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33. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie (DGPP)

Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie e. V.

Regensburg, 22.09. - 25.09.2016

Veränderungen und Beeinflussbarkeit der Nachsingefähigkeit und der Parameter des Singstimmprofils bei Kindern im Grundschulalter: Ergebnisse einer kontrollierten, randomisierten zweijährigen Follow-up-Studie

Vortrag

  • corresponding author presenting/speaker Lennart Pieper - Universität Leipzig, Sektion Phoniatrie und Audiologie, Leipzig, Deutschland
  • author Mike Körner - Universität Leipzig, Sektion Phoniatrie und Audiologie, Leipzig, Deutschland
  • author Matthias Wiedemann - Musikschule „Johann Sebastian Bach“ Leipzig, Leipzig, Deutschland
  • author Franziska Wagner - Universität Leipzig, Sektion Phoniatrie und Audiologie, Leipzig, Deutschland
  • author Michael Fuchs - Universität Leipzig, Sektion Phoniatrie und Audiologie, Leipzig, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie. 33. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie (DGPP). Regensburg, 22.-25.09.2016. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2016. DocV26

doi: 10.3205/16dgpp46, urn:nbn:de:0183-16dgpp467

Published: September 8, 2016

© 2016 Pieper et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 License. See license information at http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.


Zusammenfassung

Hintergrund: Über die Nachsingefähigkeit und Entwicklung des Singstimmprofils von Kindern gibt es zum aktuellen Zeitpunkt nur spärliche Informationen.

Material und Methoden: Es wurden 126 Kinder (57 Knaben, 69 Mädchen) an 9 Leipziger Grundschulen in einjährigen Abständen zu 3 Messzeitpunkten untersucht (Beginn 3. bis Ende 4. Klasse). Dabei wurden die Daten des Singstimmprofils (manueller Modus) sowie der Nachsingefähigkeit mit Hilfe eines selbstkalibrierenden Mikrofons (DiVAS®) erfasst. Die Kohorte waren in Interventions- (IG) und Kontrollgruppe (KG) unterteilt. Zwischen 1. und 2. Messung erhielten die Interventionskinder zusätzl. zur Musikschulstunde einen regelmäßigen musikpädagogischen Unterricht. Im Zuge der Messungen sollten 3 Dreiklänge (D-Dur, F-Dur, B-Dur) bestmöglich reproduziert werden. Ausgewertet wurde die mittlere Frequenz des 1. Tons (Grundton) und des 3. Tons (Quinte) der Dreiklänge D-Dur und B-Dur, deren absolute Abweichung zur Zielfrequenz in Cent-Werten ermittelt wurde. Im Zuge des Singstimmprofils wurden folgende Parameter erhoben: maximaler, minimaler Schalldruckpegel (SPLmax/min), minimale, maximale Frequenz (F0max, F0min), maximale Phonationszeit (MPT), Jitter und Dysphonia Severity Index (DSI).

Ergebnisse: Die Nachsingefähigkeit der Kinder beider Gruppen verbessert sich über 2 Jahre signifikant für beide Grundtöne und die Quinte in B-Dur (p<0,018). Kinder der IG zeigen deutlichere Verbesserungen als Kinder der Kontrollgruppe. Postinterventionell zeigt sich der Entwicklungsunterschied zwischen den Gruppen für den Grundton in B-Dur sogar signifikant (p=0,01). Im Singstimmprofil finden sich über 2 Jahre signifikante Verbesserungen in beide Gruppen für F0max, F0min, MPT und DSI (p<0,03), zusätzlich in der IG eine signifikante Verbesserung für SPLmin (p<0,001). Interventionell zeigen sich signifikante Verbesserungen für Interventionskinder bei SPLmin, MPT und DSI (p≤0,001). Bei Kontrollkindern nur für die MPT(p=0,01). Mädchen zeigen signifikant niedrigere Werte bei SPLmin, Jungen hingegen signifikant höhere Werte bei SPLmax und MPT (p≤0,05).

Fazit: Die Nachsingefähigkeit sowie das Singstimmprofil bei Kindern unterliegen einer altersphysiologischen Entwicklung. Kinder zeigen mit zunehmendem Alter eine verbesserte Nachsingefähigkeit sowie erweiterte Frequenz- und Dynamikumfänge. Jungen können länger phonieren. Mädchen singen tendenziell leiser und können Töne tendenziell genauer nachsingen. Die Studie belegt zudem einen positiven Effekt einer musikpädagog. Intervention auf die kindliche Stimme.


