Biofyzika

6.3 Akustika hlasu a řeči

Hlasové ústrojí člověka se skládá ze tří částí: ze systému dýchacího, z hrtanu, který je vlastním zdrojem zvuku, a z nástavní trubice. Dýchací ústrojí, tj. plíce, průdušky a průdušnice, tvoří zásobník vzduchu a dýchací svalstvo, svaly hrudního koše a bránice, způsobují a regulují přetlak potřebný ke vzniku hlasu v hrtanu.
Hrtan pracuje na principu píšťaly s protiraznými jazýčky. Jazýčky tu zastupují dvě hlasivky, ovládané svaly. Při dýchání jsou hlasivky rozevřeny, při tvorbě hlasu (fonaci) se k sobě působením svalů přiloží a rozezvučí se proudem vzduchu hnaného pod určitým tlakem z plic. Mezi tlakem vzduchu a přítlačnou sílou hlasivek musí být správný poměr, při kterém tlak hlasivky poněkud rozevře a vzduch vyrazí hlasovou štěrbinou mezi hlasivky vzhůru do hltanu. Tím se tlak vzduchu v místě hlasivek sníží a ty se znovu k sobě přiloží a celý cyklus se opakuje.
Frekvence hlasu závisí na tlaku vzduchu a na napětí přiložení hlasivek a dosahuje u muže asi 120 Hz a u ženy asi dvojnásobek (při průměrné konverzační hlasitosti). U zpěvních hlasů se dociluje daleko vyšších frekvencí, a to u muže asi do 500 Hz (tenorové c) a u žen až do 1 kHz (vysoké sopránové c).
Hlas vycházející z hrtanu, tzv. primární tón, nemá vůbec barvu lidského hlasu. Tu získává průchodem nástavní trubicí hlasovou, což je hltan, dutina ústní, nosohltan a částečně i dutiny nosní. Pohyby mluvidel (čelisti, jazyka, stěn hltanu, zubů a rtů) se mění tvar a velikost tohoto prostoru a v jednotlivých dutinách se zesilují různé frekvenční oblasti a vzniká tak různé zabarvení zvuku hlasu.
 
Řeč je po stránce akustické rychlé střídání zvuků periodických (samohlásek) a neneperiodických šumů (souhlásek). Samohlásky vznikají modifikací hrtanového hlasu rezonancí nástavní trubice. Pro vznik samohlásek jsou důležité zvláště dvě rezonanční dutiny; hltan se zadní částí dutiny ústní a přední část dutiny ústní před jazykem. V těchto dvou dutinách vznikají dvě nejhlubší a nejvýznamnější rezonance ve zvuku hlásek, které se nazývají formanty hlásek, neboť tvoří podstatu hlásek a podle nich jsou také samohlásky rozpoznávány. Souhlásky vznikají jako šumy, šelesty (třené hlásky jako například s, š, f, v) nebo výbuchy (p, t; k, g) v závěrových úžinách, které se vytvářejí na různých místech v nástavní trubici. Tvar vlny jednotlivých hlásek je znázorněn na obr. 6.8, odkud je také patrné, že jde o zvuky velmi složité. Při souvislé řeči pak vznikají mezi některými hláskami souvislé přechody, které jsou pro poznání dotyčných slov rovněž stejně charakteristické jako vlastní formanty hlásek.