Referat Stimmbildung

Phonationsvorgang

Unter Phonation wird in der Phonetik der Prozeß der Stimmerzeugung verstanden, der im Kehlkopf stattfindet. Stimmerzeugung ist aber nur eine Sekund rfunktion des Kehlkopfes, der prim r für die Kontrolle des Luftstromes beim Atmen verantwortlich ist.

Der Kehlkopf ermöglicht darüberhinaus den Ablauf von lebenswichtigen Prozessen wie Schlucken Schutz vor dem Eindringen der Speise in die Atemwege) und die Akkumulation des Luftdruckes in den Lungen (notwendig für Tätigkeiten wie Husten, Erbrechen, Darmentleerung und Heben von schweren Gegenständen

Der Phonationsvorgang geht folgenderma en vor sich: Durch den subglottalen Druck werden die bis dahin geschlossenen aneinanderliegenden) Stimmlippen in Schwingung gesetzt. Die Stimmlippen öffnen sich dem Luftdruck nachgebend von unten nach oben und schlie en sich schnell wieder.

Für den Schlie vorgang ist au er der Muskelaktivit t im Kehlkopf der sog. Bernoulli-Effekt verantwortlich. Das von Bernoulli Schweizer Mathematiker und Physiker) im . Jh. entdeckte physikalische Gesetz besagt, daß wenn Gase oder Flüssigkeiten durch eine Enge strömen, ihre Geschwindigkeit steigt. Gleichzeitig findet an der Verengung ein Druckabfall statt und zwar senkrecht zu der Richtung des Stromflu es.

Abb 1 Bernoulli-Effekt, nach Borden et al , S. 81

Genau diesem Prinzip folgen die Stimmlippen, die sich nach dem kurzen Druckabfall in der vorbeiströmenden Luft wieder schlie en. Kurz danach werden sie aber wegen des weiter bestehenden subglottalen Druckes abermals auseinandergesprengt - somit wird der nächste Phonationszyklus angefangen. Die Dauer eines solchen Zyklus ist sehr kurz, so daß die Vorgänge nur mit Schnellbildkameras beobachtet werden können. Eine Männerstimme weist

die Frequenz von durchschnittlich 1 5 Hz auf, eine Frauenstimme über 2 0 Hz und eine Kindesstimme über 3 0 Hz. Diese Werte werden als Grundfrequenzen der Stimmlippenschwingung (F0) bezeichnet. Die Schwingungsfrequenz ist auch von der Masse und Länge der Stimmlippen abh ngig.

Die L nge der Stimmlippen bei Frauen beträgt 13 bis 7mm, bei Männern 17 bis 2 mm. Die Grundfrequenz steigt auch an, wenn die Simmlippen gespannt und gedehnt werden max. Dehnungskapazität beträgt mm). Eine tiefe Basstimme hat eine mittlere Schwingungsfrequenz von ca. 0 Hz, eine hohe Sopranstimme eine von über 0 Hz. Ein anderer - die Schwingungsfrequenz bestimmender - Faktor ist der subglottale Druck. Seine Stärke wirkt sich auf die Frequenz und die Intensität der Stimme aus. Bei hohem subglottalen Druck bleiben die Stimmlippen für 0 bis

0% des Zyklus offen, bei niedrigerem subglottalen Druck erreichen diese Werte 0 bis 0% der Zeit eines Zyklus.

Kehlkopfeigene Sprachlaute

Einige Laute werden prim r im Kehlkopf selbst gebildet. Zu diesen geh ren:

[ ? ] - Der glottale Verschlu , die Stimmlippen werden unter einem erhöhten subglottalen Druck gesprengt. Im

Deutschen bekannt als 'fester Einsatz', der h ufig vor initialen Vokalen verwendet wird.

[ h ] - Glotttaler stimmloser Engelaut, im Deutschen bekannt. Dieser Hauchlaut wird stark von der Lautumgebung

(folgender Vokal) gef rbt.

[ h ] - Glottaler stimmhafter Engelaut - die Stimmlippen vibrieren bei vorhandener teilweiser ffnung wie z.B. in engl. behind.

