获取呼吸道歌唱共鸣的技术途径在声向控制

张耀月

摘要：呼吸道是人体制造歌唱嗓音共鸣的生理载体，要实现科学完美地歌唱，就必须通过完整使用呼吸道，在呼吸道空间去获取歌唱嗓音意图共鸣。由于呼吸道结构于人体内，其生理呼吸功能活动频繁，要想在歌唱嗓音制造活动中，去充分发挥它的歌唱声学功能作用，制造出具有歌唱意图的共鸣声效，就应该切合人体生理与心理潜能实际，创新设计符合共鸣规律的物理化生理行为方法，科学地对基础声源，以及呼吸道内的声音走向进行控制，使它们能按照歌唱嗓音共鸣制造意图，在呼吸道空间随意行进获取共鸣。彻底摆脱歌唱嗓音制造对生理语言嗓音发声方式的依赖，以解决呼气发声导致的基础声源走向局限问题，让生理语言嗓音闲置呼吸道空间的现象，不在歌唱嗓音制造活动中发生。

关键词：声向控制 物理构想 压差干预 能量转换

一、获取呼吸道歌唱嗓音共鸣面临的生理障碍

歌唱嗓音制造活动，是后于生理语言嗓音的嗓音活动。在学习歌唱嗓音制造行为前，大脑的嗓音行为活动信息存储中，没有关于它们的行为记忆信息，只有生理语言语音的行为活动信息。由于生理语言嗓音的行为活动记忆，在学习歌唱前就已存在，且自然依附人体呼吸功能的行为模式已经固化。只要大脑有语言嗓音的意愿，自主神经系统就会自主支配关联器官开展工作，制造出生理语言嗓音，不再需要进行人为的设计与控制。当我们开始学习歌唱嗓音制造行为时，大脑记忆中的这些生理语言嗓音固化行为模式，譬如声带振动与生理呼吸行为的冲击搭配，基础声源走向与生理呼吸行为的推送搭配功能行为，就会成为获取呼吸道空间歌唱嗓音共鸣的障碍，会严重影响到在呼吸道获取歌唱嗓音共鸣的声向控制意图。为此，在开展歌唱嗓音制造活动时，需要对声向设计与控制给予高度重视。

（一）生理语言嗓音习惯导致的基础声源走向障碍

生理语言嗓音的语音修正空间，选择的是口腔空间。每当生理语言发音时，基础声源在喉内产生时，是不带语言语音成分的，所有的文字语音都是同样一个微弱的声带振动声，根本无法辨识所代表的语言字意。因此，为了获得清晰的语言语音，代表语言字意的基础声源，就必然会在行经喉咽和口咽空间后，快速转向进入到口腔，在口腔中去获取空间语音修正，以便能最终在口腔内形成文字语言语音。

生理语言嗓音这种固化了的语音行为模式习惯，就可能会在歌唱嗓音共鸣制造中，影响到基础声源进入呼吸道的正确走向，给牵引基础声源进入呼吸道造成障碍。

（二）呼吸道空间气压与大气压存在着压差障碍

人体呼吸系统的气体交换机制，是以体内外压差规律换位形成的。当体内肺部呼吸道空间气压大于体外大气压时，呼气行为就会产生，肺里的二氧化碳高压气流就会通过呼吸道被压出体外；而当体内肺部呼吸道空间气压小于体外大气压时，吸气行为就会产生，体外大气空间带氧空气就会通过呼吸道，被大气压进体内肺部进行换氧交换。

生理语言嗓音的形成，就是自然顺应了二氧化碳高压气流外排行为规律，先借助外排气流冲击声带产生基础声源，再借助外排气流推动基础声源，进入口腔获取语音修正，最终经口腔传播至大气空间。

对于歌唱嗓音制造来说，二氧化碳高压气流外排行为规律，对基础声源在呼吸道空间形成后，能否仍保持在呼吸道空间行进，是将面临的巨大挑战与阻碍。这种挑战阻碍，主要来自于与上呼吸道口咽相连的口腔空间。当喉内声带闭合产生基础声源时，肺部高压气流被阻挡在下呼吸道，致使整个上呼吸道的气压与大气压平衡。此时，基础声源如仍借助肺部生理高压气流推进，那就很难穿越与口腔相连的口咽空间，进入到上呼吸道鼻腔空间。

