歌唱吸气与呼气的机理分析

周娟娟

（衢州学院，浙江 衢州 324000）

歌唱呼吸是声乐艺术中的基本问题之一，不论中外，一向都被放在重要地位。我国传统和西欧声乐教学理论中，分别有“外练筋骨皮，内练一口气”及“谁懂得如何呼吸、吐字，谁就懂得歌唱”（帕契埃罗蒂），“歌唱不过是气息的出出进进”（马尔凯西）的说法。因此，对于歌唱呼吸的生理特点，我们必须有清楚的认识和了解。歌唱发声与人身的呼吸器官、振动器官和共鸣器官有直接的关系。在歌唱发声活动中，这三部分器官全部受到人的中枢神经，特别是其中高级部分大脑皮质的控管和支配，这是一个极其复杂的运动过程，也是这些器官之所以能协同作用发出美妙声音的原因。

一、人类呼吸系统的器官与功能

1.鼻腔

鼻腔属于人的上呼吸道部分，它是空气进入人体的门户，鼻腔对外来的空气有过滤、除尘、加温、加湿的功能。

2.咽腔

咽腔位于鼻腔的后下部，也是口腔的后部，对于呼吸，它起着通道的作用。作为共鸣器官，它对嗓音音质有着重大的影响。

3.气管

气管是一根长而圆形的管子，由16-20个一节一节的软骨环和一些肌肉、筋膜构成。它的上端与环状软骨的下部相连，也可以说它就起于环状软骨的下方，下端分叉形成左右两支气管。支气管再下去又反复分支，并分别伸入肺组织中，最后的末梢称为细支气管，它转为肺泡的入口，入口的周边有许多肺泡围绕着，是构成肺的组织。气管对于呼吸的功能主要是空气经过的通道。

4.肺

肺是由软组织构成的像海绵似的东西，分左右两侧，左侧的肺有两叶，右侧的肺有三叶。肺里面有许多小空泡叫肺泡（在气管一段已述及），肺泡是肺的结构单位，有人估计，人肺的肺泡总共约有7亿5千万到15亿个。气体的交换就是在它们里面进行的。如果把肺泡的凹处全部展平连接起来，它们的总面积约有70平方米到140平方米，因而就保证了气体在肺中顺利、充分地交换。

肺的顶部称肺尖，肺的下部称肺底。肺底向内凹进，膈就位于它的下面。肺的作用有点像风笛的气囊、手风琴的风箱，空气进入时扩张，压缩其扩张状态时空气被呼出。此外，肺还是供给全身氧气、排除二氧化碳到体外的枢纽。

5.胸廓

胸廓是我们身体胸部的轮廓，其内腔叫胸腔，肺即位于其内，胸廓由两侧12对即24根肋骨加上胸骨和脊柱的胸椎段构成。肋骨近似半圆，上面的7条连到胸骨上；自上而下的第8、9、10条不直接延及胸骨，称“假肋”或“腹肋”；第11、12条完全不能延及到胸骨，故称“浮肋”。胸廓的外形像个鸟笼状的圆筒，上口较小下口较大。它的作用是保护肺和帮助肺活动。胸廓的扩大和缩小，使肺随之扩张和压缩，呼吸动作随之发生。胸廓本身不能活动，它的扩大与缩小，须由呼吸肌肉的收缩来实现。

6.呼吸肌

呼吸肌是呼吸功能的动力，依照呼吸发生的动作，分为呼气肌群和吸气肌群，每一肌群中，有多条肌肉共同作用。

（1）呼气肌群

依所在部位不同，可分为胸部呼吸肌群和腹部呼吸肌群。

胸部呼吸肌群位于胸部，也就是在胸廓的周围。胸部呼吸肌群有下后锯肌、内肋间肌、肋骨下肌、胸横肌；腹部呼吸肌群则有腹直肌和腹斜肌。

呼气肌群的作用：胸部呼气肌群收缩时，把肋骨向下牵引，使胸廓变小。腹部呼气肌群收缩时，使腹腔压缩，增加腹压，从而压迫肺脏，使肺内空气向外呼出。

（2）吸气肌群

吸气肌群包括：胸锁乳突肌、前斜角肌、后斜角肌、斜方肌、胸小肌、前锯肌、胸大肌、上后锯肌、提肋肌。它们当中大部分位于胸部，也有几条肌肉是位于颈部的。

吸气肌群的作用：当它们共同收缩时，肋骨上提，胸廓扩大，肺脏扩张，外面空气随之被吸入肺内。

7.膈肌

是一块圆形的肌肉板，横长在胸廓的下面。由于它的存在，人类的体腔才分为胸腔与腹腔两个部分。膈肌能够上下运动。向上运动时，可使腹腔扩大，胸腔缩小，帮助呼气（此时膈肌是松驰的）；向下运动时，则可以扩大胸腔，缩小腹腔，帮助吸气（此时膈肌是收缩的）。在歌唱发声中膈肌起着控制气息的作用。

