人間の声

人間の声は、話す、歌う、笑う、泣く、叫ぶ、叫ぶ、ハミングする、叫ぶなど、人間が声道を使って発する音 で構成されています。人間の声の周波数は、具体的には声帯が主な音源である人間の音声生成の一部です。（体の同じ一般的な領域から生成される他の音声生成メカニズムには、無声子音、クリック音、口笛、ささやき声の生成が含まれます。）

一般的に言えば、人間の声を生成するメカニズムは、肺、喉頭（発声器）内の声帯、調音器の3つの部分に分けられます。肺は「ポンプ」として、声帯を振動させるのに十分な気流と空気圧を生成しなければなりません。次に声帯（声帯）が振動し、肺からの気流を利用して喉頭音源を形成する可聴パルスを生成します。^{[1]喉頭の筋肉は声帯の長さと張力を調節して、}ピッチと音色を「微調整」します。調音器（喉頭上部の声道の一部で、舌、口蓋、頬、唇など）は、喉頭から発せられる音を調音およびフィルタリングし、ある程度喉頭の気流と相互作用して音源としての喉頭の気流を強めたり弱めたりすることができます。

声帯は調音器官と組み合わさって、非常に複雑な音の配列を作り出すことができます。^{[2] [3] [4]}声のトーンは、怒り、驚き、恐怖、幸福、悲しみなどの感情を示唆するように調整される場合があります。人間の声は感情を表現するために使用され、^[5]話者の年齢や性別を明らかにすることもできます。^{[6] [7] [8]}歌手は音楽を創作するための楽器として人間の声を使用します。^[9]

成人男性と成人女性では、喉頭の大きさの違いを反映して、声帯の大きさが異なります。成人男性の声は通常、低音で声帯が大きくなっています。男性の声帯（反対の図では垂直に測定）の長さは17 mmから25 mmです。^[10]女性の声帯の長さは12.5 mmから17.5 mmです。

声帯ひだは喉頭の中にあります。声帯ひだは、後ろ側（脊髄に最も近い側）で披裂軟骨に、前側（あごの下側）で甲状軟骨に付着しています。声帯ひだは呼吸管の側面に溶け込んでいるため外縁がありませんが（図は古く、よく分かりません）、内側の縁または「縁」は自由に振動します（穴）。声帯ひだは、上皮、声帯靭帯、筋肉（声帯筋）の 3 層構造になっており、筋肉によって声帯が短くなったり膨らんだりします。平らな三角形の帯で、色は真珠のような白色です。声帯の両側の上には前庭ひだまたは仮声帯があり、2 つのひだの間には小さな袋があります。

男性と女性の声帯の大きさの違いは、声のピッチが異なることを意味します。さらに、遺伝によって同性間でも差異が生じ、男性と女性の歌声はいくつかのタイプに分類されます。たとえば、男性にはバス、バスバリトン、バリトン、バリテノール、テノール、カウンターテノール（E2からC♯7以上）があり、女性にはコントラルト、アルト、メゾソプラノ、ソプラノ（F3からC6以上）があります。オペラの声には追加のカテゴリがあります。声のタイプを参照してください。これは、男性と女性の声の違いの唯一の原因ではありません。一般的に、男性は声道が大きいため、結果として得られる声の音色は基本的に低めになります。これは、声帯自体とはほとんど関係ありません。

人間の話し言葉は、特定の社会のほぼすべての人が喉頭の音源の特定のパラメータを一貫して動的に調整する能力を利用しています。最も重要なコミュニケーション、つまり音声パラメータは、声の高さ（声帯の振動周波数によって決定）と声帯の分離度（声帯の接近または分離と呼ばれる）です。^[11]

声帯の内転/開声を素早く変える能力には強い遺伝的要素がある。声帯の内転には喉頭蓋の覆いの役割に加え、食物が肺に入るのを防ぐ生命維持機能があるためである。したがって、この動作を制御する筋肉は、体内で最も動きが速い筋肉の 1 つである。^[11]子供は、"apa" (p の内転-開声動作がある) と "aba" (外転-開声動作がない) などの発声の違いを話すことを学ぶにつれて、早い段階でこの動作を会話中に一貫して使用することを学ぶことができる。^[11]子供は、自分の声と大きく異なる声を持つ周囲の大人の声だけを聞くことで、2 歳になるずっと前にこれを学ぶことができる。たとえ、これらの音声の違いを引き起こす喉頭の動きが喉の奥深くで行われ、子供には見えないとしてもである。

