声はどうやって出る?喉が振動するしくみ
人の声は、肺から吐いた息が、喉の奥にある「声帯(せいたい)」を振動させることで生まれます。その振動が空気に伝わり、喉や口、鼻の空間で響きが変わると、私たちが聞く声になります。さらに舌や唇を動かすことで、「あ」「い」などの音や言葉を作っています。
声が出る仕組みは、息を送り出すこと、声帯を震わせること、口で音を整えることの三つに分けると分かりやすくなります。
声が出るまでに、体の中では何が起こる?
「おはよう」と話すとき、体の中では次のような順番で空気と音が動いています。
- 肺から息を吐く:肺に入っていた空気が、気管を通って喉のほうへ向かいます。
- 声帯が近づく:喉の中にある左右一対の声帯が近づき、息の通り道が狭くなります。
- 声帯が振動する:吐く息が声帯の間を通り、声帯を細かく震わせて音を生みます。
- 喉や口などで響く:生まれた音が、喉・口・鼻の空間を通る間に響き方を変えます。
- 舌や唇で言葉にする:舌や唇、あごなどの動きで音を作り分け、話し言葉として外へ出します。
日本耳鼻咽喉科頭頸部外科学会と米国国立難聴・その他コミュニケーション障害研究所(NIDCD)も、肺からの息、声帯の振動、口や鼻の働きによって声や言葉が作られると説明しています。
声帯はどこにある?なぜ息で振動するの?
声帯は、喉の中の「喉頭(こうとう)」と呼ばれる部分にあります。首の前側にある喉仏のあたり、その内側に位置する、左右二つの柔らかいひだです。
普通に静かに呼吸しているときは、声帯の間が開いていて、空気が通りやすくなっています。一方、声を出すときには声帯が近づき、息の通り道が狭くなります。
そこへ肺から吐いた息が下から流れてくると、息の圧力で声帯の間が開き、声帯の弾力などによって再び近づきます。この動きが繰り返されることで声帯が細かく振動し、周りの空気にも振動が伝わります。
喉全体が大きく動いて音を作っているのではなく、喉頭の中の小さな声帯が素早く動いているのが基本の仕組みです。
声の高さや大きさが変わるのはなぜ?
高い声と低い声は、振動の速さが違う
声帯が一秒間に何回振動するかによって、声の高さが変わります。声帯が速く振動すると高い声になり、ゆっくり振動すると低い声になります。
私たちは喉の筋肉の働きによって声帯の張り具合などを変え、振動の速さを調節しています。歌を歌って高い音から低い音へ移るときにも、この仕組みが働いています。
大きな声と小さな声には、息の力も関係する
声の大きさは、肺から送る息の圧力や声帯の振動の仕方などによって変わります。声帯を通る息の働きが変わることで、力強い声にも、小さな声にもなります。
ただし、声の高さと大きさは別の特徴です。高い声でも小さく話せますし、低い声でも大きな声を出せます。
声帯だけで「あ」「い」などの言葉になる?
声帯の振動で生まれた音は、そのままではまだ言葉になっていません。喉や口、鼻は音が響く空間になっていて、形が変わると音の聞こえ方も変わります。これを「共鳴(きょうめい)」といいます。
例えば、「あー」と「いー」を続けて言ってみてください。どちらも声帯が振動していますが、舌の位置や口の開き方が異なります。その違いによって、同じように声を出していても別の母音として聞こえます。
「ぱ」「た」などを話すときは、唇や舌で空気の通り道を一瞬ふさいだり、狭めたりして音を作り分けます。声帯は声のもとを作り、口や舌はその音を言葉へ整えるという役割分担です。NTTの音声研究でも、声帯が音源となり、舌や口の動きが発音を変えると説明されています。
声帯の振動を自分で確かめる方法
声帯そのものは外から見えませんが、声を出したときの細かい振動は首の前側にも伝わります。次のように比べると違いを感じられます。
- 首の前側、喉仏のあたりに指先を軽く添えます。押し込まず、そっと触れるだけにします。
- 楽な声の高さで、小さく「あー」と声を出します。首に細かな振動が伝わるか確かめます。
- 次に声を出さず、口から「ふー」と息だけを吐きます。声を出したときとの違いを比べます。
- もう一度「あー」と「いー」を続けて言い、喉の振動と口の形がそれぞれどう変わるか観察します。
声を出すときは、息と声帯の振動が組み合わさっています。一方、息だけを吐くときには、声を出すための規則的な声帯の振動は起こりません。首で感じる振動は、声帯で生まれた振動が周囲へ伝わったものです。
実験のために大声を出したり、無理に高い声を出したりする必要はありません。違和感や痛みがあるときはやめましょう。
人によって声が違うのも、声帯と響き方の違い
同じ「あ」という音でも、人によって声の高さや響き方が違います。これは、声帯の大きさや形、喉から口や鼻にかけての空間の形などが一人ひとり違うためです。
また、同じ人でも声帯の張り方や口の形を変えると、声の高さや音色を変えられます。話し声や歌声にさまざまな違いがあるのは、息・声帯・響く空間が組み合わさって働くためです。
参考資料
- 日本耳鼻咽喉科頭頸部外科学会「音声・言語」
- 日本耳鼻咽喉科頭頸部外科学会「喉頭・気管・食道」
- 米国国立難聴・その他コミュニケーション障害研究所(NIDCD)「How Does the Human Body Produce Voice and Speech?: Text Version」
- 米国国立難聴・その他コミュニケーション障害研究所(NIDCD)「Taking Care of Your Voice」
- NTTコミュニケーション科学基礎研究所「人には聞けない言語とリズムのヒミツ」
- ワイカト大学 Science Learning Hub「Building Science Concepts: Exploring sound」