは、喉頭の解剖学や生理学、そして一般的に音声生成を研究する人々の間で用いられる定義である。言語音声学などの他の分野の音声学者は、この過程を「有声化」と呼び、「発声」という用語は、気流を変化させる喉頭のあらゆる部分の振動状態を指すために用いる。有声化はその一例に過ぎない。無声発声や声門上発声もこの定義に含まれる。
発声過程、すなわち声は、肺から声門を通して空気が排出され、喉頭全体に圧力降下が生じるときに起こります。この圧力降下が十分に大きくなると、声帯が振動し始めます。発声に必要な最小圧力降下は発声閾値圧力(PTP)と呼ばれ、[ 1 ] [ 2 ]正常な声帯を持つ人間の場合、約 2〜3 cm です。振動中の声帯の動きは主に側方ですが、上方成分も多少あります。ただし、声帯の長さに沿った動きはほとんどありません。声帯の振動は、喉頭を通る空気の圧力と流れを調整する役割を果たし、この調整された気流が、ほとんどの有声音の音の主要な成分です。
喉頭が生成する音は倍音列です。言い換えれば、基本音(基本周波数と呼ばれ、知覚される音高の主要な音響的手がかり)と、基本周波数の倍数である倍音から構成されています。[ 3 ]ソースフィルター理論によれば、結果として生じる音は、声道である共鳴室を励起し、個々の音声を生成します。
声帯が互いに十分に接近していない場合、十分な張力がかかっていない場合、または張力が強すぎる場合、あるいは喉頭全体の圧力降下が十分に大きくない場合、声帯は振動しません。[ 4 ]言語学では、音は、その発生時に発声がない場合、無声音と呼ばれます。 [ 5 ] 音声では、無声音は、発声時の声帯と比較して、長く、非常に緊張しており、外側に(外転した)位置にある声帯と関連付けられています。[ 6 ]
基本周波数は、知覚される音高の主要な音響的手がかりであり、さまざまな方法で変化させることができます。大規模な変化は、輪状甲状筋の収縮によって声帯の張力を高めることによって実現されます。張力の小さな変化は、甲状披裂筋の収縮、または甲状軟骨と輪状軟骨の相対的な位置の変化によって生じます。これは、喉頭が意識的に、または舌骨を介して喉頭に付着している舌の動きによって上下される場合に起こります。[ 6 ] 張力の変化に加えて、基本周波数は、主に肺の圧力によって影響を受ける喉頭全体の圧力降下によっても影響を受け、声帯間の距離によっても変化します。基本周波数の変化は、言語的にイントネーションとトーンを生成するために使用されます。
声帯の振動がどのように始まるかについては、現在、筋弾性理論と空気力学的理論という2つの主要な理論がある。[ 7 ]これらの2つの理論は互いに矛盾するものではなく、両方の理論が同時に作用して振動を開始および維持している可能性は十分にある。第3の理論である神経クロナキシック理論は、1950年代にはかなり流行したが、その後、ほとんど信用を失っている。
筋弾性理論によれば、声帯(声帯ひだ)が閉じられ、そこに呼吸圧が加わると、声帯は閉じたままになり、声門下圧が声帯を押し広げるのに十分な圧力になるまで閉じたままになります。圧力が十分に低下すると、筋肉の緊張が反動で声帯が再び閉じられます。声帯が押し広げられるまで圧力が再び上昇し、このサイクル全体が繰り返されます。声帯が開閉する速度、つまり1秒あたりのサイクル数が、発声のピッチを決定します。[ 8 ]
空気力学理論は、流体におけるベルヌーイのエネルギー法則に基づいています。この理論によれば、披裂軟骨が(披裂間筋の作用によって)閉じられた状態で声門を通過する呼吸の流れによって、声帯組織に押し引き効果が生じ、自己持続振動が維持されます。押し引きは声門が開くとき、つまり声門が収束するときに発生し、引き引きは声門が閉じるとき、つまり声門が広がるときに発生します。[ 1 ]このような効果により、気流から声帯組織へのエネルギーの伝達が生じ、散逸による損失を克服して振動が維持されます。[ 2 ]発声を開始するために必要な肺圧の量は、Titzeによって振動閾値圧として定義されています。[ 1 ]声門が閉じている間、呼吸圧が声帯を押し広げて再び流れ始めるまで気流は遮断され、サイクルが繰り返されます。[ 8 ]インゴ・ティッツェ著の「発声の筋弾性空気力学理論」[ 7 ] という教科書では、ヤンウィレム・ファン・デン・ベルクがこの理論の創始者であるとされ、理論の詳細な数学的展開が示されています。