在发声过程中，肺是怎样工作的呢？在这过程中，肺好像是一个风箱，它的一张一缩造成被推动的空气，在气管中形成一定的压力冲击声带而发声。但是肺脏本身不能作张缩运动。决定肺脏运动，要靠胸腔内的压力。而胸腔内的压力的改变，须由胸廓的活动来决定。而胸廓的活动，则须依靠呼吸肌肉的收缩才能完成。因此，呼吸肌才是呼吸发生的动力。

二、歌唱呼吸的特殊性

歌唱时的呼吸动作与安静时、言语时的呼吸动作是有所不同的。

一个人在安静时需要的空气不多，一般用浅表呼吸就足够供给所需的空气了。而歌唱呼吸由于要在持续气体交换这一生物学的功能外，还要完成歌唱发声的功能，这就势必为了要唱出一个一定长度的乐句而延长呼气过程；又为了减少乐句间不必要的停顿而尽可能缩短吸气过程。因此，歌唱发声的呼吸特点之一是呼气比吸气的时间延长。它与安静时吸气、呼气的时间比值为1：8—1：12。同时吸入的空气量也比安静呼吸或言语呼吸要多，为了满足歌唱发声所需的空气量 （还要快速地吸和不出声地吸），呼吸的径路除了经鼻外有时还需要经口。下面，具体地谈谈歌唱发声中的吸气与呼气：

对歌唱而言，呼吸器官可以被视作为一个能够支持声带下方压力的动力系统。这一动力系统与作为振动器的声带相互配合、协调行动形成发声。前面已经指出，不论是吸气还是呼气，都是起动于相关的吸气肌群和呼气肌群的。吸气时，吸气肌群（大部分位于胸部、少数位于颈部）协调地共同收缩，将肋骨（包括上、中、下肋）向上提起，胸廓被牵引而明显扩大，胸腔内的压力处于负压状态，肺脏扩张，外界的空气随之被吸入肺内，膈肌（横隔膜）收缩变平、积极下降，压迫位于它下方腹腔内的脏器胃肠等，形成胸腔沿垂直方向的扩大和容积的增加，使最有利于歌唱的深呼吸得以实现。

歌唱呼气从根本上说是一个与上述歌唱吸气相反的过程。大致说来便是：通过位于腹部、胸部的呼气肌群的协调共同收缩，把各肋骨向下拉，造成胸廓稳步变小。膈肌缓慢上升，肺脏受到压缩，肺内的空气因肺的受压而呼出。但我们必须明白，歌唱呼气是为了形成良好的发声服务的，是歌唱发声的动力源，它必须均匀、缓慢、稳健、有力、持久（与之相关联的还要做到用气节省）。因此，歌唱呼吸与一般呼吸有很大的不同，最明显的是当吸气动作完成开始呼气时，此前所形成的吸气肌群（包括膈肌）的收缩不但不能放松，反而要继续收缩、用力，以维持胸廓的扩大状态，并与逐渐进入有控制的全面收缩的呼气肌群形成必要的对抗。在这种对抗的情况（一般呼吸不会有这种对抗）下，实现稳健的于歌唱必不可少的呼气。

因此，一些有经验的声乐教师总是要求学生“保持吸气状态”来歌唱，由肋骨作为支架的鸟笼形胸廓（有人称之为弹性圆筒）不得松懈；有的教师在要求“保持吸气状态”的同时，还要求腰部绷紧向外、腹肌用力；有的教师这样告诫学生：“气是被强烈排出的，但好象仍然保持在身体中。”以上说法有着异曲同工之效。

对在呼气时要保持胸廓的扩张状态，生理学家、嗓音科学家、医生、声乐教师们的看法是一致或相近的。胸廓瘪塌或半瘪塌了，合乎要求的歌唱呼吸就无法形成了，富有艺术感染力并合乎技术规范的歌唱也就无从谈起。

歌唱的呼吸机理是人一般呼吸机理的某种强化和有目的、有意识的操控：在歌唱开始和进行的过程中，吸气的状态要一直保持，扩张的胸廓不能塌掉。歌唱发声时，气息对声带是：务必使气流形成一股升高的压力，由它冲击声带并使声带进入振动状态。（还要加上流体力学中的伯努利效应，本文后面对此将有所阐述）而从声带方面来说，则一方面要振动，另一方面要挡气。如果声门张开了，振动必将大受影响，由于漏气所产生的声音便会很空洞，没有结实明亮的音色，高音也唱不上去。但是声带的闭合也不能过分，应该是很有弹性的、能满足发声所要求的由两侧向中央呈线状的靠拢，否则声音会发紧、僵直，失去轻松自如的特性。

