声域と身体のサイズは関係ない?

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ほとんどの人の声域は2オクターブです。でもまれに5オクターブや、それ以上の声域のある才能もいますよね、Queenのフレディー・マーキュリー、Guns N' Rosesのアクセル・ローズとか。また、作曲家で歌手のTim Stormsは10オクターブも出すことができ、ギネス記録を持っています。

ピアノには88弦もあるのに、人間はふたつの声帯ヒダだけでこれを成し遂げるってすごいことですよね。PLOS Computational Biologyで発表された研究が示唆しているのは、声域に関係するのは声帯の硬さと「伸縮性能」で、私たちの声帯は2本のギターの絃がゼラチンで引っ付けられたようなものなんだそう。

ユタ大学の米国立音声会話センター長のIngo Titze氏は発表の中で、「声域を生むためにラミネートされた絃を持つ複雑な構造物を自然が作ったということはまったくもって素晴らしい」と述べています。

声帯はそれ自体がうまくできたものです。2011年にScientific Americanに米Gizmodoでこの記事の原文を書いたJennifer Ouellette氏がこう記しています:

声道で最も重要な部品は喉頭です。これはのどぼとけのすぐ後ろにある気管についています。喉頭はさまざまなタイプの軟骨と、舌骨とよばれるひとつの骨でできています。それらがともに声帯(喉頭の両側の筋肉についている粘膜のヒダ)の「骨組み」を作っています。

音は肺から気管へと空気が流れ、声帯を震わせながら通ることで生まれます。筋肉を収縮させ、声帯の形、位置、引張度を変えることにより、出てくる音の音の高さが変わります。声帯が硬くなるほど振動は早まり、生じる音も高くなるのです。

私たちが生まれたときには声帯はほとんどゲル状ですが、年を重ねるにつれそのゲルの中に繊維が発達していきます。

そのため、大人の声帯は、まるでゲルでラミネートされたギターの絃のよう、繊維の層が交差結合したものが伸び縮みするようになっているのです。層のうちのいくらかは、発生時に張力がほかのものよりも高い状態になりますが、交差して結合しているのでそれらすべてが一緒に振動します。

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ミッドウェスタン大学のTobias Riede氏とテキサス大学サウスウェスタンメディカルセンターのTed Mau氏とともに、Titze氏はネズミ、人間、象など16の生物種の喉頭を研究しました。

大きな動物は体も大きいため、声帯も大きく、そのため研究者たちは、動物の体のサイズと出すことのできる平均周波数(つまり音程)のあいだに強い関連性を見出すことができました。これは驚くことではありませんでしたが、しかし、体のサイズはその動物の声域を予測する判断基準には向いていないこともわかりました。

「音程はサイズと関連性があるのに、生物種間の音域には大きな開きがありました。いったい喉頭の内部で何が起こっているのでしょうか?」とTitze氏は疑問をいだきました。

調査の結果わかったのは、動物の声帯の伸縮性を測れば、声域の幅をより正しく予測できるということでした。声帯の伸縮性のほかにもこれを予測できる要素としては、その内部の繊維によって決まる硬さもありました。

Titze氏によれば、この研究は声域を広げたい歌手たちにとってより良い練習方法をつくる役に立つかもしれないとのこと。また、最終的には声帯を痛めた人にとってよりよい治療法の確立にもつながるかもしれません。

映画「ピッチ・パーフェクト」の中に登場するキャラクター、クロエは声帯ポリープができ、手術することになりますが、その結果彼女の声域の高音部分が失われてしまいます。よい治療法が見つかれば、クロエのような歌手にも手術後にもとの声域を取り戻すことができるようになるかもしれませんね。

top image by Pitch Perfect

ilustration by Lisa A. Clark, MA, CMI, based on original art concept by Kanako Omichi and Tobias Riede. Copyright 2016 Ingo R. Titze, Tobias Riede, and Ted Mau

source: PLOS Computational Biology

Jennifer Ouellette - Gizmodo US[原文

(abcxyz)