外転運動または内転運動が十分に強い場合、声帯の振動は停止します（または開始しません）。ジェスチャーが外転運動であり、言語音の一部である場合、その音は無声音と呼ばれます。ただし、ジェスチャーが声帯の振動を止めるほど強力でなかったとしても、無声言語音は外転ジェスチャーを含むと識別される方がよい場合があります。無声言語音のこの異常な特徴は、外転が進むにつれて声のスペクトル品質が変化することが、無声言語音を識別する際に聞き手が注目する主要な音響属性であり、単に声の有無（周期的エネルギー）ではないことを認識すると、よりよく理解されます。^[12]

内転ジェスチャーは、それが生み出す音声スペクトルエネルギーの変化によっても識別されます。したがって、内転ジェスチャーを伴う音声は、声帯の振動が完全に停止していなくても、「声門閉鎖音」と呼ばれることがあります。^[12]

振動の規則性の変化など、声の他の側面もコミュニケーションに使用され、訓練された音声ユーザーにとって習得することが重要ですが、話し言葉の正式な音声コードで使用されることはほとんどありません。

各人の声は、声帯の実際の形や大きさだけでなく、その人の体の他の部分、特に声道の大きさや形、および発声が習慣的に形成され、明瞭に表現される^方法によっても、完全にユニークであると考えられています [13]。(熟練した演奏家が真似できるのは、声の音のこの後者の側面です。) 人間の声帯は、緩んだり、締めたり、厚さを変えたりすることができ、息をさまざまな圧力で声帯に伝えることができます。胸や首の形、舌の位置、関係のない筋肉の緊張を変えることができます。これらの動作のどれか1つでも、生成される音のピッチ、音量、音色、またはトーンが変わります。音は体のさまざまな部分で共鳴し、個人のサイズと骨格は、個人が生成する音に多少影響を与える可能性があります。

歌手は、声道内で音がよく共鳴するように、特定の方法で音を発声する方法を学ぶこともできます。これは声の共鳴として知られています。声の音と発声に大きく影響するもう1つの要素は喉頭の機能で、人は喉頭をさまざまな方法で操作してさまざまな音を出すことができます。これらの異なる種類の喉頭機能は、異なる種類の声域として説明されています。^{[14]歌手がこれを達成するための主な方法は、}歌手のフォルマントを使用することです。これは、ほとんどの楽器の周波数範囲を超える声道の通常の共鳴に追加された共鳴であることが示されており、そのため歌手の声が音楽の伴奏によく合うようになります。^{[15] [16]}

声帯とは、人間の声の中の声域のシステムを指します。人間の声域とは、声帯の同じ振動パターンで生成され、同じ品質を持つ特定の一連の音です。声域は喉頭の機能に由来します。声帯はいくつかの異なる振動パターンを生成できるため発生します。^[17]これらの振動パターンはそれぞれ、特定の声のピッチ範囲内に現れ、特定の特徴的な音を生成します。^[18]声域の発生は、声帯の振動と声道の間の音響相互作用の影響によるものとも考えられています。^[19]声域という用語は、人間の声のいくつかの面を包含するため、やや混乱を招く可能性があります。声域という用語は、次のいずれかを指すために使用できます。^[20]

• 高音域、中音域、低音域など、声域の特定の部分。
• チェストボイスやヘッドボイスなどの共鳴領域。
• 発声プロセス。
• ある種の声の音色。
• 声の中断によって定義または区切られる音声の領域。
• 特定の目的または特定の社会的状況で使用される言語のサブセット。

言語学において、レジスター言語とは、声調と母音の発音を単一の音韻体系に組み合わせた言語です。

言語病理学では、声帯という用語には、声帯の特定の振動パターン、特定の音程の連続、特定の種類の音という3つの構成要素があります。言語病理学者は、喉頭機能の生理学に基づいて、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・レジスターの4つの声帯を特定しています。この見解は、多くの声楽教育者にも採用されています。^[20]