为了说明歌唱发声中的呼吸运动，我们不妨把人的躯干与注射器做类比，注射器的用途是通过同一个孔洞把液体或空气吸进和排出，注射器活塞下移就吸进液体或空气，回升就排出液体或空气。人的胸腔及腹腔，同注射器一样也是个筒子，横隔膜把它分为两部分，横隔膜上边是胸腔连同肺和心脏，下边是腹腔连同在内的胃肠肝脾等内脏。空气吸进肺部不只靠肋骨活动引起的胸腔扩大，还靠横隔膜下沉引起的胸腔加深。横隔膜本身收缩而下降，把它下边的内脏向下挤，使胸腔向深度方向扩大，这样一定容积的空气被吸进胸腔（肺部）。可以看到，横隔膜（收缩）下降的时刻与注射器活塞下放时的情况是完全一致的。

三、歌唱呼吸中的“支点”

在声乐教学中，声乐教师经常提到呼吸支点问题。那么，什么是呼吸的支点呢？对此虽然还存在着不尽相同的看法，但大体上已有这样的共识：那就是歌唱呼气时处在收缩中的吸气肌群非但不能放松，而且要继续用力收缩以使胸廓保持扩大的状态，只有在这样的前提下，胸部周围的呼气肌才能联合起腹部的呼气肌，通过有控制的全面收缩来完成其歌唱呼气的职责。这种“保持”（“保持吸气的状态”）及“收缩”（有关呼气肌的收缩，特别是腹肌的收缩）状态对歌唱发声关系重大，它们就是声乐术语中的“呼吸支持”（着眼于呼气时所进行控制的整体状态）或“呼吸支点”（着眼于腹部肌肉下段的着力点）。

呼吸的支点可通过发声时努力做到在某种程度上不呼气而获得，每一个歌唱者都必须明白：应该力求在发声时节省用气、不使多余的呼气流出，做到歌唱时似乎并不在呼气。呼吸的支点应对声带工作起着保护作用并应能减轻声带的工作负担。同时，声带对呼气所产生的反作用也不可忽视。在具有呼吸支点的条件下，气息对声带的压力应与声带的反作用力相适应。

当声音处于不论任何高度和力度时，无论是起音前呼吸屏住时的紧张程度，或者嗓音发出后的延续过程，以呼吸支点使屏住的呼吸继续保持下去的程度，一般应该是稳定不变的。当歌手往高唱或增大音量时，呼吸支点的紧张状态必须保持不变，即不应使这种紧张状态强化或削弱；与此同时，还必须注意声带对气息的反作用的稳定性。

歌唱者可以把双手叉在腰的两侧并在高于下方肋骨的部位来检查呼吸支点是否存在，发声时胸壁与腹壁应保持吸气的稳定状态，而不应该显得松弛乏力并迅速塌陷，如果胸廓急速收缩，造成扩张的胸腔一下子塌陷，那么，呼吸支点也就形成不了、无从谈起了。

四、流体力学中的伯努利效应在歌唱呼气及嗓音形成中的作用

要形成发声，声门必须闭合以挡气。根据肌张力学说，声门的闭合是由于有关肌肉使与声带后端相连的左、右两杓状软骨（又名披裂软骨）向中间转动而形成的。殊不知歌唱呼气时由于柏努利效应而在管道狭窄处 （即在两声带的边棱间）形成的快速气流也是造成声带闭合，或者说是更良好、更恰当的闭合的重要条件。这一发现并不否认肌弹力的作用，而是以气流产生的吸附作用对之作出了重要的补充。

瑞士科学家伯努利（Daniel Bernoulli，1700-1782）在其《流体动力学》（1738）一书中指出：“当流体（空气、液体等）流经横截面积有变化的水平管子时，由于狭窄处流速增加，结果使得横截面最小处流体经受的压强最低。”人的喉本是呼吸器官的一部分，长于气管的顶端并与口咽管道相连，歌唱发音时来自肺部的气管内的气流向着两声带间的声门——横截面的最小处流去。由于管道狭窄，其流速加快，其所承受的压力减低，两声带的边棱自然就并拢并振动，就像向两张贴近的纸的中间吹气，它们只会随气流而并得更紧，不会被吹开一样。

这一发现，对“肌张力学说”作出了极为重要的补充，深化了人们对声带振动问题的认识，是20世纪嗓音科学研究中的一项重大成就，它揭示了歌唱发声中的声门闭合问题既与肌肉弹性有关，又与气流有着极为密切的关系。

注释：

①由肺和有关肌群等的活动，提供发声所必需的能量——气息，是发声的动力部分.

②长在喉中的声带，声带的振动是形成发声的关键.

③包括喉腔、咽腔、嘴等，其作用为加强、放大声波并形成语音.

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