声帯はどうやって振動する?声が出る仕組みを初心者向けに解説

はじめに
声や歌については、文章で説明すると、
どうしても分かりにくくなってしまうことがあります。
僕自身も、ボイトレや声について新しい知識を学んだとき、「なるほど」と頭では分かっても、実際に声を出してみるとすぐにはできないことがたくさんありました。
だからこそ、この記事では難しい内容もできるだけ分かりやすくまとめています。
すべてを一度で理解する必要はありません。
「そういう考え方もあるんだな」「これ、自分にも当てはまるかも」
そんなふうに、皆さんのボイトレや歌の練習の何か一つのヒントになれば嬉しいです。
そして、文章を読んでも「自分の場合はどうなんだろう?」と思ったら、ぜひ体験レッスンで直接質問してください。
実際に声を出しながら、一緒に確認していきましょう。
声帯はどうやって振動する?
「声は声帯が振動して出ている」
これは、ボイトレでもよく聞く説明です。
では、声帯はどうして振動するのでしょうか?
声帯を手で動かしているわけではありません。
実際には、
肺から出てくる空気↓声帯の状態↓声帯の振動↓音の発生↓喉や口の中などを通る↓私たちが聞く声になる
という流れがあります。
ただし、これも完全な一方向の流れではありません。
声帯の振動、呼気、声道の状態などが互いに影響し合っています。
そもそも声帯とは?
声帯は、喉頭(こうとう)の中にある組織です。
喉頭とは、簡単にいうと声帯が入っている器官です。
左右にある声帯が近づいた状態で、肺から上がってきた空気が声門を通過すると、条件が整ったときに声帯が周期的に振動します。
この振動によって、空気の流れが周期的に変化し、音のもとになる音響信号が作られます。
ここで大切なのは、
声帯が単純に「空気に押されてパタパタ開閉している」だけではない
ということです。
声帯の組織の弾性、筋肉による調整、空気の流れ、声門の状態などが関係しています。
声帯が振動する基本的な仕組み
声帯の振動を理解するときに重要なのが、
筋弾性空気力学的理論(myoelastic-aerodynamic theory)
という考え方です。
難しい名前ですが、簡単にいうと、
声帯そのものの性質と、空気の流れの両方によって声帯振動が成立する
という考え方です。
「筋弾性」の部分は、声帯を含む喉頭の組織が持つ弾性や筋肉による調整。
「空気力学的」の部分は、肺から出てくる空気の流れや圧力などです。
つまり、
筋肉だけでも、空気だけでも、声帯振動を説明することはできません。
「息を出せば声帯が振動する」だけではない
「肺から空気を出せば声が出る」
と思うかもしれません。
しかし、息を吐くだけでは、普通は歌声のような周期的な声帯振動は起こりません。
例えば、
「はーーー」
と息だけを吐く場合と、
「あーーー」
と声を出す場合では違いがあります。
声を出すときには、声門周辺の状態が変化し、声帯が適切な条件で振動します。
そのため、
「声を出すには、とにかくたくさん息を使えばいい」
とは限りません。
むしろ、必要以上に呼気を増やすことで、発声が不安定になったり、努力感が増えたりする場合もあります。
声門とは?
ここで「声門」という言葉が出てきました。
声門とは、簡単にいうと、
左右の声帯の間にできる空間
のことです。
声帯が近づいたり離れたりすることで、声門の形や大きさが変化します。
声帯が振動すると、声門を通過する空気の流れも周期的に変化します。
この変化が、声の音源になります。
そのため、
声帯そのものだけではなく、声門の状態も声の出方に関係します。
声帯はどうして開いたり閉じたりする?
声帯振動では、
「声帯が閉じる」↓「開く」↓「閉じる」↓「開く」
という周期的な変化が起こります。
ただし、実際の声帯は、硬い板のように一枚でパタンパタンと動いているわけではありません。
声帯には柔らかい組織があり、その組織の波状の動きも関係します。
このため、声帯振動を詳しく見ると、
声帯の一部が波のように動いている
ように観察されます。
この動きは「粘膜波」と呼ばれます。
粘膜波とは?
「粘膜波(ねんまくは)」とは、声帯表面の組織が波のように動く現象です。
声帯振動を理解するうえで重要な現象の一つです。
声帯が硬い板のように一体となって上下に動くだけではなく、声帯表面の組織が波状に動くことで、複雑な振動が生じます。
そのため、
声帯の健康状態や組織の性質は、声の出方にも関係します。
ただし、「粘膜波が大きいほど良い声」という単純な話ではありません。
声の質は、粘膜波だけで決まるものではないからです。
F0(基本周波数)と声帯振動
以前の記事でも説明したF0について、ここでも少し確認してみましょう。
F0とは、
声の音源に含まれる基本となる周波数
のことです。
単純化すると、
声帯が周期的に振動する速さに関係する数値
と考えることができます。
F0が高くなると、一般的には高い音として聞こえます。
逆にF0が低くなると、低い音として聞こえる傾向があります。
例えば、高い音を歌うときには、声帯振動の周期が短くなり、F0が高くなる方向へ調整されます。
ただし、
「F0が高い=声帯が単純に速く動いているだけ」
ではありません。
声帯の長さ、張力、振動に参加する部分など、さまざまな条件が関係します。
高い声を出すとき、声帯はどうなる?
