स्वरयंत्र की शारीरिक रचना और ध्वनि उत्पादन

स्वरयंत्र की शारीरिक रचना और ध्वनि उत्पादन का संबंध स्वरयंत्र की संरचना और स्वर-उत्पादन की प्रक्रिया से है जिसके द्वारा साँस की हवा को स्वरित ध्वनि में परिवर्तित किया जाता है। स्वरयंत्र में स्वर रज्जु (vocal folds) होते हैं, जिनके स्तरित ऊतक वायुप्रवाह द्वारा स्वतः-स्थायी कंपन में स्थापित होते हैं, जिससे ध्वनिक स्रोत उत्पन्न होता है जिसे स्वर पथ (vocal tract) फिर भाषण और गीत में आकार देता है।

Definition

स्वर-उत्पादन (Phonation) स्वरयंत्र के भीतर स्वर रज्जु के वायुप्रवाह-संचालित दोलन द्वारा स्वरित ध्वनि का उत्पादन है, जिसे स्वरयंत्र की मांसपेशियों, ऊतक गुणों और सबग्लोटल वायु दाब द्वारा विनियमित किया जाता है।

Scope

यह विषय स्वरयंत्र के उपास्थि और पेशीय ढांचे, स्वर रज्जु की स्तरित (कवर-बॉडी) संरचना, स्वर-उत्पादन की मायोइलास्टिक-एरोडायनामिक क्रियाविधि, और पिच, प्रबलता और ध्वनि की गुणवत्ता के नियंत्रण को शामिल करता है। इसे भाषण और श्रवण क्रियाविधि के भीतर संदर्भ शारीरिक रचना और शरीर विज्ञान के रूप में माना जाता है, न कि आवाज विकारों के निदान या उपचार के लिए मार्गदर्शन के रूप में।

Core questions

• स्वरयंत्र और स्वर रज्जु किन उपास्थियों, मांसपेशियों और ऊतक परतों से बने होते हैं?
• वायुप्रवाह स्वर रज्जु को स्वतः-स्थायी कंपन में कैसे स्थापित करता है?
• पिच, प्रबलता और ध्वनि की गुणवत्ता को शारीरिक रूप से कैसे नियंत्रित किया जाता है?

Key concepts

• थायरॉयड, क्रिकॉइड और एरिटेनॉइड उपास्थि
• आंतरिक और बाहरी स्वरयंत्र की मांसपेशियां
• स्तरित स्वर-रज्जु संरचना (कवर और बॉडी)
• सबग्लोटल दाब और बर्नौली प्रभाव
• म्यूकोसल तरंग
• मूल आवृत्ति, प्रबलता और ध्वनि की गुणवत्ता

Key theories

स्वर-उत्पादन का मायोइलास्टिक-एरोडायनामिक सिद्धांत

स्वर-रज्जु कंपन पेशीय और लोचदार ऊतक बलों की वायुगतिकीय बलों के साथ परस्पर क्रिया द्वारा बनाए रखा जाता है: सबग्लोटल दाब जुड़े हुए रज्जु को अलग कर देता है, जबकि लोचदार प्रतिघात और बर्नौली प्रभाव उन्हें वापस एक साथ खींचते हैं, जिससे प्रत्येक चक्र के लिए सक्रिय मांसपेशी संकुचन के बिना बार-बार चक्र उत्पन्न होते हैं।

स्वर-रज्जु संरचना का कवर-बॉडी सिद्धांत

स्वर रज्जु को एक लचीले म्यूकोसल कवर के रूप में प्रतिरूपित किया जाता है जो एक कठोर पेशीय बॉडी के ऊपर होता है, ताकि इन परतों की सापेक्ष कठोरता कंपन व्यवहार, म्यूकोसल तरंग और आवाज की गुणवत्ता को नियंत्रित करती है।