この理論では、声帯振動の周波数は呼吸圧や筋緊張ではなく、反回神経のクロナキシーによって決定されるとされています。この理論の支持者は、声帯のあらゆる振動は反回喉頭神経からのインパルスによるものであり、脳の聴覚中枢が声帯振動の速度を調節していると考えていました。[ 8 ] 音声科学者は、筋肉が振動を実現するのに十分な速さで収縮できないことが示されたため、この理論をずっと前に放棄しました。さらに、声帯麻痺のある人は発声できますが、この理論によればそれは不可能です。切除された喉頭で発生する発声も、この理論によれば不可能です。

ピーター・ラデフォゲッドらの言語音声学的な発声に関する研究では、発声は声帯の緊張と閉鎖の連続体上の点の問題であると考えられていた。より複雑なメカニズムが時折記述されたが、調査が困難であり、最近まで声門の状態と発声はほぼ同義であると考えられていた。[ 9 ]

声帯が完全に弛緩し、披裂軟骨が最大気流のために離れている場合、声帯は振動しません。これは無声発声であり、閉鎖音で非常に一般的です。披裂軟骨が声門閉鎖のために押し合わされている場合、声帯が気流を遮断し、声門閉鎖音などの破裂音を生じます。その中間には、最大の振動が得られるスイートスポットがあります。また、発声の容易さのために最適な声門形状が存在することが示されており、その形状では声帯の振動を開始するために必要な肺圧が最小になります。[ 4 ]これはモード音声であり、世界のすべての言語の母音と共鳴音の通常の状態です。ただし、披裂軟骨の開口部、したがって声帯の張力は、開いている状態と閉じている状態の中間の1度であり、さまざまな言語で対照的な音を作るためにいくつかの中間状態が利用されています。[ 9 ]
例えば、グジャラート語には、部分的に弛緩した発声を伴う母音があり、これを息漏れ声またはつぶやき声と呼びます(IPAでは下付きウムラウト◌̤で表記)。一方、ビルマ語には、部分的に緊張した発声を伴う母音があり、これをきしみ声または喉頭化声と呼びます(IPAでは下付きチルダ◌̰で表記)。マサテク語のハラパ方言は、これら両方を3つの区別でモーダルボイスと対比させる点で珍しいです。(マサテク語は声調言語なので、声門は発声の区別と同時に複数の声調の区別を行っています。)[ 9 ]
ジャワ語の破裂音には法的な声調はありませんが、法的な声調からのより穏やかな逸脱である、緩声と硬声と呼ばれる、発声スケール上の他の2つの点を対比させています。上海語の「濁った」子音は緩声であり、テヌイスや有気子音と対比されます。[ 9 ]
言語によって多少の違いはあるものの、これらの発声の程度を明確なカテゴリーに分類すると便利である。声門が開いた/弛緩した状態から閉じた/緊張した状態まで発声の程度が異なる7つの歯茎破裂音は以下のとおりである。
IPA の発音記号である下付きリングと下付きウェッジは、一般的に「無声」と「有声」と呼ばれ、声門の弛緩/開放(緩い)状態と緊張/閉鎖(硬い)状態をそれぞれ示すために、有声音の記号に追加されることがあります。(皮肉なことに、有声子音の記号に「有声」の発音記号を追加すると、モード有声性が増えるのではなく減ることを示します。なぜなら、モード有声音はすでに最適な位置で完全に有声化されており、声帯のさらなる緊張は声帯の振動を弱めるからです。)[ 9 ]
アルザス語は、いくつかのゲルマン語と同様に、破裂音の発音が類型的に珍しい。/b̥ /、/ d̥/、/ɡ̊/(曖昧に「lenis」と呼ばれる)と転写される子音は部分的に有声である。声帯は有声の場合と同じ位置にあるものの、実際には振動しない。つまり、技術的には無声だが、無声破裂音に通常伴う声門の開放がない。これらは、フランス語からの借用語における有声/b、d、ɡ/と無声/p、t、k/、および語頭の有気/kʰ/と対照的である。[ 9 ]
披裂軟骨が開いて乱流気流が入ると、声帯が内転している場合はささやき声になり、声帯がモード振動している場合はささやき声(つぶやき)になります。フランス語のoui!の多くの発音でささやき声が聞かれ、北米の多くの言語の「無声」母音は実際にはささやき声です。[ 10 ]