高音になると、
「声帯を強く閉じればいい」
「息をたくさん出せばいい」
と思うかもしれません。
しかし、実際にはもっと複雑です。
音程を上げていくと、声帯の
長さ
張力
厚さや実効的な振動部分
声門の接触状態
喉頭筋の活動
などが変化します。
前の記事で説明したTA筋やCT筋も、この調整に関係します。
CT筋は声帯を伸ばす方向の調整に重要な役割を持ち、TA筋も声帯の形や振動状態に関係します。
つまり、
高音は「息を増やす」「喉を締める」といった一つの操作だけで作られるものではありません。
声帯が「強く閉じる」と大きな声になる?
これも単純には考えられません。
声の大きさには、
声門の閉鎖状態
呼気圧
声帯振動
声道
音の周波数成分
など、複数の要素が関係します。
声帯の閉鎖が声の音源に影響することは確かですが、
「強く閉じれば閉じるほど、良い大きな声になる」
わけではありません。
強く押し付けることが発声上の問題につながる場合もあります。
だからこそ、ボイトレでは「もっと強く」「もっと息を出して」といった一つの指示だけではなく、実際の声の変化を確認することが大切です。
声帯振動と「声門閉鎖」
声門閉鎖とは、
声帯同士がどの程度近づき、接触しているか
という状態を考えるときに使われる言葉です。
声門閉鎖の状態が変わると、声の音源の特徴も変化します。
例えば、
声門の閉鎖が比較的強い状態では、しっかりした音源になりやすい一方、
閉鎖が弱い状態では、息漏れを伴った声質になることがあります。
ただし、
「閉鎖が強い=良い」「閉鎖が弱い=悪い」
ではありません。
歌では、求める声質や音量によって適切な状態が変わります。
声帯で作られた音が、そのまま「歌声」になるわけではない
ここも大切なポイントです。
声帯で作られた音は、そのまま私たちが聞く最終的な声になるわけではありません。
声帯の上には、
喉の空間
口の中
舌
唇
などがあります。
これらを含む空間を**声道(せいどう)**と呼びます。
声帯で作られた音が声道を通ることで、特定の周波数成分が強くなったり弱くなったりします。
これによって、
同じくらいの音程でも、声の音色が変わります。
例えば、「あ」と「い」を同じ音程で歌っても、音色が違って聞こえるのは、このような仕組みも関係しています。
声帯と声道は別々ではない
発声を、
「声帯で音を作る」↓「その後、口で響かせる」
という完全に別々の工程として考えることがあります。
説明としては分かりやすいのですが、実際の歌唱ではもっと相互作用があります。
声道の状態が変化すると、声帯側の振動にも影響することがあります。
そのため、
声帯と声道は、お互いに影響し合うシステム
として考えるほうが、実際の発声を理解しやすい場合があります。
「声を前に出す」とは、声帯が前に動くことではない
ボイトレで、
「声を前に出して」
と言われることがあります。
これは感覚的な表現です。
実際に声帯が物理的に前へ飛び出している、という意味ではありません。
声の聞こえ方や共鳴、音色の変化などを、本人が「前に出た」と感じている場合があります。
そのため、
「前に出す=声帯を前へ動かす」
と考える必要はありません。
なぜ「息をたくさん出す」と苦しくなることがある?
歌で高音が苦しいと、
「もっと息を出そう」
と考える人もいます。
しかし、呼気を増やすことが必ず発声を楽にするとは限りません。
声帯の状態と呼気のバランスが合わなければ、
声が押し出される
声門の閉鎖が変化する
音程が不安定になる
努力感が増える
などが起こる可能性があります。
そのため、
「高音=もっと息」
という一つの公式で考えないことが大切です。
声帯振動は「筋肉だけ」の問題でもない
ここまでの内容から、
「では、声帯を動かす筋肉を鍛えればいいの?」
と思うかもしれません。
しかし、発声は筋肉だけの問題ではありません。
関係するものには、
喉頭筋
声帯組織
呼気
声門
声道
聴覚
神経系
運動制御
などがあります。
さらに歌では、
「今どの音を出しているのか」
「どのくらいの音量にするのか」
「どんな音色にするのか」
などを脳が調整しています。
そのため、ボイトレは単純な筋力トレーニングとは少し違います。
「声帯を鍛える」という言葉にも注意
「声帯を鍛える」
という言葉は、ボイトレではよく使われます。
ただし、これを
「声帯を筋トレのように強くすれば、どんな声でも出せる」
と考えるのは適切ではありません。
発声には、筋肉だけではなく、声帯組織の状態や運動協調、呼吸、声道などが関係します。
そのため、
声を使う能力を高める
という視点のほうが、実際のボイトレには合う場合があります。
声帯に負担を感じたらどうする?