声の共鳴とは、発声の基本的な産物が、空気で満たされた空洞を通過して外気に向かうことで音色や強度が強化されるプロセスである。共鳴プロセスに関連するさまざまな用語には、増幅、強化、拡大、改善、強化、延長などがあるが、厳密に科学的な用法では、音響の専門家はそれらのほとんどに疑問を呈するだろう。歌手や話し手がこれらの用語から引き出す主なポイントは、共鳴の結果はより良い音になること、またはそうなるべきであるということである。^[20] 声の共鳴器として挙げられる可能性のある領域は 7 つある。体内の最も低いものから最も高いものの順に、胸部、気管支、喉頭自体、咽頭、口腔、鼻腔、副鼻腔である。^[21]

ニューサイエンティスト誌に掲載された研究によると、音楽の大部分（特に西洋のポピュラー音楽）の基礎となっている十二音音階は、進化の過程で人間の声にその起源を持つ可能性があるという。録音された音声サンプルを分析したところ、音響エネルギーのピークが十二音音階の音符間の距離を反映していることが判明した。^[22]

人間の声に影響を与える障害は数多くあり、その中には発声障害や声帯の腫瘍や病変が含まれます。長時間不適切な発声をすると発声器官にストレスがかかり、声帯に負荷がかかります。声帯に損傷が生じた場合、耳鼻咽喉科の専門医が対応できる場合が多いですが、最善の治療法は、良好な発声による損傷の予防です。^{[23]音声療法は、通常}、言語聴覚士によって行われます。

声帯結節は、声帯を繰り返し酷使することで時間の経過とともに生じ、各声帯に柔らかく腫れた斑点ができる。^[24]これらの斑点は、結節と呼ばれる硬くてタコのような腫瘍に成長する。酷使が長く続くほど、結節は大きく硬くなる。ほとんどのポリープは結節よりも大きく、ポリープ状変性症やラインケ浮腫など、他の名前で呼ばれることもある。ポリープは一度の発生で発生し、外科的除去が必要になる場合がある。除去後の刺激がさらに続くと、結節につながる可能性がある。言語療法では、習慣の変更と声の衛生を通じて刺激を永久に排除する方法を患者に教える。2 週間以上続くかすれ声や息切れは、結節やポリープなどの根本的な音声障害の一般的な症状であり、医学的に調査する必要がある。^[25]

• Howard, DM、Murphy, DTM (2009)。『音声科学、音響学、録音』、サンディエゴ: Plural Press。
• ティッツェ、IR（2008）。人間の道具。科学。298（1）：94-101。人間の道具
• サーマン、レオン、ウェルチ編、グラハム（2000年）、ボディマインド＆ボイス：音声教育の基礎（改訂版）、ミネソタ州カレッジビル：ボイスケアネットワーク他、ISBN 0-87414-123-0 

ウィキメディア・コモンズには、人間の声に関連するメディアがあります。

無料辞書のウィクショナリーで「voice」 または「vocal」を調べてください。

WikiquoteにVoiceに関連する引用があります。

ウィキブックスには「歌うこと」に関する本があります。

• ロンドン大学ユニバーシティカレッジの無料音声分析および生体認証表示ソフトウェア（2006年9月24日アーカイブ）
• DA クリッピンガー著『The Head Voice and Other Problems』、1917 年、プロジェクト グーテンベルクより
• ザ・ボイス財団の公式ウェブサイト
• 歌唱の解剖学 2011年7月16日アーカイブウェイバックマシン
• デイビッド・ハーパー、ボーカルコーチ：決して衰えない声への情熱 – オペラ記事（2009年9月11日アーカイブ）
• アイリッシュ・ボイス・フェスティバル公式サイト
• 音声の仕組み – 音声は車のように機能します ( YouTubeのビデオ)
• 音声音響学：ニューサウスウェールズ大学からの紹介。
• Speak and Choke 1、Karl S. Kruszelnicki 著、ABC Science、News in Science、2002 年。