Spraakakoestiek Gerrit Bloothooft

Het instrument Neusholte Mondholte met onderkaak, tong, lippen Keelholte met strotteklep Strottehoofd met stemplooien Slokdarm Longen en luchtpijp

Voorhoofdsholten Akoestisch niet van belang De verbinding is veel te klein (grote akoestische weerstand)

Lehmann / Frateur subjectieve sensaties

Secundaire trillingen in het lichaam

Subjectieve sensaties Onderscheid scherp: Klankproductie Subjectieve sensaties afgeleid van klankproductie Voorhoofd Borst … individuele verschillen geen eis aan zangtechniek

Onderdelen van klankvorming Fysiologie Akoestiek Mond-keelholte Klankvorm door articulatie (klankkleur, klinkers) Stemplooien in strottehoofd Basisgeluid door stemgeving (toonhoogte, luidheid, stemregister) Longen Luchtdruk

Servox demonstratie

De longen leveren ademdruk, zijn de energiebron ademdruk over een groot bereik zeer flexibel en nauwkeurig regelbaar ademdruk in zang niet altijd noodzakelijk groot longvolume is bij zangers niet groter

Borst- en buikademhaling

De stemplooien produceren het basisgeluid Strottenhoofd De stemplooien produceren het basisgeluid balans tussen spierkracht die stemplooien sluit en de ademdruk die ze opent stemplooitrilling door het Bernouilli-effect

Vooraanzicht van het strottenhoofd Kaakbeen Adams appel Schildkraakbeen Ringkraakbeen

De ophanging van het strottenhoofd Kaakbeen Schildkraakbeen Ringkraakbeen naar borstbeen

Dwarsdoorsnede door het strottenhoofd Strottenklep Valse stemplooien Ware stemplooien Luchtpijp

Bovenaanzicht van het strottenhoofd met belangrijke stemspieren of stemspier of bekerkraakbeentjes

Bovenaanzicht van de stemplooien Rand strottenklep Voor Achter Bekerkraakbeentjes

Door stroming neemt de druk af. Stemplooien openen door ademdruk Bernouilli-effect Door stroming neemt de druk af. Stemplooien openen door ademdruk Luchtstroom door de stemplooien Door stroming neemt druk tussen de stemplooien af Stemplooien drukken de spleet weer dicht.

Dwarsdoorsnede van een stemplooi Drie lagen: Mucosa (epitheel weefsel) Lamina propria Stemspier (M. Thyroarytenoidus)

Een bewegingscyclys van de stemplooien 1 gesloten 4 openmoment 6 maximaal open 8 sluitingsmoment 10 gesloten Let op de mucosa golf

Stembron creëert geluiddrukgolf demonstratie van longitudinale golfvorm

Model van stemplooibeweging en snelheidsveld Demonstratie

Model van stemplooibeweging en snelheidsveld Demonstratie

Model van stemplooibeweging en snelheidsveld Demonstratie

Stem: toonhoogte (grondfrequentie) Grondfrequentie wordt fysisch bepaald door het aantal maal dat de stemplooien open en dicht gaan per seconde (Hz) –> waarneming als toonhoogte zang spreken mannen 60 - 600 ~ 120 vrouwen 120 - 1500 ~ 240 kinderen 200 - 3000 ~ 360 Hz

Trillingsfrequentie van de grondtoon hangt af van Grondtoon (F0) Trillingsfrequentie van de grondtoon hangt af van ademdruk adductie van stemplooien (hoe hard die tegen elkaar worden gedrukt) Subtiele balans van ademdruk en adductie “dansend middenrif” hoe groter beiden -> hoe hoger de frequentie

Grondtoon en boventonen (harmonischen) Naast grondtoon wordt ook een reeks boventonen geproduceerd Frequentie van boventoon is veelvoud van die van de grondtoon n = 2, 3, 4, 5, 6, …. F0 = 100 Hz boventonen: 200, 300, 400, 500, …5000

spectrum van stembron

Bronspectrum en stemplooitrilling De sterkte van de boventonen hangt af van de manier waarop de stemplooien sluiten zwak (zacht, falsetto) normaal krachtig (luid)

hypo

hyper

Frequentiespectrum van de stem Luid / Geknepen Zacht / Falsetto Normaal Amplitude 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 Frequentie (Hz)

(veel) minder boventonen bij hogere grondtoon

grondtoon en aantal boventonen (tot 5000 Hz) Grondtoon (Hz) 100 200 400 800 1400 Aantal boventonen tot 5000 Hz 50 25 12 6 4 Heeft grote effecten op verstaanbaarheid

Stem: luidheid Wordt bepaald door hoe abrubt de stemplooien keer op keer sluiten (vorm van de stemplooipuls, komt later) Ook articulatie speelt een rol (bespreken we later) Varieert tussen 45 dB en 120 dB (op 30 cm van de mond )

Stemweg is een ingewikkelde resonator Resonantie Stemweg is een ingewikkelde resonator eigenschappen afhankelijk van de vorm (articulatie) Wat doet een resonantie? behoud (akoestische) energie rond een bepaalde frequentie vergelijk een schommel: op het juiste moment beetje duwen -> steeds hoger op verkeerde momenten duwen -> gebeurt bijna niets

Stemplooi drukplofjes (grondtoon en boventonen) zijn “duwtjes” spraakresonantie Stemplooi drukplofjes (grondtoon en boventonen) zijn “duwtjes” Stemweg zijn resonatoren Hoe groter de resonator, hoe lager de resonantiefrequentie (vgl lengte van schommel) Ongeveer 5 resonanties (formanten) in stemweg

frequentieoverdrachtsfunctie van een formant

meerdere formanten samen

5 formanten in spraak/zang Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

Formanten (en hun frequenties) zijn eigenschappen van de stemweg Let op! Formanten (en hun frequenties) zijn eigenschappen van de stemweg Zijn onafhankelijk van wat er in de stembron gebeurt Is kern van de akoestische theorie van spraakproductie (Gunnar Fant) Is wel iets op af te dingen

TRILLENDE STEMPLOOIEN SPRAAK GELUID SPRAAK KANAAL TRILLENDE STEMPLOOIEN LUCHTDRUK IN LONGEN

De resonantie eigenschappen van de mond-keelholte veranderen daarmee. Articulatie Door articulatie wordt de vorm en inhoud van de mond-keelholte veranderd. De resonantie eigenschappen van de mond-keelholte veranderen daarmee. Formantfrequenties veranderen.

demonstratie buizen

spectrale veranderingen in de tijd Hoe maken we dat zichtbaar? Spectrum: horizontaal frequentie verticaal amplitude (sterkte) Spectrogram horizontaal: tijd verticaal: frequentie Amplitude -> zwarting

Spectrogrammen van klinkers

EIGENSCHAPPEN VAN SPRAAKKLANKEN

golfvormen van spraak Klinkers (periodiek) Nasalen (periodiek) Fricatieven (stemloos, ruis) Fricatieven (stemhebbend, periodiek, ruis) [plosieven, tweeklanken]

Tweeklank: Spectrogram van /Ei/

spectrogrammen van de stemloze plosieven: Plosief+/a/

spectrogrammen van de stemhebbende plosieven

spectra van stemloze fricatieven /χ/

spectra van stemhebbende fricatieven

spectrum van /n/ Door anti-resonantie verzwakt de eerste formant sterk

spectrogram van halfvokalen