Einzelne Stadien des Phonationsvorgangs

Genauer betrachtet können folgende Stadien im Phonationsvorgang unterschieden werden:

Über den zehnten Gehirnnerv (N. Vagus) werden verschiedene Muskeln aktiviert, so der M. cricoarytaenoideus posterior Posticus , der die Stimmlippen öffnet, bevor der Brustkorb erweitert wird - die Luft f ngt an die Lungen zu füllen.

Auf gleichem Wege wird der M. interarytaenoideus aktiviert - die Stimmlippen schlie en sich.

Ebenfalls ber den zehnten Gehirnnerv wird der M. cricoarytaenoideus lateralis aktiviert - die Stimmlippen werden in der Mitte (muskul ser Teil der Stimmlippen) zusammendr ckt. Gleichzeitig steigt der

subglottale Druck. Der M. vocalis tr gt noch zur Aufrechterhaltung der internen Spannung der

Stimmlippen bei, die dem steigenden subglottalen Druck widerstehen m ssen.

Der u ere Zweig des oberen laryngalen Nerves aktiviert den M. cricothyroideus, der seinerseits zur Aufrechterhaltung der vertikalen Spannung der Stimmlippen beiträgt. Kurz danach geben die Stimmlippen dem angestiegenen subglottalen Druck nach und die Glottis öffnet sich - ein Luftstoß gelangt in das Ansatzrohr.

Der Bernoulli Effekt trägt dazu bei, daß die Stimmlippen wieder zusammengebracht werden und der

Luftstrom abgebrochen wird.

Der subglottale Druck steigt wieder und die Stimmlippen ffnen sich nach kurzem Widerstand. Wichtig ist zu wissen, daß der Phonationsvorgang ein myoelastisch aerodynamischer Prozeß ist, d h. die

Stimmlippen werden durch den subglottalen Druck, die Muskelkontraktion und den Bernoulli Effekt in Schwingung gesetzt und nicht durch einzelne Nervenimpulse, wie es Husson in seiner neurochronaxischen Theorie 1 50 fälschlich behauptete. Die Nervenimpulse tragen lediglich zur Aufrechterhaltung der inneren Spannung der Stimmlippen bei.

Stellungen der Glottis

Die Glottis kann verschiedene Stellungen annehmen, von welchen die oben beschriebene Stimmhaftigkeit beim

Phonationsvorgang nur eine ist. Folgende Glottisaktivit ten können unterschieden werden.

Stimmlosigkeit

Die Stimmlippen bilden eine ffnung sowohl der muskulöse und der knorpelige Teil) und vibrieren nicht. Der Luft str mt in sehr kleinen Mengen durch die Glottis oder es ist kein Luftstrom vorhanden. Beispiele f r so gebildete Sprachlaute: nicht aspirierte Plosive, stimmlose Frikative, entsonorisierte Vokale und Nasale.

Abb 2 Glottisstellung bei stimmlosen Lauten, nach P tursson, Neppert, S. 73

Stimmhaftigkeit

Die Glottis ist in ihrer ganzen L nge verschlossen, der muskulöse und der knorpelige Teil der Stimmlippen vibrieren. Als Beispiel können alle stimmhaften Laute dienen.

Abb 2 Glottisstellung bei stimmhaften Lauten, nach Pétursson, Neppert, S. 74

Aspiration

Die wie bei Stimmlosigkeit ge ffneten Stimmlippen bewegen sich so, daß die Stimmritze langsam verschlossen

wird. W hrend dieser mit dem L sen des Verschlu es im Mundraum koordinierten Bewegung ist ein Hauchlaut hörbar. Beispiele: aspirierte Verschlu laute.

Abb 3 Glottisbewegung im zeitlichen Verlauf beim Erzeugen der Aspiration, nach P tursson, Neppert, S. 4

Murmelstimme behauchte Stimme):

Der muskulöse Teil der Stimmlippen vibriert aber durch den offenen knorpeligen Teil entweicht eine gro e Luftmenge. Behauchte Stimme kann auch erzeugt werden, wenn der muskulöse Teil mehr oder weniger offen bleibt, wobei die Stimmlippen ohne Berührung vibrieren. In der Medizin gilt ständige Präsenz von Murmelstimme beim Sprecher als pathologisch. Beispiele f r behauchte Sprachlaute in engl. ahead, behind.

