Все новости

Редакционный материал

Тревор Кокс: Три возраста голоса

В своей новой книге «Зачем мы говорим: История речи от неандертальцев до искусственного интеллекта» (издательство «КоЛибри») профессор кафедры инженерной акустики в Салфордском университете Тревор Кокс рассказывает, как на протяжении многих веков складывалась человеческая способность говорить, как устроен речевой аппарат и когда научится говорить компьютер. «Сноб» публикует главу, в которой речь идет о трех стадиях голоса в жизни каждого человека

7 января 2020 12:36

Фото: Jason Rosewell/Unsplash

С первого крика в момент рождения до последних слов перед уходом в мир иной — голос сопровождает нас. В среднем за всю жизнь человек произносит около 500 миллионов слов, и вопреки распространенному мнению количество сказанных слов у женщин и мужчин примерно одинаково. Я, возможно, уже превысил эту норму, поскольку в детстве был ужасно болтливым. Мама вспоминала: «У тебя было два старших брата, ты должен был как-то пробивать себе дорогу, вот ты и говорил не переставая».

На своей знаменитой картине «Три возраста человека» Тициан изобразил три стадии жизни: младенчество, зрелость и старость. Наш голос проходит те же стадии, и все начинается в раннем детстве, когда формируются язык и речь. Сегодня я веду программы на радио, но забавно вспоминать, что в детстве мне приходилось заниматься с логопедом. Похоже, я не выговаривал окончания слов. Мой дядя Лес однажды заметил, что я говорил очень много, но при этом умудрялся сказать очень мало, значительно меньше, чем любой из тех, кого он когда-либо знал. На самом деле никакой проблемы не было: я просто не заботился о правильной артикуляции звуков. Не всем так везет, и мы это увидим, когда начнем более детально исследовать первый возраст голоса.

На второй возраст голоса, зрелость, самое большое влияние оказывает половое созревание, когда тело становится сексуально привлекательным, а голос адаптируется так, чтобы наилучшим образом привлекать партнера. Что нравится вам больше: низкий голос Барри Уайта или высокий голос Дэвида Бекхэма? Кажется ли вам хриплый голос Мэрилин Монро более привлекательным, чем страстные нотки в речи Джессики Рэббит в фильме «Кто подставил кролика Роджера?» Конечно, индивидуальные предпочтения имеют большое значение, но, как мы увидим, существуют и универсальные предпочтения, свойственные большинству людей. А что, если нормальный процесс полового созревания нарушается? Один из самых страшных примеров — итальянская опера, где кастрированных мужчин превращали в оперных звезд.

На третьей стадии, старости, постепенное изнашивание тела влияет и на голос. Исследуя некоторые известные голоса — Алистера Кука, The Queen и Фрэнка Синатры, — мы увидим, что хотя у профессионала необычайно сильный голос, даже он постепенно поддается влиянию старения.

Издательство: КоЛибри

Голос достается человеку в момент рождения. До прихода в этот мир наши легкие сплющены и заполнены околоплодными водами. С третьего триместра беременности зародыш в матке может слышать, но не может говорить. Хотя в наши дни доктору не обязательно шлепать младенца, чтобы он издал свой первый крик (обычно бывает достаточно более мягких мер), этот решающий первый крик отмечается медиками. Это важный признак здорового дыхания, входящий в шкалу Апгар, которая используется для оценки здоровья новорожденного в первые минуты после рождения. Я прекрасно помню этот момент, поскольку один из моих сыновей показал очень низкие результаты и его срочно отправили в специальную палату для оказания медицинской помощи.

Голос младенца при рождении сформирован в значительно меньшей степени, чем его слух. У него плохо развита гортань, поэтому даже если бы умственные способности младенцев давали им возможность разговаривать, с точки зрения анатомии и неврологии они не были бы готовы произносить слова. Голосовой тракт младенца больше похож на голосовой тракт шимпанзе, а не взрослого человека, гортань расположена высоко. Между тремя месяцами и четырьмя годами гортань опускается, что позволяет лучше контролировать язык и артикулировать звуки.

