Spraakakoestiek

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 / Frateursubjectieve sensaties

5. Secundaire trillingen in het lichaam

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

7. Onderdelen van klankvorming

8. Servox demonstratie

9. Longen 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. 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. 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 60 - 600 ~ 120 vrouwen 120 - 1500 ~ 240 kinderen 200 - 3000 ~ 360 Hz

25. 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 grondtoonn = 2, 3, 4, 5, 6, ….F0 = 100 Hzboventonen: 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 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 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 boventonentot 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. 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. 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 F1 F2 F3 F4 F5 Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

40. 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. SPRAAK GELUID SPRAAK KANAAL TRILLENDE STEMPLOOIEN LUCHTDRUK IN LONGEN

42. 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