Text

Hintergrund

Über die Nachsingefähigkeit von Kindern im Allgemeinen sowie die Entwicklung der Parameter des Singstimmprofils bei Kindern gibt bis zum aktuellen Zeitpunkt nur spärliche Informationen in der Literatur. Dabei spielen beide für die Erstellung und Beurteilung einer stimmlichen Analyse im klinischen Kontext eine wichtige Rolle. Mittels dieser Studie sollen hierzu weitere Erkenntnisse gewonnen und die Frage geklärt werden, ob eine musikpädagogische Intervention die kindliche Stimmentwicklung positiv beeinflussen kann.

Material und Methoden

Im Zuge der hier vorliegenden über zwei Jahre durchgeführten Studie wurden 126 zufällig ausgewählte Kinder (57 Knaben, 69 Mädchen) an neun Leipziger Grundschulen vom Beginn der 3. bis zum Ende der 4. Klasse zu drei Messzeitpunkten in einjährigen Abständen untersucht. Die gesamte Kohorte war aufgeteilt in eine Interventionsgruppe (32 Knaben, 38 Mädchen) sowie eine Kontrollgruppe (25 Knaben, 31 Mädchen). Zwischen den Messzeitpunkten A und B erhielten die Kinder der Interventionsgruppe eine einjährige musikpädagogische Intervention in Form eines intensivierten Musikunterrichts, welcher von MusikpädagogInnen der Johann Sebastian Bach Musikschule in Leipzig durchgeführt wurde. Anschließend erhielten im Zeitraum zwischen den Messpunkten B und C weder die Interventions- noch die Kontrollgruppe eine musikalische Förderung. Zu den drei Messzeitpunkten (A, B und C) wurden jeweils die Daten des Singstimmprofils (manueller Modus) sowie der Nachsingefähigkeit der Kinder mit Hilfe eines selbstkalibrierenden Mikrofons (DiVAS®, Xion medical) von geschulten MedizinerInnen und MusikpädagogInnen unter Verwendung einer SOP erhoben. Für die Messungen der Nachsingefähigkeit waren die Kinder aufgefordert drei auf- und absteigende Dreiklänge (D-Dur, F-Dur, B-Dur) bestmöglich zu reproduzieren, die ihnen einheitlich von einer aufgezeichneten, weiblichen, geschulten Erwachsenenstimme vorgesungen wurden. Die Probanden hatten für jeden Dreiklang drei konsekutive Versuche. Mittels einer akustischen Analyse wurden dann die mittleren Frequenzen der jeweils 5 Töne berechnet, sodass sich pro Jahr 5670 Einzelmesspunkte ergaben. Ausgewertet wurden anschließend der 1. Ton (Grundton) sowie der 3. Ton (Quinte) des jeweils ersten Versuches für die Dreiklänge D-Dur und B-Dur, deren absolute Abweichung zur Zielfrequenz in Cent-Werten ermittelt wurde. So ließen sich absolute Frequenz-Abweichungen über alle Tonhöhen vergleichbar abbilden. Im Zuge der Erstellung des Singstimmprofils wurden folgende Parameter erhoben und ausgewertet: maximaler und minimaler Schalldruckpegel (SPLmax/min), minimale und maximale Frequenz (F0max, F0min), maximale Phonationszeit (MPT), Jitter und Dysphonia Severity Index (DSI). Es folgte eine statistische Analyse mittels Wilcoxon- und Mann-Whitney-Test auf einem Signifikanzniveau von p=0,05.

Ergebnis

Ausgewertet wurden die Daten von 126 Kindern, wovon 10,5% gemäß der Klassifikation der sängerischen Aktivität bei Kindern und Jugendlichen gesanglich aktiv waren [1] (Interventionsgruppe: 14,75%, Kontrollgruppe: 5,67%). In den Ausgangsdaten fanden sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen. Die Daten zeigen, dass sich bzgl. der Nachsingefähigkeit die absoluten Abweichungen zur Zielfrequenz der Kinder beider Gruppen über zwei Jahren signifikant für die Grundtöne in D-Dur und B-Dur als auch für die Quinte in B-Dur verbessern (p<0,018) (Tabelle 1 [Tab. 1], Abbildung 1 [Abb. 1]). Im Anschluss an das Interventionsjahr (Messzeitpunkt B) zeigt sich eine Verringerung der absoluten Abweichungen zur Zielfrequenz bei beiden Gruppen bezüglich beider Dreiklänge. Die Kinder der Interventionsgruppe zeigen dabei signifikante Verbesserungen sowohl beim Grundton als auch bei der Quinte in B-Dur, wohingegen die Kinder der Kontrollgruppe lediglich signifikante Verbesserungen bei der Quinte in B-Dur zeigen. Zudem wird deutlich, dass sich Kinder der Interventionsgruppe vor allem im postinterventionellen Jahr gegenüber Kindern der Kontrollgruppe weiterhin verbessern. So kommt es innerhalb der Interventionsgruppe bei allen Messpunkten zu einer weiteren postinterventionellen Verringerungen der absoluten Abweichungen von der Zielfrequenz. Diese Abnahme fällt für den Grundton in B-Dur sogar weiterhin signifikant aus (p=0,008). Bei der Kontrollgruppe kommt es hingegen in Teilen wieder zu einer Zunahme der absoluten Abweichung von der Zielfrequenz. Auch im direkten Gruppenvergleich der Entwicklungsunterschiede zeigt sich die Abnahme der absoluten Abweichung der Internventionsgruppe gegenüber der Kontrollgruppe signifikant (p=0,01).

