آلية تدفق الهواء

في علم الصوتيات ، تُعرف آلية تدفق الهواء بأنها الطريقة التي يتم من خلالها توليد تدفق الهواء في الجهاز الصوتي . وهي ، إلى جانب النطق والتعبير ، أحد المكونات الرئيسية الثلاثة لإنتاج الكلام. وتُعد آلية تدفق الهواء ضرورية لمعظم عمليات إنتاج الأصوات، وتشكل الجزء الأول من هذه العملية، والذي يُسمى مرحلة البدء .

يُطلق على العضو الذي يُولّد تيار الهواء اسم المُبادر، وهناك ثلاثة مُبادرات تُستخدم صوتيًا في اللغات الشفوية البشرية غير المضطربة:

• الحجاب الحاجز مع الأضلاع والرئتين ( الآليات الرئوية)،
• المزمار ( آليات المزمار)، و
• اللسان ( الآليات اللسانية أو "الحنكية" ) .

توجد أيضاً طرق لإصدار الأصوات لا تتطلب استخدام المزمار. تُسمى هذه الآليات مجتمعةً بآليات الكلام غير الحنجرية (لا تُستخدم أي من هذه الآليات في الكلام الطبيعي):

• الخدين (الآليات الشدقية ، المشار إليها بـ ^{ ↀ} في VoQS ). انظر الكلام الشدقي . ^{[ 1} ]
• بعد استئصال الحنجرة ، يمكن استخدام المريء (يرمز له بـ {Œ} للكلام المريئي البسيط، و{Ю} للكلام الرغامي المريئي في نظام VoQS، و{И} للكلام الإلكتروني الحنجري). انظر الكلام المريئي . ^{[ 2 ]}
• البلعوم ، واستبدال المزمار باستخدام اللسان والجزء العلوي من الحويصلة السنخية ، أو الحنك ، أو جدار البلعوم. انظر الكلام البلعومي . ^{[ 3 ]}

تُنتج الحروف الساكنة الإيقاعية دون أي آلية لتدفق الهواء. ^{[ 4 ]}

^{[ 4 ]} يمكن لأي من المحركات الرئيسية الثلاثة - الحجاب الحاجز، أو المزمار، أو اللسان - أن تعمل عن طريق زيادة أو تقليل الضغط المولد لتيار الهواء. غالبًا ما تتوافق هذه التغيرات في الضغط مع تدفق الهواء إلى الخارج والداخل، ولذلك تُسمىبالتدفق الخارجيوالتدفقالداخلي.

من بين آليات تدفق الهواء الست الناتجة، توجد أربع منها في المعجم اللغوي حول العالم، إلى جانب الأصوات الإيقاعية التي يتم إنتاجها بدون آلية تدفق الهواء، ليصبح المجموع خمس آليات:

• الزفير الرئوي ، حيث يُدفع الهواء خارج الرئتين بواسطة الأضلاع والحجاب الحاجز . تستخدم جميع اللغات البشرية مثل هذه الأصوات (مثل /ب/)، ويستخدمها ما يقرب من ثلاثة أرباعها بشكل حصري.
• الأصوات الانفجارية الحنجرية ، حيث ينضغط عمود الهواء مع تحرك المزمار للأعلى. تُسمى هذه الحروف الساكنة بالحروف الانفجارية . وتوجد الحروف الانفجارية وما يشبهها في 16% من اللغات.
• الحروف الساكنة الانفجارية هي حروف ساكنة ذات تدفق داخلي ، حيث يقلّ تدفق الهواء مع تحرك المزمار إلى الأسفل. وتُسمى هذه الحروف الساكنة بالحروف الساكنة الانفجارية . وتوجد هذه الحروف الساكنة وما يشابهها في 13% من لغات العالم. وعلى الرغم من التسمية، قد لا يتدفق الهواء فعليًا إلى الداخل: فبينما يتحرك المزمار إلى الأسفل، يمر الهواء الرئوي إلى الخارج من خلاله، إلا أن انخفاض الضغط يُحدث فرقًا مسموعًا في الصوت.
• النطق اللساني الداخل ، أو ما يُعرف بالنطق الحنكي الداخل، هو نطق يتم فيه تخفيف الهواء في الفم بحركة اللسان إلى الأسفل، وأحيانًا إلى الخلف. هذه هي الأصوات النقرية . تُعدّ الأصوات النقرية أصواتًا منتظمة في الكلمات العادية (أي المعجمية) في أقل من 2% من لغات العالم، وجميعها في أفريقيا.
• الإيقاعي ، حيث يتم ضرب عضوين ببعضهما البعض. لا يوجد إيقاع مستقل في أي لغة، ولكن قد يكون للنقرات السنخية إطلاق إيقاعي تحت اللسان في لغة سانداوي ، حيث بعد نطق النقرة، يضرب اللسان أرضية الفم. ^{[ 5 ]}