Mechanisms

स्वर-उत्पादन के लिए, आंतरिक स्वरयंत्र की मांसपेशियां स्वर रज्जु को मध्य रेखा की ओर जोड़ती हैं। साँस छोड़ने से सबग्लोटल वायु दाब बढ़ता है जब तक कि यह रज्जु को अलग नहीं कर देता; जैसे ही हवा संकीर्ण ग्लोटिस (glottis) से होकर गुजरती है, दाब में गिरावट (बर्नौली प्रभाव) ऊतक के लोचदार प्रतिघात के साथ मिलकर रज्जु को वापस एक साथ खींचती है, और यह चक्र प्रति सेकंड कई बार दोहराता है। यह मायोइलास्टिक-एरोडायनामिक प्रक्रिया एक अर्ध-आवधिक ध्वनि स्रोत उत्पन्न करती है जिसकी दर मूल आवृत्ति (fundamental frequency) निर्धारित करती है। मूल आवृत्ति को मुख्य रूप से स्वर रज्जु की लंबाई और तनाव को बदलकर समायोजित किया जाता है; प्रबलता मुख्य रूप से सबग्लोटल दाब द्वारा; और ध्वनि की गुणवत्ता इस बात से कि रज्जु कैसे सन्निकट और कंपन करते हैं, जिसमें ग्लोटल बंद होने की डिग्री भी शामिल है जो सांस वाली (breathy) आवाज को दबी हुई (pressed) आवाज से अलग करती है। रज्जु की स्तरित संरचना एक यात्रा करने वाली म्यूकोसल तरंग का समर्थन करती है जो स्रोत स्पेक्ट्रम को आकार देती है।

Clinical relevance

स्वरयंत्र की शारीरिक रचना और स्वर-उत्पादन के शरीर विज्ञान को समझना आवाज और उसमें होने वाले परिवर्तनों के बारे में तर्क करने का संदर्भ आधार है। यह सामान्य ध्वनि उत्पादन और उन मापदंडों का वर्णन करता है जिन पर चिकित्सक विचार करते हैं; यह व्यक्तिगत निदान या उपचार का आधार नहीं है, और आवाज संबंधी किसी भी चिंता का प्रबंधन एक योग्य चिकित्सक के साथ होना चाहिए।

Evidence & guidelines

इस विषय में ज्ञान आवाज के बायोमैकेनिकल और ध्वनिक अध्ययनों और स्थापित आवाज-विज्ञान ग्रंथों से प्राप्त होता है, न कि नैदानिक परीक्षणों से। ध्वनिक अध्ययनों ने यह बताया है कि ग्लोटल विन्यास कथित आवाज की गुणवत्ता से कैसे संबंधित है, जो उन मॉडलों का समर्थन करता है जो स्वरयंत्र के शरीर विज्ञान को आवाज संकेत से जोड़ते हैं।

History

स्वर-उत्पादन की आधुनिक समझ तब मजबूत हुई जब वैन डेन बर्ग ने बीसवीं सदी के मध्य में मायोइलास्टिक-एरोडायनामिक सिद्धांत को प्रतिपादित किया, जिसने पहले के न्यूरोक्रोनैक्सिक खातों को प्रतिस्थापित किया। स्वर रज्जु की स्तरित संरचना और मात्रात्मक आवाज ध्वनिकी पर बाद के काम ने यह परिष्कृत किया कि स्वरयंत्र का शरीर विज्ञान आवाज स्रोत और उसकी कथित गुणवत्ता से कैसे संबंधित है।

Key figures

• Janwillem van den Berg
• Ingo Titze
• Minoru Hirano
• Dennis Klatt

Seminal works

• vandenberg-1958
• titze-2000
• klatt-1990

Frequently asked questions

स्वर रज्जु को क्या कंपन कराता है?

कंपन मायोइलास्टिक-एरोडायनामिक परस्पर क्रिया से उत्पन्न होता है: सबग्लोटल वायु दाब बंद रज्जु को अलग धकेलता है, और लोचदार प्रतिघात बर्नौली प्रभाव के साथ मिलकर उन्हें वापस एक साथ खींचता है, प्रत्येक चक्र के लिए एक अलग मांसपेशी संकुचन के बिना प्रति सेकंड कई बार दोहराता है।

आवाज की पिच को कैसे नियंत्रित किया जाता है?

पिच स्वर-रज्जु कंपन की मूल आवृत्ति से मेल खाती है, जिसे मुख्य रूप से स्वर रज्जु की लंबाई और तनाव को बढ़ाकर बढ़ाया जाता है और यह सबग्लोटल दाब से भी प्रभावित होता है।