Beim direkten Geschlechtervergleich bzgl. der Nachsingefähigkeit finden sich in beiden Gruppen zu allen drei Messzeitpunkten keine signifikanten Unterschiede zwischen Jungen und Mädchen. Mädchen zeigen jedoch in beiden Gruppen zu allen Messzeitpunkten tendenziell geringere absolute Abweichungen von der Zielfrequenz als Jungen.

Im Vergleich sängerisch aktiver und sängerisch nicht aktiver Kindern innerhalb der Interventionsgruppe zeigen sängerisch nicht aktive Kinder über 2 Jahre bzgl. der Nachsingefähigkeit tendenziell deutlichere Entwicklungsfortschritte als sängerisch aktive Kinder. Dabei verbessern sich sängerisch nicht aktiven Kinder bei den Grundtönen in D-Dur und B-Dur sowie der Quinte in B-Dur signifikant (p<0,017). Die Abnahme der absoluten Abweichung der sängerisch aktiven Kinder erreicht kein signifikantes Niveau Abbildung 2 [Abb. 2], Abbildung 3 [Abb. 3]). Mit Blick auf die Entwicklungen im Interventionsjahr zeigen sich deutlichere Verbesserungen für sängerisch aktive Kinder beim höheren Dreiklang (B-Dur). Für sängerisch nicht aktive Kinder fielen die Verbesserungen hingegen beim tieferen Dreiklang (D-Dur) deutlicher aus Abbildung 4 [Abb. 4]). Tendenziell erreichten sängerisch aktive Kinder über alle Messzeitpunkte hinweg indessen geringere Cent-Abweichungen von der Zielfrequenz als sängerisch nicht aktive Kinder (Abbildung 2 [Abb. 2]). Diese Unterschiede erreichten jedoch zu keinem Zeitpunkt ein signifikantes Niveau.

Auch bei den Parametern des Singstimmprofils wird über den Zeitraum von zwei Jahren in beiden Gruppen eine positive Entwicklung bei nahezu allen Parametern deutlich. Dabei finden sich signifikante Verbesserungen in beide Gruppen für F0max, F0min, MPT und DSI (p≤0,03). Zusätzlich kommt es ausschließlich in der Interventionsgruppe zu einer signifikanten Verbesserung der minimalen Schallintensität (SPLmin) (p<0,001) (Tabelle 2 [Tab. 2]). Betrachtet man die Veränderungen im Interventionsjahr für beide Gruppen, so zeigen beide Gruppen eine Entwicklung mit gleichen Tendenzen. Bei den Interventionskinder fallen dabei nach erfolgter musikalischer Intervention die Verbesserungen für die minimale Schallintensität (SPLmin) (p<0,001), die maximale Phonationszeit (MPT) (p=0,001) sowie den DSI (p<0,001) signifikant aus (Tabelle 2 [Tab. 2]). Kinder der Kontrollgruppe zeigen hingegen ausschließlich signifikante Verbesserungen bei der maximalen Phonationszeit (MPT) (p=0,01) (Tabelle 2 [Tab. 2]). Auch im postinterventionellen Jahr entwickeln sich beide Gruppen mit gleichen Tendenzen, wobei beide signifikante Verbesserungen bei den Frequenzumfangsgrenzen (F0max, F0min) aufweisen (p≤0,016) (Tabelle 2 [Tab. 2]).

Im direkten Geschlechtervergleich zeigen sich bei den Mädchen über alle Messzeitpunkte hinweg niedrigere Werte für SPLmin als bei den Jungen, die zu den Messzeitpunkten A und B sogar signifikant ausfallen (p<0,05). Bei den Jungen stellen sich hingegen konstant höhere Werte für SPLmax dar, die zum Messzeitpunkt B ein signifikantes Niveau erreichen (p=0,009). Des Weiteren finden sich bei den Jungen über alle Messzeitpunkte hinweg niedrigere Werte für F0min sowie größere Werte für die maximale Phonationszeit. Letzte zeigen sich zum Zeitpunkt B und C signifikant (p<0,002) (Tabelle 3 [Tab. 3]).