وهذا يترك التنفس الرئوي الداخل والتنفس اللساني (الحنكي) الخارج باعتبارهما الآليتين الوحيدتين لتدفق الهواء الناتجتين عن المحفزات الرئيسية الثلاثة التي لا توجد معجميًا في العالم.

يمكن دمج هذه الآليات في خطوط تدفق الهواء ، مثل النقرات التي تنطلق في شكل قذفات.

في المفردات العادية، تحتوي لغات الخويسان المختلفة على حروف ساكنة رئوية، وانفجارية، ونقرية؛ أما اللغات التشادية ، وبعض لغات المايا ، ولغات نيلية صحراوية متفرقة مثل الجوموز والأودوك والمين ، فتحتوي على حروف ساكنة رئوية، وانفجارية، وانفجارية؛ وتستخدم لغات نغوني من عائلة البانتو جميع هذه الأنواع الأربعة - الرئوية، والنقرية، والانفجارية، والانفجارية - كما هو الحال في لغة داهالو الكينية. وتستخدم معظم اللغات الأخرى آليتين هوائيتين على الأكثر.

في التعبيرات الانفعالية ، قد تُستخدم الآليتان الأخريان. على سبيل المثال، في بلدان متنوعة كالسويد وتركيا وتوغو، يُستخدم صوت رئوي استنشاقي ("لهث" أو "مستنشق") للتعبير عن الموافقة أو الرفض ، وفي فرنسا يُستخدم صوت لساني دافع ("اندفاع") للتعبير عن الرفض. اللغة الوحيدة المعروفة بأن هذه الأصوات فيها تُعتبر مُتباينة في المفردات العادية هي لغة دامين الطقسية المنقرضة ( وهي أيضاً اللغة الوحيدة خارج أفريقيا التي تحتوي على نقرات صوتية)؛ ومع ذلك، يبدو أن لغة دامين قد صُممت عمداً لتختلف عن الكلام العادي.

يُطلق على بدء النطق بواسطة الرئتين (وتحديدًا الحجاب الحاجز والأضلاع) اسم بدء النطق الرئوي . وتُعدّ الغالبية العظمى من الأصوات المستخدمة في اللغات البشرية أصواتًا رئوية زفيرية . وفي معظم اللغات، بما فيها جميع لغات أوروبا (باستثناء لغات القوقاز )، تُعتبر جميع الفونيمات أصواتًا رئوية زفيرية.

الاستخدام الوحيد الموثق لصوت دخول رئوي صوتي هو صوت احتكاكي جانبي في لغة دامين ، وهي لغة طقسية كان يستخدمها سابقًا متحدثو لغة لارديل في أستراليا . ويمكن كتابة هذا الصوت باستخدام النسخة الموسعة من الأبجدية الصوتية الدولية على النحو التالي: [ɬ↓ʔ] . تحتوي لغة !Xóõ على دخول صوتي كتفصيل صوتي في إحدى سلاسل نقراتها، وهي أصوات أنفية مهموسة دخولية مع تأخر في الزفير ، [↓ŋ̊ʘʰ ↓ŋ̊ǀʰ ↓ŋ̊ǁʰ ↓ŋ̊!ʰ ↓ŋ̊ǂʰ] . ويعتبر بيتر لاديفوغيد هذه الأصوات من بين أصعب الأصوات في العالم. وقد زُعم أن لغات أخرى، مثل لغات تايوان ، تحتوي على أصوات دخول رئوية، ولكن ثبت أن هذه الادعاءات إما زائفة أو أنها مجرد تفصيل صوتي نادر.