（三）下呼吸道空间逆向引入基础声源的牵引障碍

生理语言嗓音的制造产生，就是借用了呼气外排气流的功能作用，将呼气外排气流，分别转化为声带振动的冲击力和推动基础声源行进的推动力，轻松获得了喉器官产生的基础声源，获得了消化道口腔空间的语音修正。其原由，就是生理语言嗓音没有过多的音乐声效需求，嗓音的制造行为，只需顺呼气气流而行，不需要任何的人为控制。

歌唱嗓音制造与生理语言嗓音制造不同之处，在于歌唱嗓音制造具有明确的音乐艺术意图，需要通过使用人体音乐生理载体，制造出能融合多种歌唱艺术嗓音元素，且满足舞台场合表演声效需求的音乐艺术嗓音。要实现歌唱嗓音制造的音乐艺术意图，就必须完整且完美地使用好呼吸道空间，充分发挥出它的生理音乐功效。其中，对下呼吸道空间的应用，就是歌唱嗓音共鸣制造活动应该考虑的重要方向。

从生理科学与传统歌唱发声的角度，分析歌唱嗓音的制造机制不难发现，要发挥下呼吸道空间的歌唱嗓音共鸣功能作用，存在着制造意图与生理机制上的矛盾。歌唱嗓音制造时，在大脑嗓音意愿状态下，声带在自主神经支配下，产生音频闭合行为，切断了上下呼吸道间的空间联系，同时也阻断了肺部经下呼吸道呼气外排的气流发音行为，快速形成了以声带为界的上下呼吸道空间压差。随着下呼吸道空间内的二氧化碳不断增多，下呼吸道空间的气压急剧上升，增压后急需外排的气压气流就会冲击声带，使声带发出带音频的基础声源，然后再助推基础声源向上行进，获得歌唱嗓音共鸣。这种看似符合生理规律的传统歌唱发声声向路径，就明显没有考虑下呼吸道的歌唱共鸣问题，制成的歌唱嗓音音乐元素里，也就没有传统所说的胸腔共鸣，即下呼吸道的共鸣的色彩。

这里面主要存在一个机制性障碍，也就是歌唱发声采用的是以生理呼气为动力，需要依靠下呼吸道内的高压气外排制造动力，产生基础声源。如果此时又要想通过气流将基础声源反向推送至下呼吸道空间，就明显会与呼气外流形成流向冲突，呼气气流不可能同时提供上下两个力向的推力，在向上冲击声带振动时，又再提供一个逆向推力，推送基础声源下行至下呼吸道空间。

二、通过物理化生理行为途径去实现呼吸道声向控制

呼吸道作为歌唱嗓音制造的音乐生理载体，在歌唱嗓音制造活动中承担着重要的音乐嗓音共鸣任务。离开它，不完整使用它，歌唱嗓音制造活动就不可能科学开展，也不可能制造出圆满、且符合音乐艺术审美的歌唱艺术嗓音声效。可以这样理解或认为：歌唱艺术嗓音的一切制造活动，都是围绕呼吸道空间展开的；歌唱艺术嗓音制造的一切思想意图，都是通过对呼吸道的制造使用实现的。

呼吸道以喉为界的上下空间划分，造成了呼吸道在歌唱嗓音制造使用中的复杂性。如果要在歌唱嗓音制造活动中，施行对上下呼吸道空间的同步共鸣使用，单凭生理呼吸功能行为，采取生理语言嗓音的方式，是根本无法解决呼吸道空间中缺乏声源的技术问题，是永远不可能实现的。为此，在歌唱嗓音制造活动中，就必须重新设计技术控制方法，探索新的技术途径，以创新的思维与行为去实现对呼吸道的科学使用。

具体的说，就是要通过运用与歌唱共鸣意图关联的自然科学原理，结合生理神经系统和肌系统潜能，设计和培养出能科学使用呼吸道的物理化生理行为，从而实现对获取呼吸道意图空间歌唱嗓音共鸣的共鸣声源声向控制。

（一）选择空气作为呼吸道声向控制的物质条件

在呼吸道物理共鸣要素条件中，除空间是稳定不变的要素条件外，其它的两个要素条件，介质空气和振动声源都是动态的，都可以通过人为行为进行控制。

在使用呼吸道歌唱嗓音制造活动中，呼吸道具备的共鸣物理三要素条件，功能分工十分明确。歌唱时，呼吸道的空间结构与形态，由于没有消化进食的交叉功能需求，可始终是处于稳定的呼吸状态，除喉咽空间区域外，绝大部分空间不需要进行控制调整，都可保持稳定的空间共鸣状态。只需要等待共鸣要素条件的齐备，就可以发挥共鸣空间功能效应。

