Spraakakoestiek Gerrit Bloothooft.

Presentatie over: "Spraakakoestiek Gerrit Bloothooft."— Transcript van de presentatie:

1 Spraakakoestiek Gerrit Bloothooft

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

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

4 Lehmann / Frateur subjectieve sensaties

5 Secundaire trillingen in het lichaam

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

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

8 Servox demonstratie

9 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

10 Borst- en buikademhaling

11 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

12 Vooraanzicht van het strottenhoofd Kaakbeen Adams appel Schildkraakbeen Ringkraakbeen

13 De ophanging van het strottenhoofd Kaakbeen Schildkraakbeen Ringkraakbeen naar borstbeen

14 Dwarsdoorsnede door het
strottenhoofd Strottenklep Valse stemplooien Ware stemplooien Luchtpijp

15 Bovenaanzicht van het strottenhoofd met belangrijke stemspieren
of stemspier of bekerkraakbeentjes

16 Bovenaanzicht van de stemplooien Rand strottenklep Voor Achter Bekerkraakbeentjes

17 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.

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

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

20 Stembron creëert geluiddrukgolf
demonstratie van longitudinale golfvorm

21 Model van stemplooibeweging en snelheidsveld
Demonstratie

22 Model van stemplooibeweging en snelheidsveld
Demonstratie

23 Model van stemplooibeweging en snelheidsveld
Demonstratie

24 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 ~ 120 vrouwen ~ 240 kinderen ~ 360 Hz

25 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

26 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

27 spectrum van stembron

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

29 hypo

30 hyper

31 Frequentiespectrum van de stem
Luid / Geknepen Zacht / Falsetto Normaal Amplitude Frequentie (Hz)

32 (veel) minder boventonen bij hogere grondtoon

33 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

34 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 )

35 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

36 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

37 frequentieoverdrachtsfunctie van een formant

38 meerdere formanten samen

39 5 formanten in spraak/zang
Amplitude Frequentie (Hz)

40 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

41 TRILLENDE STEMPLOOIEN
SPRAAK GELUID SPRAAK KANAAL TRILLENDE STEMPLOOIEN LUCHTDRUK IN LONGEN

42 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.

43 demonstratie buizen

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

45 Spectrogrammen van klinkers

46 EIGENSCHAPPEN VAN SPRAAKKLANKEN

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

48 Tweeklank: Spectrogram van /Ei/

49 spectrogrammen van de stemloze plosieven: Plosief+/a/

50 spectrogrammen van de stemhebbende plosieven

51 spectra van stemloze fricatieven
/χ/

52 spectra van stemhebbende fricatieven

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

54 spectrogram van halfvokalen