في التعبيرات الانفعالية ، وليس في الكلمات العادية، تظهر حروف العلة أو الكلمات الرئوية الداخلة في جميع قارات العالم. ^{[ 6 ]} ويُستخدم هذا عادةً للتأكيد (كما في [ə↓] في لغة الإيوي ) أو للتأكيد (كما في [ɸʷ↓] في اللغة السويدية ). في اللغة الإنجليزية، يُستخدم صوت الشهيق المسموع، [hːː↓] ، أو حرف ساكن مسحوب مثل [tʰ↓] أو [p͡t↓] في المحادثة للإشارة إلى أن شخصًا ما على وشك التحدث أو يستعد لمواصلة الكلام. ^{[ 7 ]} في بعض اللغات، مثل الفنلندية والأمهرية ، قد تُنطق عبارات كاملة بتيار هواء رئوي. (انظر الصوت الرئوي الداخل ) .

من الممكن بدء تدفق الهواء في الجزء العلوي من الجهاز الصوتي عن طريق الأحبال الصوتية أو المزمار . وهذا ما يُعرف بالبدء المزماري .

لبدء النطق الزفيري الحنجري، يُخفض المزمار (كما لو كان يُغني نغمة منخفضة)، ثم يُغلق كما في حالة الوقف الحنجري ، ثم يُرفع، مما يُؤدي إلى زيادة الضغط في تجويف الفم والقصبة الهوائية العلوية . تُسمى الأصوات الزفيرية الحنجرية بالأصوات الانفجارية . يجب أن يكون المزمار مغلقًا تمامًا لتكوين الأصوات الزفيرية الحنجرية، وإلا سيتدفق عمود الهواء للخلف فوقه؛ ولذلك يستحيل نطق الأصوات الانفجارية المجهورة . تظهر الأصوات الانفجارية للأصوات الانفجارية الصامتة في العديد من لهجات اللغة الإنجليزية في نهايات وحدات التنغيم . ^{[ 8 ]}

في بدء النطق الحنجري الصاعد، تنعكس سلسلة الإجراءات المتبعة في بدء النطق الحنجري بالضغط: يُرفع المزمار (كما لو كان يُغنى نغمة عالية)، ثم يُغلق، ثم يُخفض لخلق شفط في الجزء العلوي من القصبة الهوائية وتجويف الفم. تُسمى الأصوات الحنجرية الصاعدة بالأصوات الانفجارية ، على الرغم من أنها قد لا تتضمن تدفق هواء فعليًا. ولأن عمود الهواء يتدفق للأمام فوق المزمار النازل، فليس من الضروري إغلاقه تمامًا، وقد تكون الأصوات الانفجارية مجهورة؛ بل إن الأصوات الانفجارية الصامتة نادرة للغاية.

من المعتاد أن تكون الأصوات الانفجارية مجهورة. فبدلاً من إبقاء المزمار مغلقًا بإحكام، يكون مشدودًا ولكنه مفتوح قليلاً للسماح بمرور تيار رقيق من الهواء. وعلى عكس الأصوات المجهورة الرئوية، حيث يمر تيار من الهواء عبر مزمار ثابت عادةً، فإن المزمار المتحرك في الأصوات الانفجارية المجهورة يمر فوق عمود هواء شبه ثابت ليُحدث اهتزازًا في الأحبال الصوتية. أما الأصوات الأكثر انفتاحًا من الصوت الطبيعي، كالصوت الهامسة، فلا تُناسب الأصوات المزمارية، لأن المزمار في هذه الحالة يبقى مفتوحًا نسبيًا، مما يسمح بتدفق الهواء بسهولة ويمنع تراكم فرق ضغط كبير خلف عضو النطق.

نظراً لصغر حجم تجويف الفم مقارنةً بالرئتين، لا يمكن نطق حروف العلة والأصوات التقريبية باستخدام بداية حنجرية. أما ما يُسمى بحروف العلة الحنجرية وغيرها من الأصوات الرنانة فتستخدم آلية تدفق الهواء الرئوي الأكثر شيوعاً.

