Gerrit Bloothooft Universiteit Utrecht de zangstem Gerrit Bloothooft Universiteit Utrecht

Onderwerpen Stem en spraak Zangstem Fonetografie fysiologie akoestiek klassieke zang boventoonzang Fonetografie

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

Anatomie van het strottenhoofd en de werking van de stemplooien

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

Stemplooien sluiten doordat de bekerkraakbeentjes naar elkaar toe bewegen

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

Bovenaanzicht van de stemplooien Bekerkraakbeentjes Achter Voor Rand strottenklep

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

Stem: toonhoogte Wordt bepaald door het aantal maal dat de stemplooien open en dicht gaan per seconde zang spreken mannen 60 - 600 ~ 120 vrouwen 120 - 1500 ~ 240

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

Toonhoogte en luidheid in kaart Het fonetogram horizontaal: toonhoogte (Hz) verticaal: luidheid (dB)

Fonetogram contour vrouw Luidheid (dB SPL) Toonhoogte (Hz)

Stem: register Verschillende trillingswijzes in combinatie met specifieke stemspierinstellingen Kraakregister Modale register Falsetregister

Kraakregister Minder dan 50 trillingen per seconde Onregelmatige trilling Lange gesloten periode

Kraakregister Luidheid (dB SPL) Toonhoogte (Hz)

Modaal register “Normaal” stemgebruik Actieve rol M. Vocalis Geheel trillende, dikke stemplooien Grote variatie in toonhoogte en luidheid Klank rijk aan boventonen

Modaal register Luidheid (dB SPL) Toonhoogte (Hz)

Falsetregister Hoge toonhoogten M. Vocalis passief, ligamenten gespannen door M.Cricothyroidus Randtrilling van dunne stemplooien Klank bij ongeoefenden arm aan boventonen

Falset register Luidheid (dB SPL) Toonhoogte (Hz)

Register overlap Luidheid (dB SPL) Toonhoogte (Hz)

Borst- en kopstem Verwijzen naar secundaire lichaamstrillingen Borststem: luide modale register Kopstem: mannen: hoge, zachte modale register in overlapgebied met falset register vrouwen: falsetregister

Borst- en Kopstem Borst Luidheid (dB SPL) Kop Toonhoogte (Hz)

Het “masker” Verwijst naar trillingssensaties in het hoofd Deze zijn akoestisch NIET relevant Zangers draaien oorzaak en gevolg vaak om

Klankkleur Een stem/spraakklank is samengesteld uit een reeks boventonen (harmonischen) De eerste boventoon is de grondtoon De frequentie van de hogere boventonen is een veelvoud van die van de grondtoon

Een frequentiespectrum Amplitude 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 Frequentie (Hz)

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)

Articulatie Door articulatie wordt de vorm en inhoud van de mond-keelholte veranderd De mond-keelholte heeft resonantie-eigenschappen Resonantie betekent versterking van bepaalde frequenties

Frequentie-overdracht van een enkele resonantie (formant) Amplitude 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 Frequentie (Hz)

Meerdere formanten Het spraakkanaal kan worden beschreven met de eerste vijf resonanties Deze resonanties noemen we formanten De formantfrequenties hangen af van de articulatie

Frequentie-overdracht Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

Klinkers Klinkers worden vooral bepaald door de waarden van de eerste twee formanten De ‘aa’ ‘ie’ en ‘oe’ liggen daarbij het verst uiteen De hogere formanten geven aanvullende persoonlijke klankkleur

Articulatie en formanten De relatie tussen articulatie en formantfrequenties is complex en NIET eenduidig Verschillende articulaties kunnen leiden tot ongeveer hetzelfde akoestische resultaat

Ruwe relaties Eerste formant Mondopening Tweede formant Plaats van tongvernauwing Derde formant Lipronding en ruimte achter lippen, keelholte Vierde en vijfde formant Kleine holtes

De stem erbij Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

De stem erbij (zacht / falset) Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

De stem erbij (luid / geknepen) Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

Hoge toonhoogte: Onverstaanbare klinkers Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

Door klinkeraanpassing luider Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

Klinkeraanpassing Vooral kleuring van de klinkers ‘oe’ en ‘ie’ want die hebben een lage eerste formant (~ 250 Hz) Vooral voor vrouwen, en in het bijzonder sopranen, want die zingen op hoge toonhoogte (200-1500 Hz)

Samenwerkende formanten: Zangersformant Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

Zangersformant F3+F4+F5 Amplitude Frequentie (Hz) 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

Zangersformant en articulatie Vaak geassocieerd met een lage strottenhoofdpositie (gedekt zingen) Niet noodzakelijk, andere condities in de keelholte kunnen de zangersformant mogelijk ook bevorderen Weinig relevant voor sopranen

Samenwerkende formanten: Boventoonzang Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

Boventoonzang F2+F3 Amplitude Frequentie (Hz) 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

Boventoonzang en articulatie Boventoon ~ 4 tot 10 Articulatie van ‘o’ naar ‘aa’ (mondopening) Boventoon ~ 8 tot 20 Articulatie van ‘o’ naar ‘ie’ (tongpositie) Plus zeer krachtige stembandsluiting

Stemkwaliteit in het fonetogram Fonetogram contour geeft begrenzing van toonhoogte en luidheid Binnen de contour kan de akoestische kwaliteit van de stem zichtbaar gemaakt kunnen worden (via kleuring)

Stemkwaliteit: Jitter Jitter beschrijft de onregelmatigheid in de duur van een stemperiode (eenmaal open en dichtgaan van de stemplooien) Jitter varieert van minder dan 1 % groen tot 2-4 % (pathologisch) rood

Jitter in het fonetogram Regelmatig Luidheid (dB SPL) Onregelmatig Toonhoogte (Hz)

Stemkwaliteit: Crestfactor De crestfactor beschrijft het akoestisch effect van de wijze van sluiten van de stemplooien krachtig -> krachtige boventonen -> hoge crestfactor rood zwak -> zwakke boventonen -> lage crestfactor groen

Crestfactor in het fonetogram Veel boventonen “Borststem” Luidheid (dB SPL) Zuivere tonen Toonhoogte (Hz)

Realisatiefrequentie Hoe vaak wordt een combinatie van toonhoogte en luidheid gerealiseerd. Kleuring: weinig groen veel rood Meest gebruikt tijdens fonetogramopname

Realisatiefrequentie Luidheid (dB SPL) Toonhoogte (Hz)

Opname protocol zweltonen Luidheid (dB SPL) glijtonen Toonhoogte (Hz)

Artistiek stemgebruik (modaal) Luidheid (dB SPL) Toonhoogte (Hz)

Spreekstemgebied Luidheid (dB SPL) Toonhoogte (Hz)

Registerovergang in glissando Luidheid (dB SPL) Toonhoogte (Hz)