
|
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| Stimmforschung |
 |
 |
Akustische Stimmanalyse
Die gesunde Stimme wird durch Schwingungen der Stimmlippen
(umgangssprachlich, aber medizinisch inkorrekt auch
Stimmbänder genannt) erzeugt. Sehr vereinfacht beruht die
Stimmgebung auf einer periodischen Auslenkung der Stimmlippen,
die durch den von der Lunge kommenden Luftstrom erzeugt
wird. Dieser Luftstrom bewirkt zwischen den Stimmlippen einen
Unterdruck (Bernoulli-Druck), so daß eine Kraft auf die
Stimmlippen ausgeübt wird, die sie aus ihrer Ruheposition
auslenkt. Aufgrund der Elastizität des Gewebes zeigen die
Stimmlippen nun die Tendenz, wieder in ihre Ruhelage
zurückzukehren, doch schwingen sie wegen ihrer Trägheit darüber
hinaus. Hierdurch wird wiederum der antreibende Bernoulli-Druck
verstärkt, so daß dieses positive Feedback nach wenigen
Schwingungen um die Ruhelage zu einer Kollision der linken und
rechten Stimmlippe führt. Hierdurch wird der Luftstrom
unterbrochen, wodurch die antreibende Kraft für die Dauer des
Verschlusses abreißt. Dieser Vorgang wiederholt sich nun
zyklisch. Nach dem sogenannten Einschwingvorgang verläuft
die Schwingung generell stabil, solange sich nichts an den
Rahmenbedingungen (Stimmlippenspannung, Lungendruck,
Artikulation) ändert.
Das Schwingungsmuster der Stimmlippen und damit des
anregenden, pulsförmig unterbrochenen Luftstroms ist
charakteristisch für den wahrgenommenen "Klang" der Stimme,
d.h. die Stimmqualität. Umgekehrt spiegelt daher das
wahrgenommene Signal, oder - genauer - das akustische Signal
(unabhängig von der individuell unterschiedlichen Wahrnehmung bei
verschiedenen Zuhörern), die Eigenschaften während der
Stimmgebung wider. Somit können akustische Meßgrößen definiert
werden, die Rückschlüsse auf den Stimmgebungsvorgang zulassen und
die auf diese Weise einen einfachen und kostengünstigen Zugang
zur Erfassung und Beschreibung des Stimmgebungsprozesses
erlauben.
Das wichtigste Produkt unserer aktuellen Forschung in diesem
Kontext stellt das Heiserkeits-Diagramm
dar, in den der neu entwickelte Parameter
Glottal-to-Noise Ratio (GNE) als
substantielle Größe eingeht. Dieses Diagramm hat sich als
sinnvolle und robuste akustische Stimmanalysemethode bestätigt,
so daß derzeit eine kommerzielle Version in Vorbereitung ist, die
durch das Hörzentrum Oldenburg
vertrieben werden soll.
|
 |
 |
 |
Göttinger Heiserkeits-Diagramm
Das Göttinger Heiserkeits-Diagramm wurde im Rahmen des DFG-geförderten Kooperationsprojekts
"Akustik glottischer Pathophysiologien" zwischen der
Abteilung Phoniatrie
und Pädaudiologie und dem Dritten
Physikalischen Institut der Universität Göttingen entwickelt.
Das Heiserkeits-Diagramm ermöglicht die quantitative Erfassung der akustische Stimmqualität
auch hochgradig gestörter Stimmen bis hin zur Aphonie. Es kann im klinischen Alltag gut
eingesetzt werden, da es nach einer minimalen manuellen Bearbeitung (markieren der zu
analysierenden Segmente, siehe Methoden) vollautomatisch
erstellt wird.
|
|
Zur Abbildung: Analyseergebnisse im Heiserkeits-Diagramm für 6 Stimmen. Die 4 akustischen
Parameter, auf denen das Diagramm basiert, sowie mittlere Grundfrequenz und Intensität sind
als numerische Werte angegeben (man beachte, daß für die stark unregelmäßigen Stimmen 2
und 4 eine Angabe der Grundfrequenz sinnlos ist). Mittelwerte und Standardabweichungen
bezüglich der beiden Achsen sind ebenfalls aufgeführt. Jedes analysierte Fenster ist durch
einen Punkt dargestellt. Zur besseren Veranschaulichung des zeitlichen Verlaufs sind die
Punkte miteinander verbunden (ausgefülltes Symbol: Ende des Vokals).
Person 1 (männlich, Alter: 29): Normalstimme;
Person 2 (männlich, Alter: 30): "Strohbaß";
Person 3 (männlich, Alter: 77): postoperative glottische Ersatzphonation nach partieller Laryngektomie und Bestrahlung;
Person 4 (männlich, Alter: 28): geflüsterte Stimme als Simulation kompletter Aphonie,
Person 5 (männlich, Alter: 79): Taschenfalten-Ersatzphonation nach partieller Laryngektomie und Bestrahlung,
Person 6 (weiblich, Alter: 23): Cerebrale Dysphonie.
(Die Stimmproben sind im RealAudio-Format).
|
|
 |
 |
|
|