为啥有人唱歌跑调，有人却能轻松飙高音？
动听的歌声可以给人无可替代的美的享受。人类歌声的表现力和感染力不亚于任何一种乐器。
对于乐器，人们已经有了详细的理论探讨和实际制作经验。但对于美好的歌喉，似乎没有很多人去想它，好像这是一件理所当然的事情：“他（她）嗓子好呗，会唱呗”。
其实只要稍微去了解一下我们的发声器官，就会发现：比起乐器来，人的发声器官从表面看来实在简陋得可怜。要了解这一点，就要先知道一些乐器发声的知识。
一件乐器由3个基本部分组成：
一是声源，即声音最初发出的地方。这一般是由弹性物质在外力的作用下以一定的频率和它的谐波（基本频率整数倍的频率）发生振动。
二是共鸣器。声源发出的声音一般都是比较微弱的，且常带有杂音。是共鸣器随着这些和谐音的频率振动，成百上千倍地放大这些和谐音部分。共鸣器挑选和放大的振动则决定乐音的音色。
三是发声面或发声孔，把由共鸣器挑选和增强的乐音辐射出去。
比如小号，演奏者的嘴唇在气流冲过它们而进入号嘴时发生振动。这是最初的声源。小号的号管是共鸣器，小号的喇叭嘴则将放大的乐声辐射出去。对于小提琴，琴弦的振动产生乐音。木质面板和上下面板之间的空气起共鸣器的作用。面板和面板上的f孔则将乐音散发出去。
管乐器乐音的基音是由有效管长来决定的，所以小号用键阀来调节有效管长，以适应不同的频率。小号的音频是比较高的，它的号管（共鸣器）的全长和被键阀改变了的管长也有1.2～2米。
对于弦乐器，有两种办法来改变其振动频率：变换弦的长度或改变弦的张力。弦的长度和它发出的频率成反比，所以可以通过改变弦长度的方法来改变频率。
人的发声器官更像一把小号。声带相当于吹号的嘴唇，声带上面的气道作为共鸣器，而口腔类似于小号的喇叭嘴，将声音辐射出去。但声带里的韧带的发声原理又类似琴弦。
与典型的乐器如小号和小提琴相比，人的发声器官就显得太简陋了。比如女性的声带只是两条1.5～1.8厘米长的肌肉组织，男性的稍长，也不超过2.4厘米。它们看上去松松软软的，很难想象这样“简单”的结构如何能发出如此美妙的歌声来。
而且从声带到嘴唇只有短短的十几厘米的距离，只相当于管弦乐队里最高音的乐器——短笛的长度。这个长度很难大幅改变，就是嘴唇的伸出和缩回，长度改变也只有几厘米。而人的同一根声带，加上长度有限的共鸣管，却能够发出4个八度以上的音。
对于任何天然物质，从理论上说这都是不可能的。就像要短笛吹出乐队里所有音程的音一样，或要同一根弦发出4个八度的音。但我们的发声器官却奇迹般地做到了。
人声带的三重结构
我们的声带也并不是单一结构，而是由3种不同的结构，即韧带、肌肉和黏膜组成。
声带 示意图 来源：网络
最靠近声门（两根声带之间的缝隙）的地方各有一根韧带，每根相当于一根琴弦。但与琴弦不同，它的张力随拉伸程度非线性地迅速增加。
比如长度从1厘米拉伸到1.6厘米，其张力可以增加30倍。这是乐器的琴弦做不到的。张力增加30倍相当于增加5倍多的频率。但韧带增长60%又会使频率降低，使得频率净增约3倍，也就是约一个半八度。进一步拉伸韧带会使张力增加得更快，发出更高的音。所以靠拉伸韧带，可以发出很高的音。声带的高音主要是由韧带发出的。
声带90%为肌肉组织，它能在缩短的时候增加张力。这和琴弦的性质正好相反。琴弦要在拉伸时才增加张力，因而部分抵消张力增加所引起的频率上升。这样，肌肉收缩时所提高的张力和缩短的长度都同时增加振动频率，使得对频率的调节更加灵敏。而且这些肌肉不是均匀的，其中又分为许多层，层与层性质不同，有的能收缩，有的不能。这样就形成了许多平行的振动面，在肌肉收缩时发音。中音和低音主要是由肌肉层发出的。所以看上去是简单的声带，其实包含了高音和中低音两种弦，可以覆盖广泛的音域。
由于声带的振动是由空气流引起的，声带还有另一个装置来增强对气流能量的接收，使得声带的振动更为有效和强烈。这就是覆盖在声带表面的一层薄薄的黏膜。它的下面有一层液体状的物质，使这层黏膜很容易在气流中起波，就像风刮过水面一样。这些能量再传给肌肉和韧带，使得后者获得足够的能量发生振动。
因此，声带不但含有相对于高音区和中低音区的振动弦或面，还有增强气流效能的能量接收器，它就具备了在气流作用下有效地发出广泛音程的能力。
真声和假声
声带肌肉（实为里面的振动面）发出的声音在中音和低音的范围。这时是声带的肌肉收缩变紧而发声，韧带是放松的。由于肌肉占声带体积的90%，所以几乎整个声带都在振动。这样发出的声音饱满响亮。无论男性还是女性在这个音频范围内都用肌肉的振动面来发声。这样由声带肌肉的振动发出的声音叫真声。
而位于声带边缘的韧带，只占声带体积的10%左右。它既可以发高音，也可以发中频的音。光用韧带发声时，只有声带的内缘在振动，声音透明、纤柔、轻盈，和真声的音质有很大的不同，称之为假声。通过调节声带自身的肌肉张力和声带周围肌肉的张力，可以有选择地主要使用肌肉发声，或主要使用韧带发声，在真声和假声之间来回变换。
不论男性或女性，都可以唱出真声与假声两种。只是在习惯上，男性一般只用真声演唱。京剧中小生用假声演唱，这是特殊情形。女性有真声与假声都用的，如豫剧中女声的演唱。中国京剧、昆曲中的小生，也是真假声交替使用。有仅用假声的，如评剧中的青衣、花旦。也有仅用真声的，如越剧。中国戏曲中的老生、老旦，也是用真声演唱。
花旦
有趣的是，女性和男性对于韧带在高音区的使用情形不同。由于女性的声带本来就比男性的小，肌肉发声的音频范围也比男性高，所以从肌肉到韧带发声的变换比较自然，不容易留痕迹。我们听见的是音程的连续转换，在音质上没有明显的不同。
男性则少用韧带来发高音，而主要依靠声带的肌肉。所以男性发声比女性要低一个八度左右。但是经过练习，男性的韧带也能发出高音。但这样发出的高音与平时的男性中低音难以自然衔接，我们听到的是不同音质的音，更像是女性的声音。这种在高音区使用韧带的唱法是男性歌手特有的发声方法，也为假声。由于男高音假声类似女声，所以可以用来模仿女声。梅兰芳扮演的花旦就是最好的例子。
来源：《上帝造人有多难——生命的密钥》
作者：朱钦士
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