基础声源的产生与走向，作为实现呼吸道空间歌唱意图共鸣的物理共鸣动态控制要素，应始终成为被控制牵引的对象，在呼吸道空间中，必须随控制意图行进。而剩下的呼吸道中进出流动的空气，以及导致进出呼吸道换氧规律流动的压差转换肌理机制，则应该是产生基础声源和牵引基础声源的物质条件，可通过物理化生理行为手段，使其在声向控制中，发挥出物质特性潜力，提供可变动力动能作用。

对呼吸道空间空气物质的歌唱共鸣应用，主要通过对呼吸道空间的空气气压、空气流向、空气流速与空气密度进行人为干预控制，使它能在呼吸道空间共鸣时，能为基础声源和嗓音声源的声向控制，提供压缩空气动能条件。

（二）通过提升冲击声带振动气流速度顺流牵引声源

人体生理语言嗓音的产生形成，依靠的是生理呼气功能行为帮助。在生理语言嗓音活动时，基础声源的产生和推进，都是借助生理呼气气流作为动力，由里向外，由下往上，与呼气气流保持高度一致，整个行为过程顺流顺向。生理语言嗓音的这种生理形成机制，由于呼气时的压差不大，高压形成的气流速度太慢，在呼吸道制造歌唱嗓音的活动中运用，就很难抗衡口腔空间通道口的低压诱导干扰，呼气气流在推送基础声源行进时，会过早离开上呼吸道空间进入口腔，造成口咽以上大部分上呼吸道空间的共鸣损失。

原因很简单，由于声带发声闭合行为发生时，整个上呼吸道空间的气压与大气压持平，下呼吸道的大于大气压的呼气气流冲击声带振动和推进基础声源行进时，就会聪明地选择最近的口咽通道口，轻松地推送基础声源，而不会去选择较远的鼻咽口，去做无力做到的事。这样，就自然造成上呼吸道鼻腔空间，进不了基础声源的现象发生。要实现完整地使用上呼吸道空间制造歌唱嗓音的共鸣意图，解决上呼吸道鼻腔空间缺少基础声源的问题，就必须采取人为的物理化生理行为干预，提升生理呼气气流的速度，使冲击声带振动，推送基础声源的气流速度更快更强，以抗衡生理空间结构上的低压干扰。否则，对基础声源进入上呼吸道的牵引控制，就会成为一句空话。

在歌唱嗓音制造过程中提升呼气气流流速，主要是采取定位力牵引和肌力助推两种物理化生理行为，通过对呼吸道内呼气空气气压的增压干预来完成的。这两种干预行为，行为动机和行为结果的设计构想，源自于关联流体力学原理。制造的具体行为实施，为心理行为控制下的生理行为，具体干预行为为：一是选择颅顶顶部向下正对鼻咽口的位置定位，然后在定位点上发出牵引声力行为信号，对基础声源进行上声向定位牵引，让定位点的声意愿信号，迫使呼气肌群快速反应，加快挤压肺部空间的行为速度，以达到快速推送基础声源进牵引定位点的目的，从而提高呼气气流速度；二是通过对上呼吸道推送基础声源的心理现象行为，增大呼气时的下呼吸道空间气压信号，通过呼气肌群行为压缩空气体积，获得气体物质增压后的加速度，实现呼气气流的流速提速。两种提速方式，都与伯努利定律与气压原理的应用关联，通过增压提高呼气气流的速度，使高速呼气气流在推送基础声源穿越与口腔相连接的口咽时，呼气气流流速大于口咽的大气压气体分子与原子的自由运动速度，致使呼吸道咽部的气压变小，小于口腔外大气压，基础声源不但不会往外改道，反而会被口腔里的大气压往咽部压，保障基础声源低损耗地被高速呼气气流推送进鼻腔。

（三）通过下呼吸道空间压差干预改变气流向

人体的呼气与吸气，是一对压差相反的生理换气行为，是呼吸肌群在自主神经系统的支配下，自主配合变换肺体容积空间大小完成的。通常的生理呼吸功能情况下，呼气与吸气间的压差转换，是十分有规律的。呼气时，人体交换出的二氧化碳，进入肺部下呼吸道空间，呼气肌群在自主神经系统的支配下，挤压肺体容积空间变小，促使肺部下呼吸道空间内气压快速变大，大于呼吸道外大气压，呼吸道内二氧化碳被高压压出呼吸道；吸气时，人体需要获取大气空气中的氧，吸气肌群在自主神经系统的支配下，向外扩展肺体容积空间，使得呼吸道空间内空气气压瞬间变小，小于呼吸道外大气压，在大气压的作用下，大气空间的带氧空气，迅速又被大气压压入呼吸道空间。