Abb 4 Schematische Darstellung der Glottis beim Erzeugen der Murmelstimme, nach Pétursson, Neppert, S. 75

Laryngalisierung (creaky voice, vocal fry)

Der knorpelige Teil der Stimmlippen ist fest verschlossen, ein Teil der muskulösen Stimmlippen ist offen und vibriert mit geringer Amplitude 0 bis Hz) so daß einzelne Glottisschläge wahrnehmbar sind. Pathologisch ist diese Glottisstellung als brüchige oder knarrige Stimme bekannt. Phonologisch gesehen werden in manchen Sprachen Afrikas (z B. Hausa) mit Hilfe der Laryngalisierung Plosive voneinander unterschieden.

Glottalisierung

Ein glottaler Verschluß wird unmittelbar nach dem Lösen eines oralen Verschlu es gel st. Beispiele: p , t , k .

Fl sterstimme

Sowohl stimmhafte wie auch stimmlose Laute können geflüstert werden. Die Glottisöffnung ist bei den normal stimmhaften Lauten etwas geringer als bei den normal stimmlosen. Die Glottis ffnung und der Luftverbrauch sind relativ hoch, die geräuschhafte Anregung beim Flüstern wird entweder durch die ffnung des knorpeligen oder des muskulösen Teils der Glottis realisiert.

Luftstrommechanismen

Neben den diversen Glottisstellungen muß bei der Stimmbildung noch der Aspekt der verschiedenen Luftstrommechanismen berücksichtigt werden. Gefragt wird hier nach der Art, in der Sprachlaute zustandekommen sowie nach der Richtung des Luftstromes. Drei Mechanismen sind f r die Lautbildung relevant: der pulmonale, der glottale und der velare.

Die meisten bekannten Sprachlaute werden mit dem pulmonalen egressiven Mechanismus gebildet. Sie entstehen, indem die in den Lungen vorhandene Luft unter der Wirkung des Zwerchfells und der im Brustkorb pr senten Muskeln herausgepre t wird. Der Luftstrom erreicht dann die Glottis und die darüberliegendenen Teile des Sprechapparates. Die Qualität der so entstehenden Sprachlaute h ngt von der Aktivit ten der Glottis und der anderen Artikulatoren (Zunge, Lippen etc ) ab. Alle Sprachlaute des Deutschen und des Englischen werden auf diese Weise produziert.

Eines glottalen Luftstrommechanismus in der egressiven und der ingressiven Variante bedienen sich zum Beispiel manche Sprachen Afrikas und einige Indianersprachen Amerikas. Zur Erzeugung eines ejektiven bei egressiver Richtung) oder implosiven (bei ingressiver Richtung) Sprachlautes bedarf es zweier Verschl sse im Vokaltrakt, wobei einer von beiden aber der glottale sein mu . Die Glottis fungiert hier als Initiator, der entweder durch die Bewegung nach oben die Luft zusammendr ckt oder sie durch die Bewegung nach unten leicht verdünnt, wobei sich jeweils der andere h her gelegene Verschluß l st. Als Ergebnis dieser T tigkeit entsteht ein Laut von einer f r den Europ er sonderbaren Qualität.

Schnalzlaute entstehen im ingressiven velaren Luftstrommechanismus. Für diesen Mechanismus ist ebenfalls ein Doppeltverschluß charakteristisch, einer davon im velaren Bereich, der andere weiter vorne im Mundraum. Die eingeschlossene Luft wird durch eine Senkung der Zunge verd nnt, wonach der hintere velare) Verschluß gel st und die Luft nach innen gepre t wird. Eine laterale oder nasale Qualität eines Schnalzlautes ist möglich.

Literatur

Borden, G. et al. ( 99 ) Speech Science Primer, Baltimore: Williams & Wilkins, Kap. 4

Ladefoged, P. (1 9 ) A Course In Phonetics, 3rd Edition, Forth Worth: Harcourt, S. 2 37

P tursson, M , Neppert, J. (1 9 ) Elementarbuch der Phonetik, Hamburg: Buske, S. 7 6

Sonesson, B. (1 6 ) The functional anatomy of the speech organs, In: Manual of Phonetics, ed : B. Malmberg, Amsterdam: North Holland, S. 4 -75