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26. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie e. V.

Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie e. V.

11.09. - 13.09.2009, Leipzig

Die Konfiguration des Vokaltraktes in Registerfunktionen bei professionellen männlichen Altisten

Vortrag

Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie. 26. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie (DGPP). Leipzig, 11.-13.09.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. Doc09dgppV19

DOI: 10.3205/09dgpp29, URN: urn:nbn:de:0183-09dgpp297

Published: September 7, 2009

© 2009 Echternach et al.
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Zusammenfassung

Einleitung: Die Rolle des Vokaltraktes bei Änderung von Stimmregistern ist nach wie vor ungeklärt. In Vorstudien konnten Modifikationen in der Konfiguration des Vokaltraktes bei professionellen Tenören aufgezeigt werden, wenn diese das Modalregister über die Passaggioregion an Stelle eines Registerwechsels zum Falsett in die Tonhöhe nach oben führten.

Material: Acht professionelle männliche Altisten wurden hinsichtlich Veränderungen des Vokaltraktes mit dem Real-Time-MRT mit einer Auflösung von 8 Bildern pro Sekunde untersucht. Sie wurden aufgefordert, eine aufsteigende Tonleiter über die Passaggioregion hinweg einmal mit Beibehalt des Modalregisters, einmal mit Übergang in das ungespannte Falsett und einmal in das Bühnenfalsett auf dem Vokal /a/ zu singen.

Ergebnisse: Vorläufige Ergebnisse zeigen, dass es zu deutlichen Änderungen des Vokaltraktes bei gleicher Tonhöhe zwischen dem ungespannten Falsett, dem Bühnenfalsett und dem Modalregister kommt. Insbesondere ist der Übergang vom Modalregister zum Bühnenfalsett durch eine erweiterte Lippenöffnung, Rückziehung des Unterkiefers, Anhebung der Zunge, Verengung des Pharynx, Uvulaelevation und eine Absenkung des Larynx charakterisiert.

Schlussfolgerung: Das Singen in hohen Tonhöhen zeigt deutliche Konfigurationsänderungen des Vokaltraktes in Abhängigkeit des gewählten Registers auch bei professionellen männlichen Altisten.


Text

Einleitung

Die Rolle des Vokaltraktes bei Änderung von Stimmregistern ist nach wie vor unklar. In vorherigen Studien unserer Arbeitsgruppe wurden ein professioneller Bariton und zehn professionelle Tenöre hinsichtlich Änderungen des Vokaltraktes in verschiedenen Registerkonditionen des Modalregisters und des Falsettregisters bzw. Voix mixte mit einer dynamischen Echtzeit-Magnetresonanztomographie (MRT) untersucht [1], [2]. Diese Technologie konnte in gleicher Weise erfolgreich hinsichtlich Registerübergängen bei weiblichen Probandinnen eingesetzt werden [3]. Im Gegensatz zu Bässen, Baritönen und den meisten Tenören, wird bei männlichen professionellen Altisten, die auch als Countertenöre bezeichnet werden, die Singstimme vorwiegend im Stimmregister des Falsetts gebildet. Die vorliegende Arbeit soll untersuchen, ob sich auch bei diesem Kollektiv Modifikationen der Konfiguration des Vokaltraktes nachweisen lassen, wenn diese Registerwechsel vom Modalregister zum gespannten (Bühnen-) Falsett bzw. ungespannten (naiven, ursprünglichen) Falsett praktizieren.

Material und Methoden

Für diese Studie wurden sieben professionelle männliche Altisten untersucht. Keiner der Probanden klagte über Stimmbeschwerden. Mittels Videostroboskopie wurden organische Störungen der Stimmlippen bei allen Probanden ausgeschlossen.

