स्वर उत्पादन या स्वनन की यांत्रिकी

स्वनन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा स्वरयंत्र (larynx) श्वास-त्याग की वायु की एक स्थिर धारा को ध्वनि में परिवर्तित करता है। जब स्वर रज्जु (vocal folds) एक साथ आते हैं और उनके माध्यम से हवा प्रवाहित होती है, तो वे स्वतः-स्थायी दोलन में प्रवेश करते हैं, वायुप्रवाह को दालों की एक श्रृंखला में काटते हैं जिसे स्वर पथ (vocal tract) फिर भाषण और गीत में आकार देता है।

Definition

स्वनन श्वास-त्याग वायुप्रवाह द्वारा संचालित स्वर रज्जु के स्वतः-स्थायी कंपन के माध्यम से व्यक्त ध्वनि का उत्पादन है, जो एक आवधिक ध्वनिक स्रोत उत्पन्न करता है जिसे स्वर पथ बाद में फ़िल्टर करता है।

Scope

यह विषय स्वनन की वायुगतिकीय और ऊतक यांत्रिकी को शामिल करता है: कैसे सबग्लोटल दबाव और वायुप्रवाह लोचदार स्वर रज्जु के साथ परस्पर क्रिया करके कंपन शुरू करते हैं और बनाए रखते हैं, पिच और प्रबलता को कैसे नियंत्रित किया जाता है, और म्यूकोसल तरंग की केंद्रीय भूमिका। यह सामान्य स्वर शरीर विज्ञान का एक संदर्भ उपचार है, न कि स्वर चिकित्सा या स्वर विकारों के प्रबंधन के लिए एक मार्गदर्शिका।

Core questions

• स्वर रज्जु के कंपन को कौन सी शक्तियाँ शुरू करती हैं और बनाए रखती हैं?
• स्वर न्यूरली (तंत्रिका द्वारा) चक्र-दर-चक्र ट्रिगर होने के बजाय स्वतः-स्थायी क्यों होता है?
• पिच (मूल आवृत्ति) और प्रबलता को कैसे नियंत्रित किया जाता है?
• स्वनन सीमा दबाव (phonation threshold pressure) क्या है?

Key concepts

• सबग्लोटल (ड्राइविंग) दबाव
• स्वनन सीमा दबाव (Phonation threshold pressure)
• म्यूकोसल तरंग
• मूल आवृत्ति और पिच नियंत्रण
• स्वर तीव्रता और प्रबलता
• व्यक्त ध्वनि का स्रोत-फ़िल्टर फ़्रेमिंग

Key theories

मायोइलास्टिक-एरोडायनामिक सिद्धांत

स्वर रज्जु का कंपन मांसपेशियों और लोचदार ऊतक बलों के वायुगतिकीय बलों के साथ परस्पर क्रिया से उत्पन्न होता है: सबग्लोटल दबाव जुड़े हुए रज्जु को अलग धकेलता है, लोचदार प्रतिघात और बर्नौली प्रभाव उन्हें वापस एक साथ खींचते हैं, और चक्र दोहराता है, ताकि दोलन तंत्रिका आवेगों द्वारा चक्र-दर-चक्र संचालित होने के बजाय स्वतः-स्थायी हो।

Mechanisms

स्वनन तब शुरू होता है जब आंतरिक स्वरयंत्र की मांसपेशियां ग्लोटिस के पार स्वर रज्जु को जोड़ती हैं। श्वास-त्याग की हवा बंद रज्जु के नीचे दबाव बढ़ाती है जब तक कि यह स्वनन सीमा दबाव (phonation threshold pressure) से अधिक न हो जाए और उन्हें नीचे से ऊपर की ओर अलग न कर दे; जैसे ही हवा तेजी से गुजरती है, गिरता हुआ इंट्राग्लोटल दबाव (बर्नौली प्रभाव) रज्जु के लोचदार प्रतिघात के साथ मिलकर उन्हें वापस एक साथ खींचता है, और यह चक्र प्रति सेकंड कई बार दोहराया जाता है। चूंकि दोलन को बनाए रखने के लिए ऊर्जा ऊतक के साथ परस्पर क्रिया करने वाले वायुप्रवाह से लगातार प्राप्त होती है, यह प्रक्रिया स्वतः-स्थायी होती है - मायोइलास्टिक-एरोडायनामिक सिद्धांत का सार (वैन डेन बर्ग, 1958; टिट्ज़े, 1994)। रज्जु की स्तरित संरचना आवरण को शरीर पर एक म्यूकोसल तरंग के रूप में यात्रा करने देती है, जो ऊर्जा हस्तांतरण की दक्षता में सुधार करती है (हिरानो, 1974; टिट्ज़े, 1976)। पिच मुख्य रूप से स्वर रज्जु के तनाव और लंबाई (क्रिकोथायराइड क्रिया) को बढ़ाकर बढ़ाई जाती है, और प्रबलता सबग्लोटल दबाव और रज्जु के बंद होने की शक्ति को बढ़ाकर बढ़ाई जाती है।

Clinical relevance

स्वनन की यांत्रिकी बताती है कि स्वर रज्जु के द्रव्यमान, कठोरता या बंद होने में परिवर्तन से स्वर की गुणवत्ता क्यों बदल जाती है, और वे स्वर मूल्यांकन और पुनर्वास के तर्क को रेखांकित करते हैं। यह प्रविष्टि संदर्भ और शिक्षा के लिए सामान्य स्वर शरीर विज्ञान का वर्णन करती है और किसी भी स्वर विकार के निदान या उपचार का आधार नहीं है।

History

आधुनिक स्वर विज्ञान बीसवीं सदी के मध्य से है, जब वैन डेन बर्ग ने मायोइलास्टिक-एरोडायनामिक सिद्धांत को स्पष्ट किया, जिसने पहले के न्यूरोक्रोनैक्सिक विचारों को विस्थापित कर दिया कि प्रत्येक कंपन चक्र तंत्रिका-ट्रिगर था। टिट्ज़े और अन्य द्वारा बाद के बायोमैकेनिकल और मॉडलिंग कार्य ने दोलन की स्थितियों और स्तरित स्वर रज्जु की भूमिका को निर्धारित किया (वैन डेन बर्ग, 1958; टिट्ज़े, 1976, 1994)।

Key figures

• Janwillem van den Berg
• Ingo Titze
• Minoru Hirano

Seminal works

• vandenberg-1958
• titze-1994
• titze-1976

Frequently asked questions

क्या स्वर रज्जु के प्रत्येक कंपन के लिए एक अलग तंत्रिका आवेग की आवश्यकता होती है?

नहीं। एक बार जब रज्जु स्थित हो जाते हैं और हवा प्रवाहित होने लगती है, तो कंपन वायुगतिकीय और लोचदार बलों द्वारा स्वतः-स्थायी होता है; तंत्रिका तंत्र प्रत्येक चक्र को ट्रिगर करने के बजाय स्थितियों (तनाव, बंद होना, वायुप्रवाह) को निर्धारित करता है।

स्वर की पिच को क्या नियंत्रित करता है?

पिच मुख्य रूप से स्वर रज्जु के तनाव और लंबाई पर निर्भर करती है, जो मुख्य रूप से क्रिकोथायराइड मांसपेशी द्वारा बढ़ाई जाती है, साथ ही सबग्लोटल दबाव भी; अधिक कठोर, लंबे, अधिक तनावग्रस्त रज्जु तेजी से कंपन करते हैं और उच्च ध्वनि उत्पन्न करते हैं।