气流对声带的冲击振动，无论是生理语言嗓音还是歌唱嗓音，都只能选择呼吸道与大气压间压差形成后的高压一方作动力，借助高压的压力作用，将高压空间空气压往低压空间，从而形成冲击声带振动的气流。生理语言嗓音的产生，依靠的是呼吸生理压差，借助了呼气时的下呼吸道高压空气气流，向上冲击声带振动产生基础声源和推进基础声源。

但是，这种呼吸道生理压差形成的气流流向，在歌唱时运用时，虽然辅以人为提速干预，能顺利推进基础声源进入上呼吸道鼻腔空间，但却仍然解决不了下呼吸道空间的基础音源缺乏问题。必须要采取改变冲击声带振动的气流流向的技术措施，才可能向下顺流推送基础声源进入下呼吸道空间，否则，基础声源不可能逆流逆向进入下呼吸道空间。声带的发声振动，都是在闭合的状态下，依靠空气气流的冲击产生的。闭合的声带产生振动，理论上讲，应该是不分气流冲击方向的。空气气流可由下往上冲击闭合的声带，也可以从上往下冲击闭合的声带，只要具备冲击的介质空气气流流速条件，声带的冲击振动的现象都会发生。在人体生理嗓音潜能中，就存在着反向冲击声带振动的嗓音行为人体处于严重病理状态时，精力不佳，开口说话都困难，为了缓解身体上的不适，病人常会以呻吟的嗓音方式，实现短暂释放。这种呻吟嗓音基础声源的产生，就是瞬间气流反向冲击声带所致。

解决下呼吸道基础声源引入问题，关键需要得到向下冲击声带振动的气流，这就只能在呼吸道与大气空间的压差转换上想办法。在歌唱时，可以通过瞬时压差干预的方式，瞬间改变呼气发声前的下呼吸道气压，制造出的瞬间反向压差，让呼吸道气压瞬间小于大气压，因此获得大气压作用下的向下呼吸道内的，下流向冲击气流，改变冲击声带振动的方向，以此寻求推送基础声源进入下呼吸道动力条件。这种压差干预行为，属于瞬间人为控制技术行为。具体为：在呼气发声高压形成前的瞬间，大脑在下呼吸道共鸣意图空间区域，发出一个急速短暂的声意愿信号，利用呼吸肌群对大脑声意愿信号的条件反射本能反应，迫使呼吸肌群作出一个向下冲击声带的气流肌理反应。让吸气肌群违反呼吸常规，在呼气前硬性极速扩展肺部空间，在下呼吸道空间制造一个极为短暂的低压，形成大气空间与下呼吸道空间的瞬间反向压差，致使大气压大于下呼吸道空间气压，瞬间改变气流流向，向下向内冲击和牵引基础声源进入下呼吸道空间。

这种压差干预行为制造的低压逆向气流，只能是启声瞬间行为，也只能解决下呼吸道启声瞬间的基础声源引入问题，不具有持续性控制的生理条件。一旦通过压差干预为下呼吸道引进了基础声源，行为功能生效的同时，压差干预的行为也就终止结束。已引入的基础声源维持控制，就交由被压差干预而激增的二氧化碳高压完成。

（四）通过气声能换持续控制下呼吸道嗓音共鸣

歌唱嗓音与大自然其它声音一样，都是依赖大气空间空气，在大气压常压状态下进行传播的。当我们利用压差干预的技术行为，通过逆向气流向呼吸道引入基础声源时，其技术动机是十分清晰的。就是要首先解决利用生理呼气启声时，下呼吸道会无法引入基础声源的问题，并没有通过逆向气流持续，维持长时间获取下呼吸道共鸣的考虑。

其缘由有三：一是压差干预属于呼气前硬性加入的逆向干扰行为，它的发生，并不可能终止正在进行的，由自主神经系统支配的人体生理换氧活动。短暂逆向引入基础声源的行为期间，二氧化碳从肺泡向下呼吸道的排聚，仍按照正常的生理换氧速度进行。下呼吸道在没有排除因压差干预，所阻滞形成的高压二氧化碳之前，是没有空间条件可持续逆向接纳随基础声源流入的空气；二是下呼吸道没有可以直接与大气空间连接的生理通道出口，不具有逆向传播歌唱嗓音的条件，必须要考虑利用上呼吸道的两个通道出口来传播；三是压差干预形成的逆向引入基础声源，只短暂解决了下呼吸道的共鸣问题，但同时会造成上呼吸道空间无法引入声源的问题，必须要考虑后续向上呼吸道，推送已获取下呼吸道共鸣嗓音声源的问题。

