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Akustik von Tonhöhe Tonhöhe & Musik Der Phonationszyklus

Die Phonetik von Tonhöhe

Jochen Trommerjtrommer@uni-leipzig.de

Universität LeipzigInstitut für Linguistik

Phonetikanalyse – SS 2007

Jochen Trommer jtrommer@uni-leipzig.de Die Phonetik von Tonhöhe

Überblick

Die Akustik von Tonhöhe

Tonhöhe & Musik

Der Phonationszyklus

Die Tonhöhe von Sinussschwingungen

100 Hz

200 Hz

300 Hz

entspricht der Frequenz der Schwingung

(http://www.phonetik.uni-muenchen.de/AP/APKap1.html)

Die Tonhöhe von Klängen

100 Hz

é200 Hz

300 Hz

entspricht der Frequenz der Grundschwingung

(http://www.phonetik.uni-muenchen.de/AP/APKap1.html)

Die Tonhöhe von Klängen

Luftdruck (Pa)

Frequenz (Hz)100 200 300

entspricht der Frequenz der Grundschwingung

Die Tonhöhe von Geräuschen

Geräusche haben keine Tonhöhe

weil sie keine Grundfrequenz haben

Tonhöhe im Spektrogramm (Praat)

Die 4 Saiten einer Bratsche

Warum klingen die Saiten unterschiedlich?

Die oberen Seiten . . .

I sind dünner

I vibrieren schneller

I klingen höher

Greifen auf einer Saite

Warum klingen gegriffene Saiten unterschiedlich?

I Der schwingende Teil abgegriffener Saiten ist kürzer

I Kürzere Saiten vibrieren schneller

I Schnellere Vibration führt zu grösserer Tonhöhe

Stimmen einer Bratsche

Warum verändert Stimmen den Saitenton?

I Drehen am Wirbel erhöht/senkt die Spannung der Saite

I Stärker gespannte Saiten vibrieren schneller

I Schnellere Vibration führt zu grösserer Tonhöhe

Bratschensaiten vibrieren schneller, wenn sie . . .

I dünner

I kürzer

I stärker gespannt sind

schnellere Vibration é höherer Ton

Eine einfache Theorie der Stimmbandschwingung

I Die Stimmbänder hängen wie Bratschenseiten im Kehlkopf

I die ausgeatmete Luft streicht wie ein Bogenüber die Stimmbänder

I die Stimmbänder beginnen zu vibrieren

Diese Theorie ist falsch!

��

Die Standard-Theorie der Stimmbandschwingung

I Die Stimmlippen öffnen und schliessen sich

I Stimmlippenverschlüsse erzeugen periodischeUnterbrechung des Luftstroms

I Diese Unterbrechungen werden als Ton wahrgenommen

Problem: Muskeln sind nicht schnell genug

Lösung

Verschluss der Stimmbänder kommt nichtdurch Muskelanspannung zustande,sondern durch den Bernoulli-Effekt

Bernoulli-Effekt:

I beim Luftstrom durch eine Röhrefliesst die Luft schneller durch Engstellen

I Durch die erhöhte Fliessgeschwindigkeitist der Luftdruck in der Enge niedriger

I Durch den Unterdruck werden die Wände in der Engezusammengezogen

Der Bernoulli-Effekt

Luftmoleküle bewegen sich schneller durch eine Enge

(Reetz, 2003:115)

Der Bernoulli-Effekt: Ein Experiment

(Reetz, 2003:118)Jochen Trommer jtrommer@uni-leipzig.de Die Phonetik von Tonhöhe

Der Phonationszyklus I

Druckaufbau: Unterhalb der geschlossenen Glottis entsteht einDruck auf die Stimmlippen, der subglottale Luftdruck.

Sprengung: Bei ausreichendem Druck werden die Stimmlippenauseinander gedrückt, die Glottis wird gesprengt.

Geöffnete Glottis: Aufgrund des in der Lunge herrschendenrelativen Überdrucks strömt Luft durch die Glottis.

Bernoulli-Effekt: Da der glottale Spalt eine Verengung derDurchflussöffnung darstellt, erhöht sich hier die Fließgeschwindigkeitder Luft und es entsteht Unterdruck. Dadurch wirken an der Glottisdie Bernoulli-Kräfte senkrecht zur Fließrichtung und die elastischenStimmlippen bilden erneut einen Verschluss. (nach Mayer, 2005)

Der Phonationszyklus II

Schwingende Stimmbänder

Bratschensaiten vibrieren schneller, wenn sie . . .

I dünner

I kürzer

Stimmlippen vibrieren schneller, wenn sie . . .

I dünner

I kürzer

Stimmlippen bei verschiedenen Tonhöhen

120 Hz 160 Hz 200 Hz

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