لا يوجد فاصل واضح بين الأصوات الرئوية والأصوات الحنجرية. قد تحتوي بعض اللغات على حروف ساكنة متوسطة بينهما. على سبيل المثال، قد تكون الحروف الساكنة الحنجرية في الإنجليزية اللندنية، مثل حرف التاء في كلمة rat [ˈɹæʔt] ، ضعيفة الانفجار. وبالمثل، فإن الأصوات الانفجارية المجهورة تمامًا في لغات مثل التايلاندية والزولو والمايدو تكون ضعيفة الانفجار الداخلي. لا يوجد هذا الغموض مع آلية تدفق الهواء التالية، وهي اللسانية، والتي تختلف بوضوح عن الأصوات الرئوية. ^{[ 9 ]}

الشكل الثالث لبدء النطق في اللغة البشرية هو البدء اللساني أو الحنكي ، حيث يُنتج الصوت بإغلاق موضعين للنطق، ويتشكل تيار الهواء بحركة جسم اللسان. تُعرف الأصوات الانفجارية اللسانية عادةً بالنقرات ، وهي أصوات دخولية في معظم الحالات. كلمة "لساني" مشتقة من الكلمة اللاتينية " lingua " التي تعني اللسان.

لإنتاج تيار هوائي لساني دافع ، يُغلق المجرى الصوتي أولًا من موضعين: مؤخرة اللسان، كما في الصامتة الحنكية أو اللهوية ، وفي الوقت نفسه من مقدمة اللسان أو الشفتين، كما في الصامتة التاجية أو الشفوية . قد تكون هذه الإغلاقات مهموسة أو مجهورة أو أنفية. ثم يُخفض جسم اللسان لتخفيف الهواء فوقه. يُفتح الإغلاق في مقدمة اللسان أولًا، كصوت "إطلاق" النقر؛ ثم يُفتح الإغلاق في المؤخرة لصوت "مصاحبة" أو "تدفق" النقر الرئوي أو المزماري. قد يكون هذا الصوت استنشاقيًا أو احتكاكيًا أو حتى قذفيًا . حتى عندما لا يكون قذفيًا، فليس من غير المألوف أن يُغلق المزمار أيضًا، كما في الصامت ثلاثي النطق، ويُفتح هذا الإغلاق الثالث أخيرًا لإنتاج صوت نقري مزماري. توجد أصوات النقر في عدد قليل جدًا من اللغات، ولا سيما لغات الخويسان في جنوب إفريقيا وبعض اللغات المجاورة مثل الزولو . وغالبًا ما توجد في سياقات خارج اللغة، مثل صوت "تسك تسك" الذي يستخدمه العديد من الغربيين للتعبير عن الندم أو الشفقة ( نقرة أسنان )، أو صوت النقر الذي يستخدمه العديد من الفرسان لحث خيولهم ( نقرة جانبية ).

يبدأ النطق اللساني الخارج بعكس تسلسل النطق اللساني الداخل: حيث يغلق الجزء الأمامي والخلفي من اللسان (أو الشفتان والجزء الخلفي من اللسان) تجويف الصوت، وتتحرك الخدود ووسط اللسان إلى الداخل وإلى الأعلى لزيادة الضغط الفموي. الاستخدام الوحيد الموثق للنطق اللساني الخارج هو "اندفاع" شفوي في لغة دامين . ويتطلب تدوين هذا النطق استخدام الأبجدية الصوتية الدولية الموسعة، [ʘ↑] .

بما أن جيب الهواء المستخدم لبدء الحروف الساكنة اللسانية صغير جدًا، فإنه لا يُعتقد أنه من الممكن إنتاج الاحتكاكات اللسانية أو حروف العلة أو الأصوات الأخرى التي تتطلب تدفق هواء مستمر.

قد تُنطق النقرات بصوت مسموع ، لكنها تُصبح أنفية بسهولة أكبر . ربما يعود ذلك إلى صغر حجم التجويف الصوتي خلف الإغلاق الخلفي، والذي يجب أن يُحصر خلفه الهواء المار عبر المزمار لإصدار الصوت، مما يجعل النقرات غير قابلة للنطق بصوت مسموع لفترة طويلة. يسمح مرور تيار الهواء عبر الأنف بإصدار صوت مسموع لفترة أطول.

تتضمن نقرات الأنف مزيجًا من الآليات اللسانية والرئوية. ينخفض ​​الحنك الرخو لتوجيه تدفق الهواء الرئوي عبر تجويف الأنف أثناء بدء النقرة اللسانية. قد يكون تدفق الهواء الأنفي هذا دافعًا أو شهيقًا، بغض النظر عن بدء النقرة اللسانية. قد تكون نقرات الأنف مجهورة، ولكنها غالبًا ما تكون مهموسة، بل وحتى مصحوبة بنفخة، وهو أمر نادر في نقرات الأنف الرئوية البحتة.