Исследование 9000 младенцев показало, что они плачут примерно по два часа в день в первые недели жизни, но к 12-й неделе это время сокращается до чуть больше часа. Сначала плач новорожденного представляет собой простейшую вокализацию. Каждая часть этой вокализации представляет собой сначала повышение, а потом резкое понижение тона и громкости. На рисунке на с. 65 показаны три разных крика. В верхней части рисунка дается обычное изображение речи в виде изменения давления по оси времени. Для вокализаций показательным является нижний рисунок, поскольку он демонстрирует изменения в разных частях звука. Гармоники плача показаны темными линиями, которые то повышаются, то понижаются по частоте, создавая слышимые тоновые различия. Новорожденный не может контролировать голосовые связки, так что звук определяется преимущественно тем, насколько сильно воздух выталкивается из легких. Движение голосовых связок осуществляется по закону Бернулли. Этот закон, названный по имени швейцарского математика XVIII века Даниила Бернулли, устанавливает зависимость между скоростью потока воздуха и его давлением. Когда поток воздуха выходит из легких, он должен ускориться, чтобы проникнуть через небольшой просвет в голосовой щели, позволяющий голосовым связкам смыкаться. В этот момент воздух, выходящий из легких, открывает голосовые связки, после чего по закону Бернулли они снова закрываются — так повторяется снова и снова. В середине крика младенец обычно выталкивает воздух из легких с большей силой, поэтому голосовые связки открываются и закрываются быстрее, что приводит к повышению высоты и громкости голоса.

Акустическая характеристика крика новорожденного с последующим более сложным криком, заканчивающимся скрипучим звуком, в котором исчезают отчетливые гармоники Издательство: КоЛибри

Удивительно, что уже в первых криках проявляется индивидуальность. Результаты одного исследования показывают, что это может быть связано с тем, какие звуки зародыш слышит в утробе. Хотя младенец плохо контролирует свои голосовые связки (его нервная система еще не вполне сформирована), он может изменять дыхание, а от этого зависит, насколько быстро тон и громкость будут сначала повышаться, а затем понижаться. Так младенец меняет интонацию плача. Это выяснили Биргит Мампе и ее коллеги из Вюрцбургского университета в Германии. Они сравнили крики 30 новорожденных из Франции и Германии. Французским младенцам требовалось время, чтобы достигнуть пиковой высоты тона и громкости, а немецким требовалось меньше времени; значит, они дольше задерживались во второй фазе крика, где высота тона и громкость постепенно снижаются. Исследователи показали, что такие интонационные рисунки копируют, соответственно, родные языки. Во французском языке высота тона обычно поднимается от начала предложения до последнего фрагмента, где она снижается; в немецком языке высота тона и громкость снижаются на протяжении всего предложения. Каждый младенец уже начал улавливать интонации голоса матери, слушая ее еще в утробе, и был готов имитировать их после рождения. Это первый признак того, что для установления тесной связи с матерью младенец имитирует ее поведение. Плач очень важен для выживания, поскольку дает возможность беспомощному новорожденному получить поддержку от взрослых. Все родители знают, как трудно игнорировать берущие за душу вопли собственных чад.

Нам известно, что к 24-й неделе беременности плод уже способен слышать звуки и реагировать на них. Несколько недель спустя он может слышать в диапазоне больше октавы, это примерно десятая часть диапазона частот, которые может слышать взрослый человек. В разнообразии звуков преобладают шумы тела матери, такие как «грохотание» ее голоса, бульканье желудка и кишечника, а также ритмичный стук сердца. Прежде чем достигнуть ушей плода, эти звуки приглушаются, проходя через тело матери и околоплодную жидкость. Видимо, это можно сравнить с тем, как и что мы слышим, когда погружаемся с головой в ванну. Для одной из программ BBC я брал интервью у представителей компании, производившей CD с записями имитации утробных звуков в сочетании со спокойной электронной музыкой. В компании считали, что такие записи помогают ребенку уснуть. Я не уверен, что эти диски проходили проверку с научной точки зрения, но исследования доказали, что утробные звуки могут сократить сердцебиение и успокоить недоношенных младенцев в отделении интенсивной терапии. Кроме того, имеются данные о том, что проигрывание приглушенного голоса матери в инкубаторе способствует развитию слуховой зоны коры головного мозга у таких детей. Как показывают исследования плача новорожденных, плод различает ритм и интонацию речи матери, поэтому разумно считать, что недоношенным младенцам также полезно слушать голоса.

А как насчет тех младенцев, которые рождаются в срок? Продаются специальные динамики, которые можно прикрепить к животу или поместить во влагалище и проигрывать музыку, но достоверных сведений о том, что это пойдет на пользу плоду, нет. Скорее наоборот: я бы предположил, что такие устройства могут быть опасны для слуха, потому что мы не знаем, насколько уязвимы уши плода. Будет ли проигрывание музыки способствовать его умственному развитию или замедлит его? Мы не можем ответить на эти вопросы, потому что у нас нет соответствующих научных данных. Поэтому я полагаю, что лучше оставить плод в традиционном звуковом окружении материнского тела и ничего больше не добавлять. Чаще и отчетливее всего плод различает голос матери, и это объясняет, почему новорожденный узнает ее голос и отдает ему предпочтение по сравнению с другими людьми, в том числе с отцом.