Die radiologische Untersuchung der beiden Probanden erfolgte mit dem 3.0 T TIM TRIO (Siemens, Deutschland) MRT-Gerät. Echtzeit-MRT-Aufnahmen wurden mit einer zeitlichen Auflösung von 8 Bildern pro Sekunde mit den folgenden Sequenzparametern aufgenommen:

8 Bilder pro Sekunde, Räumliche Auflösung = 1.4 x 2.2 mm2, TE 0.84 ms, TR 2.53 ms, FA 5°, band width 650 Hz/Px, matrix 192x144, FOV 250x215 mm2, GRAPPA = 2

Das Tonsignal wurde mit einem optischen Mikrophon (Optisches Mikrophon: Fa. MR confon, Magdeburg, Deutschland, OptiMRI Geräusch Reduktions Software, Fa. Optoacoustics Ltd., Or-Yehuda, Israel) aufgezeichnet. Das aufgezeichnete akustische Signal wurde hinsichtlich der Grundfrequenz mit der PRAAT-Software (Universität Amsterdam, Niederlande) ausgewertet. Die Ergebnisse wurden mit einem Konzertflügel A4 = 442 Hz auditiv verglichen. Den untersuchten Personen wurde das Audiosignal im Sinne eines auditiven Foldback über den Kopfhörer in das MRT übermittelt (Fa. MR confon, Magdeburg, Deutschland).

Alle Probanden wurden aufgefordert, eine diatonische Tonleiter vom G3 (196 Hz) bis zum E4 (330 Hz) auf dem Vokal /a/ nach oben zu singen. Hierbei sollten die Probanden in einer ersten Kondition einen Registerwechsel vom Modalregister zum gespannten Falsettregister zwischen H3 und C4 vollziehen. In einer zweiten Kondition sollte ein Registerwechsel an gleicher Stelle zu einem ungespannten (naiven) Falsettregister durchgeführt werden und in einer dritten Kondition das Modalregister über den Bereich der vorherigen Registerwechsel nach oben geführt werden. Nach den aufsteigenden Sequenzen wurden alle Sequenzen auch absteigend von E4 bis G3 durchgeführt.

Die Registerübergänge wurden von zwei Ratern während der Messung verifiziert.

In jedem einzelnen Bild der MRT-Sequenz wurden verschiedene Messungen durchgeführt. Die einzelnen Messdistanzen sind in Abbildung 1 [Abb. 1] angezeigt. Für die statistische Berechnung wurde der Test nach Wilcoxon für die Messwerte der Tonhöhe H3 und der Tonhöhe C4 vorgenommen.

Ergebnisse

Insgesamt zeigten sich bei Registerwechseln zwischen dem Modalregister und dem gespannten Falsett deutliche Modifikationen des Vokaltraktes (Abbildung 2 [Abb. 2]). Diesbezüglich kam es zu einer deutlichen Lippenöffnung und einer Erhöhung und Rückstellung der Zunge. Als Konsequenz konnte eine signifikante Engstellung im Bereich des Pharynx nachgewiesen werden. Während die Uvula bei Hochführung des Modalregisters eher kontinuierlich eleviert wurde, geschah dieses bei dem Registerübergang zwischen dem Modalregister und dem gespannten Falsett eher plötzlich. Zudem wurde bei Beibehaltung des Modalregisters für die hohen Phonationslagen der Kehlkopf deutlich eleviert. Sowohl für das ungespannte als auch für das gespannte Falsett kam es zu einer deutlichen tieferen Positionierung des Kehlkopfes. Die Lippenöffnung und die Kieferöffnung zeigten eine deutliche Abhängigkeit voneinander (r=0,74, p<0,001). Interessanter Weise war jedoch bei dem gespannten Falsett die Trendlinie deutlich höher als für das Modalregister oder das ungespannte Falsett. Das bedeutet, dass die Lippenöffnung für eine gegebene Kieferöffnung deutlich erhöht war (Abbildung 3 [Abb. 3]).

Insgesamt zeigten ascendierende und descendierende Sequenzen ähnliche Tendenzen hinsichtlich der Modifikationen der Konfiguration des Vokaltraktes in Bezug auf die Modulationen beim Registerwechsel, wenngleich die Modifikationen für die ascendierenden Sequenzen leicht stärker ausfielen.