多くの言語において、音韻論的にも歴史的にも、声門子音[ʔ, ɦ, h]は他の子音とは異なる振る舞いをすることが長らく指摘されてきた。音声学的には、声門の状態以外に調音の様式や調音場所はなく、 [ʔ]は声門閉鎖、[ɦ]は息漏れ声、[h]は開放気流となる。一部の音声学者は、これらの音を声門音でも子音音でもなく、少なくとも多くのヨーロッパ言語においては純粋な発声の一例であると説明している。しかし、セム語では、これらは真の声門子音であるように見える。[ 9 ]
ここ数十年で、発声には喉頭全体が関与し、最大6つの弁と筋肉が独立して、または一緒に働くことが明らかになった。声門から上に向かって、これらの調音器官は次のとおりである。[ 11 ]
光ファイバー喉頭鏡検査が開発されるまでは、発話時の喉頭の完全な関与は観察できず、6 つの喉頭調音器官間の相互作用は依然として十分に理解されていません。しかし、少なくとも 2 つの声門上発声法が世界の言語で広く見られるようです。これらは、喉頭全体の収縮を伴う荒い声(「腹声」または「押し声」) と、喉頭全体の拡張を伴う口蓋声(「空洞声」または「あくび声」) です。[ 11 ]
ディンカ語のボル方言は、母音に対照的な法母音、息漏れ母音、ファウカル化母音、および荒母音を持ち、さらに3つの声調を持つ。文献で用いられる臨時の発音記号は、ファウカル化母音[a͈]には下付き二重引用符、荒母音[a̠]には下線である。[ 11 ]例:
これらの対比を持つ他の言語としては、バイ語(モーダルで、息が強く、荒々しい声)、カビエ語(母音化され、荒々しい声、以前は±ATRとして見られた)、ソマリ語(息が強く、荒々しい声)などがある。[ 11 ]
喉頭調音や発声の要素は、音韻的に対立しない場合でも、音声の詳細として世界の言語に広く見られることがある。例えば、声門、心室、披裂軟骨の同時活動(喉頭蓋子音以外のもの)は、チベット語、韓国語、ヌーチャヌルス語、ヌラカパムク語、タイ語、スイ語、アミ語、パメ語、アラビア語、ティグリニャ語、広東語、イ語で観察されている。[ 11 ]
フランス語やポルトガル語などの言語では、すべての阻害音はペアで発生し、一方は有声でもう一方は無声です。[b] [d] [g] [v] [z] [ʒ] → [p] [t] [k] [f] [s] [ʃ]。
英語では、すべての有声摩擦音には無声摩擦音に対応します。ただし、英語の破裂音のペアについては、単に声の有無ではなく、声の開始時間で区別する方が適切です。語頭では、/bdg/ は部分的にのみ有声であり (子音の保持中に有声化が始まります)、/ptk/ は有気音です(子音の解放後かなり経ってから有声化が始まります)。英語の形態素には、有声と無声の異形態があります。たとえば、複数形、動詞、所有格の語尾で-sと綴られるもの( kids /kɪdz/では有声ですが、 kits /kɪts/では無声です)、および過去形の語尾で-edと綴られるもの( buzzed /bʌzd/では有声ですが、 fished /fɪʃt/では無声です) などです。
フィンランド語など一部のヨーロッパ言語には、音韻的に有声の阻害音はなく、代わりに長子音と短子音のペアが存在する。ヨーロッパ以外の言語では、有声性の区別がないことは一般的であり、実際、オーストラリアの言語ではほぼ普遍的である。
音韻論において、レジスターとは、音調と母音の発声様式を単一の音韻パラメータに組み合わせたものです。例えば、ビルマ語の母音には、低音調の普通声、下降音調の息漏れ声、高音調のきしみ声、高音調の喉頭閉鎖が組み合わされています。これら4つのレジスターは互いに対照的ですが、発声様式(普通声、息漏れ声、きしみ声、喉頭閉鎖)と音調(高音、低音、下降音)の他の組み合わせは存在しません。
声楽教育者や言語療法士の間では、声域とは、特定の音域に限定された特定の発声法を指し、特徴的な音質を持つ。[ 12 ]「レジスター」という用語は、人間の声のいくつかの異なる側面に使用されることがある。[ 8 ]
言語病理学では、これらの要素の4つの組み合わせが特定されています。それは、ボーカルフライレジスター、モーダルレジスター、ファルセットレジスター、ホイッスルレジスターです。