Хотя прошли уже годы, но я отчетливо помню собственные безнадежные попытки понять, что означает плач моего сына, и догадаться, как его остановить. Обычно детский плач имеет частоту около 250–450 Гц, эти частоты равны нижнему диапазону скрипки. Но иногда младенец внезапно переключается на значительно более высокие частоты — 1000–2000 Гц — и производит звук, похожий на тонкий писк, что приближается к верхнему диапазону скрипки. Это можно сравнить с тем, как взрослый певец переходит с нормального пения на фальцет. У ребенка бывает и третий тип плача, похожий на скрип. Считается, что он возникает, когда голосовые связки перестают контролироваться, то есть ритмично открываться и закрываться.

За первые несколько месяцев жизни младенец расширяет репертуар, соединяя различные виды плача и добавляя ритмические вариации. По мере развития нервной системы сокращается заливистость, поскольку улучшается контроль голосовых мышц. Теперь плач может передавать более сложную информацию — например, голоден ребенок или испытывает дискомфорт. В настоящее время существуют приложения, которые, как утверждается, анализируют эти звуки и вычисляют причину стресса малыша. Например, разработчики Infant Cries Translator обещают, что в 92 % случаев их приложение успешно определит причину плача двухнедельных младенцев и отличит голод от сонливости, стресса, недовольства и скуки. Тем не менее независимые научные исследования эффективности таких приложений не проводились, и даже их производители признают, что от них есть толк лишь в первые шесть месяцев. Я очень удивлюсь, если подобные приложения будут работать лучше слуха и проницательности родителей, которым надо приобретать уверенность в том, что они правильно реагируют на плач своего ребенка.

Легко отмахнуться от плача, посчитав, что он всего лишь сигнализирует о дискомфорте, но в следующий раз, когда ваш малыш зайдется в крике, стоит, пусть и нехотя, насладиться его акустическими характеристиками. Продолжительный приступ гнева состоит из последовательности простых отдельных криков, и у них есть мелодическая линия. Такая интонация является универсальной характеристикой языка, потому что она легко передает эмоции. Когда ребенок делает намеренную паузу в крике, на мгновение закрывая голосовую щель, он демонстрирует способность разбивать звуки на отрывки, а это имеющий решающее значение навык, который понадобится позднее, когда малыш начнет произносить слова.

Хотя плач представляет собой первую вербальную коммуникацию, к счастью, дети вскоре начинают производить воркующие звуки и лепетать. Это очень красивые звуки, которые необходимы для развития языка, когда дети начинают копировать услышанное. Для говорения необходима способность слышать и декодировать звуки, а также нервная система, способная организовать едва различимые движения примерно сотни мускулов, управляющих дыханием, голосовыми связками в гортани и голосовым трактом. Естественно, необходимо, чтобы и слух развился к моменту говорения, иначе это будет напоминать попытку овладения музыкальным инструментом до того, как придет понимание музыки. Но незрелые попытки младенца что-то сказать помогают ему, кроме того, научиться декодировать то, что говорят другие. Звуки речи ограничены голосовой анатомией. Простой иллюстрацией этого факта может стать скороговорка «шла Саша по шоссе и сосала сушку», которая показывает, что существует предел скорости изменений голосового тракта. Следовательно, пытаясь говорить, слушатель осознает ограничения собственной голосовой анатомии, а это, в свою очередь, помогает понять, как создается речь другого.

Лого Телеграма Читайте лучшие тексты проекта «Сноб» в Телеграме Мы отобрали для вас самое интересное. Присоединяйтесь!
0 комментариев
Хотите это обсудить?
Войти Зарегистрироваться

Читайте также

Что формирует эмоции: среда или гены? Насколько наши эмоции универсальны? Существуют ли нейроны гнева и радости? «Сноб» публикует фрагмент книги Лизы Фельдман Барретт «Как рождаются эмоции»
Сила, пластичность, устойчивость и выносливость — важнейшие составляющие физического интеллекта, которые необходимо постоянно развивать, а чтобы правильно реагировать на различные ситуации, нужно понять химическую основу эмоций и научиться контролировать свое тело. Так считают Клэр Дейл и Патрисия Пейтон — авторы книги «Физический интеллект: Как слышать свое тело и управлять эмоциями». «Сноб» публикует одну из глав
Есть ли чувства у животных? Способны ли они на эмпатию, испытывают ли радость или горе, стыд, вину или отвращение? В своей книге «Последнее объятие Мамы. Чему нас учат эмоции животных» (издательство «Альпина нон-фикшн») голландско-американский приматолог Франс де Вааль дает ответы на эти вопросы, рассматривая чувства людей как продолжение эмоций животных в эволюционном контексте. «Сноб» публикует одну из глав