Diskussion

Die präsentierten Ergebnisse zeigen, dass Registerwechsel zwischen dem Modalregister und dem gespannten Falsett mit deutlichen Modifikationen des Vokaltraktes verbunden sind. Diese starken Modulationen zeigen sich beim gespannten Falsett nicht nur im Vergleich zum Modalregister, sondern auch zum ungespannten Falsett. Wie schon bei zehn professionellen Tenören und einem professionellen Bariton beschrieben [1], [2], führte die Anwendung des ungespannten Falsetts zu lediglich geringen Modifikationen im Vokaltrakt. Es muss jedoch angemerkt werden, dass die Anwendung eines ungespannten Falsetts für professionelle männliche Altisten im Gegensatz zu Tenören oder Bässen erschwert ist, da man einen quasi nicht trainierten Zustand bei hoch trainierten Sängern nur annäherungsweise simulieren kann.

Die beschriebenen Modulationen des gespannten Falsetts umfassen eine Weitstellung der Lippen, welche den ersten und den zweiten Formanten erhöhen sollte. Die Engstellung des Pharynx sollte hinsichtlich des ersten Formanten einen synergistischen, hinsichlich des zweiten Formanten jedoch einen entgegenwirkenden Effekt haben. Interessanterweise fand sich im Gegensatz zu Tenören und auch zum Hochführen des Modalregisters eine deutlich kaudalere Larynxpositionierung für das gespannte Falsett. Gerade dieses sollte wiederum durch Verlängerung des Vokaltraktes die Formantfrequenzen absenken. Wie schon bei den Tenören [2] zeigte sich eine deutliche Uvulaelevation. Möglicher Weise führt gerade die Uvulaelevation zu einer Änderung von Resonanzen im Sinne eines Abschlusses nasaler Räume. Für die Bestimmung von Vokaltraktresonanzen sind weitere volumetrische Untersuchungen notwendig.

Beim Wechsel in das Falsett war ein geringes Kippen des Larynx darstellbar, welches allerdings keine statistische Signifikanz erreichte. Von einigen Autoren wurde ein relatives Übergewicht des M. cricothyroideus gegenüber dem M. vocalis aus anatomischen und elektromyographischen Untersuchungen als Charakteristikum des Falsetts gegenüber dem Modalregister vermutet [4], [5].

Schlussfolgerung

Im Unterschied zu Tenören und einem Bariton führt die Anwendung des gespannten Falsetts bei professionellen männlichen Altisten zu starken Modifikation des Vokaltraktes im Vergleich zum Modalregister. Dieses sollte nicht nur einen Einfluss auf die Formanten haben, sondern könnte auch – unter Annahme einer Nichtlinearität zwischen Vokaltrakt und Stimmquelle – zu einer Beeinflussung der Stimmlippenschwingung führen.


Literatur

1.
Echternach M, Sundberg J, Arndt S, Breyer T, Markl M, Schumacher M, Richter B. Vocal Tract and Register Changes Analysed by Real Time MRI in Male Professional Singers - a Pilot Study. Logoped Phoniatr Vocol. 2008;33:67-73.
2.
Echternach M, Sundberg J, Arndt S, Markl M, Richter B. Die Rolle des Vokaltraktes in der Passaggioregion bei professionellen Tenören. In: Gross M, Zehnhoff-Dinnesen A, Hrsg. Aktuelle phoniatrisch-pädaudiologische Aspekte 2008. S. 231-4. Verfügbar unter: http://www.egms.de/en/meetings/dgpp2008/08dgpp80.shtml External link
3.
Echternach M, Sundberg J, Arndt S, Markl M, Schumacher M, Richter B. Vocal tract in female registers - a dynamic real-time MRI study. J Voice. 2009 Jan 28. [Epub ahead of print]
4.
Hirano M, Vennard W, Ohala J. Regulation of register, pitch and intensity of voice. An electromyographic investigation of intrinsic laryngeal muscles. Folia Phoniatr (Basel). 1970;22:1-20.
5.
Van den Berg JW. Vocal ligaments versus registers. NATS Bulletin 1963;20:16-21.