Spraakakoestiek
description
Transcript of Spraakakoestiek
Spraakakoestiek
Gerrit Bloothooft
Het instrument
Longen en luchtpijp
Strottehoofd met stemplooien
Keelholte met strotteklep
Mondholte met onderkaak, tong, lippen
Neusholte
Slokdarm
Voorhoofdsholten
Akoestisch niet van belang
De verbinding is veel te klein(grote akoestische weerstand)
Lehmann / Frateursubjectieve sensaties
Secundaire trillingen in het lichaam
Onderscheid scherp:
• Klankproductie
• Subjectieve sensaties– afgeleid van klankproductie
• Voorhoofd• Borst• …
– individuele verschillen– geen eis aan zangtechniek
Onderdelen van klankvorming
Fysiologie Akoestiek
Mond-keelholte Klankvorm door articulatie(klankkleur, klinkers)
Stemplooien in strottehoofd
Basisgeluid door stemgeving(toonhoogte, luidheid, stemregister)
Longen Luchtdruk
Servox demonstratie
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
Borst- en buikademhaling
Strottenhoofd
De stemplooien produceren het basisgeluid
• balans tussen spierkracht die stemplooien sluit en de ademdruk die ze opent
• stemplooitrilling door het Bernouilli-effect
Vooraanzicht vanhet strottenhoofd
Kaakbeen
Adams appelSchildkraakbeen
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 bekerkraakbeentjes
of stemspier
Bovenaanzicht van de stemplooienRand strottenklep
Voor
Achter
Bekerkraakbeentjes
Bernouilli-effect
Door stroming neemt de druk af.
1) Stemplooien openen door ademdruk
2) Luchtstroom door de stemplooien
3) Door stroming neemt druk tussen de stemplooien af
4) Stemplooien drukken de spleet weer dicht.
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
Stembron creëert geluiddrukgolf
• demonstratie van longitudinale golfvorm
Model van stemplooibeweging en snelheidsveld
• Demonstratie
Model van stemplooibeweging en snelheidsveld
• Demonstratie
Model van stemplooibeweging en snelheidsveld
• Demonstratie
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 sprekenmannen 60 - 600 ~ 120vrouwen 120 - 1500 ~ 240kinderen 200 - 3000 ~ 360 Hz
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
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
spectrum van stembron
Bronspectrum en stemplooitrilling
• De sterkte van de boventonen hangt af van de manier waarop de stemplooien sluiten– zwak (zacht, falsetto)– normaal– krachtig (luid)
hypo
hyper
Frequentiespectrum van de stem
Frequentie (Hz)
Am
plit
ude
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
Zacht / FalsettoNormaalLuid / Geknepen
(veel) minder boventonen bij hogere grondtoon
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
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 )
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
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
frequentieoverdrachtsfunctie van een formant
meerdere formanten samen
5 formanten in spraak/zang
Frequentie (Hz)
Am
plit
ude
0 1000 2000 3000 4000 5000
F4
F2
F3
F5
F1
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
SPRAAKKANAAL
LUCHTDRUK IN LONGEN
TRILLENDE STEMPLOOIEN
SPRAAKGELUID
Articulatie
Door articulatie wordt de vorm en inhoud van de mond-keelholte veranderd.
De resonantie eigenschappen van de mond-keelholte veranderen daarmee.
Formantfrequenties veranderen.
demonstratie buizen
spectrale veranderingen in de tijd
• Hoe maken we dat zichtbaar?– Spectrum: horizontaal frequentie
verticaal amplitude (sterkte)
• Spectrogram– horizontaal: tijd– verticaal: frequentie– Amplitude -> zwarting
Spectrogrammen van klinkers
EIGENSCHAPPEN VAN SPRAAKKLANKEN
golfvormen van spraak
Klinkers(periodiek)
Nasalen(periodiek)
Fricatieven(stemloos, ruis)
Fricatieven(stemhebbend, periodiek, ruis)
[plosieven, tweeklanken]
Tweeklank:Spectrogram van /Ei/
spectrogrammen van de stemloze plosieven: Plosief+/a/
spectrogrammen van de stemhebbende plosieven
spectra van stemloze fricatieven
/χ/
spectra van stemhebbende fricatieven
spectrum van /n/
Door anti-resonantie verzwakt de eerste formant sterk
spectrogram van halfvokalen