因此，在压差干预行为目的达到后，就必须利用下呼吸道空间内延迟排放形成的高压二氧化碳压力，来迅速接替对已引入下呼吸道空间基础声源的持续控制，无痕迹终止替换压差干预行为，保障下呼吸道内基础声源的持续存在。同时，这种用呼气气压压力来维持基础声源在下呼吸道存在的行为，会促使基础声源在下呼吸道空间持续发生物理共鸣反应，最终使得下呼吸道空间的高压气能，高比率转换成具有下呼吸道空间特征的共鸣嗓音声能，并以高压二氧化碳声能的方式，排除肺内的二氧化碳废气。

在歌唱嗓音的制造活动中，一旦在下呼吸道实现了基础声源的引入，下呼吸道所特有二氧化碳生理排放行为，会使得这些即将排放的废弃物质，因共鸣物理反应作用，使它们转换成了具有高度价值的共鸣嗓音声能。这种能量守恒定律在下呼吸道的悄然应用，会提高二氧化碳高压气能的使用效应，会使歌唱嗓音的制造能效得到大幅度提高。

（五）通过高压声能上声向定向推送声源进入上呼吸道

从物理定义上讲，气体是一种无形状，有体积的可形变可流动的流体。气体物质的原子或分子相互之间可以自由运动，动能较高，扩散较快，其体积不受限制，具有可压缩的特性。压缩后的空气，气体密度更高，运动速度更快，能量也更大。

在歌唱嗓音制造活动中，当需要采取压差干预技术措施，向下呼吸道空间引入基础声源时，其控制行为动机不应该只是需要获取下呼吸道空间共鸣，而是需要获取整个呼吸道空间的共鸣。采取压差干预行为，只是一个过程行为，可以先解决下呼吸道缺乏基础声源的问题，获得具有下呼吸道色彩的共鸣嗓音，实现下呼吸道中的高压气能向成高压声能的转换。而终极动机，则是利用压差干预形成的高压共鸣声能，同时解决向上呼吸道推送声源时抗口腔低压干扰的问题。

压差干预行为发生后，整个呼吸道空间内的共鸣物理条件发生了根本性变化，为获取上下呼吸道空间的歌唱意图组合共鸣，创造了极好的动能条件与空间条件，使上下呼吸道空间的组合应用成为现实。

在动能条件方面，压差干预行为产生的下声向牵引，促使下呼吸道内的压缩气体物质与声共鸣紧密结合，压缩气体物质自由运动提供的高压压力，既可向下牢牢地控制住基础声源，维持下呼吸道中的共鸣与能换，减缓气能的消耗，又可以为向上呼吸道推送高压声源，提供高密度和高速度高压声束声源，使其能任意穿越口咽低压区，毫无困难的进入到上呼吸道空间。在空间条件方面，压差干预行为，将基础声源向下全部引入到下呼吸道空间，使整个上呼吸道空间无任何滞留嗓音，声道上干干净净，畅通无阻，为下呼吸道推送高压声源时，创造了极好的高压声源声道传递空间条件，使下呼吸道向上呼吸道推送高压声源变得十分容易。科学的讲，在歌唱嗓音制造过程中，要完整地使用好呼吸道空间，要按照歌唱意图获取上下呼吸道空间的歌唱共鸣，对于基础声源与共鸣嗓音声源的声向控制，是不能按照单列式的行为去实施，而需要进行系统思考和系统设计，采用多序列同步程序性的控制方法，才可能变为现实。本节所提出的多种物理化生理控制行为方法，在对呼吸道歌唱状态下的声源声向控制过程中，都必须切合嗓音在空气中的传播速度，需要同步思考想象形成控制信息，同步发布行为控制信号，同步产生行为运动，才可能使相关联的单列技术集合起来，最终形成能从对基础声源产生直至整合呼吸道各部共鸣的全过程系统声向控制，实现呼吸道的音乐共鸣价值。

基金项目：

本文为重庆市研究生科研创新项目《歌唱嗓音共鸣声效与声向控制关系》的系列研究成果中第二个分项研究成果，项目编号：CYS14079。

参考文献：

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