歌っていると、
喉が痛い
声がかすれる
声が出しにくい
高音が急に出なくなった
普段と声が違う
といった変化が起こることがあります。
一時的な疲労などで起こる場合もありますが、原因は一つとは限りません。
特に、
声のかすれや声の出しにくさが長く続く場合
は、自己判断だけでボイトレを続けるのではなく、耳鼻咽喉科などの医療機関で相談することも大切です。
ボイストレーナーは、声の使い方や練習方法についてサポートできますが、病気の診断や治療を行う立場ではありません。
内田のボイトレでは、声帯をどう考える?
内田のボイトレでは、
「声帯を強く閉じる」「息をたくさん出す」「喉を開く」
といった一つの操作だけで発声を説明しないようにしています。
実際の声では、
声帯・呼吸・声道・運動制御などが関係している
からです。
例えば高音が出ない場合でも、
「高音だからもっと息を出そう」
とすぐに考えるのではなく、
音程を上げると声はどう変化するか
音量を下げるとどうなるか
上から下りるとどうなるか
母音を変えるとどうなるか
声を出し始める瞬間はどうなっているか
疲れてくると何が変わるか
などを確認します。
僕自身も、ボイトレを学んできた中で、声は単純な一つの理屈だけでは説明できないと感じる場面がたくさんありました。
だからこそ、
「正しい理論を覚える」だけではなく、「自分の声で何が起きているのかを確認する」
ことを大切にしています。
まとめ
声帯が振動する仕組みについて、まず覚えておきたいことをまとめます。
声帯は喉頭の中にある
肺からの空気だけで声が出るわけではない
声帯の組織の性質と空気の流れが関係して振動が成立する
声門は左右の声帯の間の空間
声帯振動では周期的な開閉が起こる
声帯表面には「粘膜波」と呼ばれる動きがある
F0は声の基本周波数に関係する物理的な値
高音では声帯の長さ・張力・振動に参加する部分などが変化する
TA筋やCT筋などの喉頭筋が声帯の状態を調整する
声帯で作られた音は声道を通ることで音色が変化する
声帯・呼吸・声道などは互いに影響し合っている
「高音=息をたくさん出す」だけでは説明できない
「声帯を強く閉じれば良い声になる」とも限らない
発声は単純な筋力トレーニングだけでは説明できない
声帯の仕組みを知ると、
「高音が出ない」「声が小さい」「喉が苦しい」「裏声が弱い」「声がひっくり返る」
といった悩みも、少し違った角度から考えられるようになります。
ただし、声帯の仕組みを知っただけで、すぐに発声が変わるわけではありません。
知識を自分の声に当てはめながら、
「どんなときに声が変わるのか」
を観察していくことが、ボイトレでは大切だと考えています。
参考文献
Titze IR.Myoelastic-aerodynamic theory of phonation.National Center for Voice and Speech.
Titze IR.Principles of Voice Production.National Center for Voice and Speech.
Roubeau B, Henrich N, Castellengo M.Laryngeal Vibratory Mechanisms. The Notion of Vocal Register Revisited.Journal of Voice. 2009;23(4):425–438.DOI: 10.1016/j.jvoice.2007.10.014PMID: 18538982
Herbst CT.A Review of Singing Voice Subsystem Interactions—Toward an Extended Physiological Model of “Support”.Journal of Voice. 2017;31(2):249.e13–249.e19.DOI: 10.1016/j.jvoice.2016.07.019PMID: 27658336
Henrich N, d'Alessandro C, Doval B, Castellengo M.Glottal open quotient in singing: measurements and correlation with laryngeal mechanisms, vocal intensity, and fundamental frequency.Journal of the Acoustical Society of America. 2005;117(3):1417–1430.DOI: 10.1121/1.1850031PMID: 15807029
最後に
声帯は、普段は自分で直接見ることができません。
そのため、
「高音を出したとき、声帯では何が起きているの?」
という疑問を持つのは自然なことです。
もし、
「自分の高音では声帯がどう働いているのか知りたい」
「声がひっくり返るとき、何が変化しているのか知りたい」
という方は、実際に声を出しながら一緒に確認していきましょう。
内田のボイトレでは、声帯の仕組みを知識として学ぶだけではなく、実際の声の変化と結びつけながら考えていきます。