في بعض الدراسات، يُفترض أن للأصوات النقرية المعقدة مسارات هوائية متغيرة ، حيث يتغير تدفق الهواء بين مرحلة النطق الأمامية (النقرة) ومرحلة النطق الخلفية (بدون نقرة). وهناك نوعان موثقان: الحروف الساكنة اللسانية الرئوية ، حيث يكون النطق الخلفي صوتًا انسداديًا لهويًا مثل [q] أو [χ] ؛ والحروف الساكنة اللسانية المزمارية ، حيث يكون النطق الخلفي صوتًا انفجاريًا مثل [qʼ] أو [qχʼ] .

لا تقتصر إمكانية حدوث نقرات انفجارية متزامنة (بدلاً من نقرات محيطية) على كونها ممكنة، أي نقرات حلقية (مثل [ɠ͡ǀ] )، ونقرات لهوية ( مثل [ʛ͡ǀ] )، ونقرات حنكية مغلقة من الأمام (مثل [ʄ͡ǀ] )، بل إن النقرات الحلقية الانفجارية أسهل في النطق من النقرات الصوتية. ومع ذلك، فهي غير موثقة في أي لغة. ^{[ 10 ]}

قد تُنطق بعض الحروف الساكنة دون أي آلية لتدفق الهواء. تُعدّ هذه الحروف نوعًا فرعيًا من الحروف الساكنة الإيقاعية ، حيث يُنتج الصوت عن طريق اصطدام أحد أعضاء النطق بآخر. الحروف الساكنة الإيقاعية البحتة - أي تلك التي لا تُنطق دون أي آلية لتدفق الهواء - ليست صوتية في أي لغة معروفة، على الرغم من أن امتدادات الأبجدية الصوتية الدولية (IPA) للكلام غير المنتظم تُوفر رموزًا للصوت الإيقاعي الشفوي [ʬ] (صوت صفعة الشفتين)، والصوت الإيقاعي السني [ʭ] (صوت صرير أو اصطدام الأسنان)، والصوت الإيقاعي السنخي السفلي تحت اللسان [¡] (صوت صفعة اللسان). ^{[ 11 ]} الصوت الإيقاعي الوحيد المؤكد استخدامه في الكلام الطبيعي هو صفعة اللسان التي تظهر بشكل مختلف صوتيًا عند إطلاق نقرات اللثة في لغة سانداوي في تنزانيا. ^{[ ١٢ ]} (انظر: نقرة سنخية §  إطلاق إيقاعي ، ونقرة حنكية §  إطلاق إيقاعي ). يوجد أيضًا نمط كلامي في لغة بيراها يتم فيه إطلاق اللسان من رفرف جانبي [ɺ] لإحداث ضربة تحت الصفيحة للشفة السفلى [¡᫥] . ^{[ ١٣ ]} (انظر: حرف ساكن شفوي لساني ).

تُوصَف الأصوات الساكنة الإيقاعية والرفرفية عمومًا بأنها أصوات إيقاعية، ^{[ 14 ]} ولكن من منظور النطق؛ إذ تظل آلية تدفق الهواء رئوية لأن الصوت ينتج عن انقطاع (إيقاعي) في تدفق الهواء الرئوي. كما وُصِفَتْ حالاتُ الإطلاق المفاجئ للأصوات الساكنة الرئوية الأخرى بأنها إيقاعية، على سبيل المثال، الإطلاق الحنكي المسموع الذي يُسمع غالبًا في الصوت الأنفي الحنكي قبل حرف علة، [ŋᶢ] . ^{[ 15 ]}

• فهرس مقالات علم الصوتيات
• طريقة التعبير

• أكل الريح : مثال ساخر، ولكنه توضيحي، للرمزية الصوتية والرمزية لآليات تدفق الهواء.
• روبرت إكلوند (2008). النطق الرئوي الشهيقي: الخصائص والتوزيع والوظيفة المتزامنة والزمنية في إنتاج الأصوات لدى الحيوانات والبشر وفي الكلام البشري. مجلة الرابطة الصوتية الدولية ، المجلد 38، العدد 3، الصفحات  235-324.
• موقع روبرت إكلوند الإلكتروني المخصص للكلام المتداخل. خرائط، ملفات صوتية، ومخططات طيفية.
• عينات من عمليات الاحتقان الرئوي من شمال السويد