Im Vergleich sängerisch aktiver und sängerisch nicht aktiver Kinder innerhalb der Interventionsgruppe fanden sich über alle Messzeitpunkte hinweg tendenziell bessere Werte für die Parameter des Singstimmprofils bei sängerisch aktiven Kindern. Zudem fielen die Verbesserungen der sängerisch aktiven Kinder über zwei Jahre bei allen Parametern deutlicher aus. Für den DSI war dieser Entwicklungsunterschied sogar signifikant (p=0,045).

Diskussion

Die Studie zeigt, dass sowohl die Nachsingefähigkeit als auch die Parameter des Singstimmprofils im Laufe der Kindheit einer physiologischen Veränderung unterliegen. Kinder zeigen demnach mit zunehmendem Alter erweiterte Frequenz-, und Dynamikumfänge sowie eine Zunahme der Phonationszeit. Diese Beobachtungen lassen sich auch nach Geschlechtern getrennt abbilden. Kinder zeigen demnach bzgl. der Frequenzumfangsentwicklung ähnliche physiologische Veränderungen mit zunehmendem Alter wie Erwachsene [2]. Die Zunahme der Phonationszeit in beiden Gruppen ist zudem möglicherweise durch die bei beiden vermutlich gleich große entwicklungsphysiologische Zunahme des Lungenvolumens zu erklären. Weiterhin mag die Zunahme der Phonationszeit auf eine altersabhängige Verbesserung der Luftstromführung auf Glottisebene zurückzuführen sein [3]. Des Weiteren sind Kinder mit zunehmendem Alter in der Lage, Töne exakter nachzusingen. Diese Entwicklung mag zum einen in einer Verbesserung der auditiven Diskriminationsfähigkeit als auch zum anderen in einer Erweiterung der Stimmumfangsgrenzen mit zunehmendem Alter begründet liegen. Wie in den vorausgegangenen Arbeiten [4], [5] zeigt sich jedoch auch in der Endpunktbetrachtung der Daten ein Defizit bei der Nachsingefähigkeit, welches in der Kopfstimme deutlich zunimmt.

Die Daten der vorliegenden Studie legen zudem offen, dass eine musikpädagogische Intervention insbesondere die Fähigkeit Töne in höheren Tonlagen exakter nachzusingen sowie die Fähigkeit leiser zu singen fördert. Des Weiteren scheint sich eine musikpädagogische Intervention über den Interventionszeitpunkt hinaus positiv auf die Entwicklung der Nachsingefähigkeit auszuwirken.

Sängerisch aktive Kinder erzielen tendenziell bessere Leistungen im Singstimmprofil und entwickeln sich diesbezüglich deutlicher als nicht sängerisch aktive Kinder. Des Weiteren können sie tendenziell Töne treffsicherer nachsingen. Jedoch näheren sich sängerisch nicht aktive Kinder über zwei Jahre durch deutlich größere Entwicklungen der überlegenen Nachsingefähigkeit sängerisch aktiver Kinder an. Auch geschlechtsspezifische Unterschiede, die sich über alle drei Messpunkte hinweg in den Messungen beider Gruppen konstant zeigten, konnten in der Analyse der Daten abgebildet werden. Demnach singen Jungen lauter und tiefer. Zudem können Jungen länger phonieren als Mädchen. Eine geschlechtsunterschiedliche Beobachtung, die sich auch bei Erwachsenen zeigt [6]. Mädchen singen indes tendenziell leiser und können Töne tendenziell genauer nachsingen als Jungen.

Fazit

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass es im klinischen Alltag der Einordnung der Ergebnisse der Stimmanalyse von Kindern in den Kontext von Alter und Geschlecht bedarf. Zudem ist im klinischen Alltag daran zu denken, dass u.a. bei der Bestimmung von Stimmumfangsgrenzen sängerisch nicht aktiver Kinder diese nicht durch die stimmliche Unfähigkeit als vielmehr durch eine eingeschränkte Fähigkeit Töne akkurat zu reproduzieren limitiert sein kann.

Die Studie belegt des Weiteren, dass die Entwicklung der kindlichen Stimme im Grundschulalter durch eine musikpädagogische Intervention positiv beeinflusst werden kann.


Literatur

1.
Fuchs M, Meuret S, Geister D, Pfohl W, Thiel S, Dietz A, Gelbrich G. Empirical criteria for establishing a classification of singing activity in children and adolescents. J Voice. 2008 Nov;22(6):649-57. DOI: 10.1016/j.jvoice.2007.02.004 External link
2.
Hakkesteegt MM, Brocaar MP, Wieringa MH, Feenstra L. Influence of age and gender on the dysphonia severity index. A study of normative values. Folia Phoniatr Logop. 2006;58(4):264-73.
3.
Keilmann A, Bader CA. Development of aerodynamic aspects in children's voice. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 1995 Mar;31(2-3):183-90.
4.
Fuchs M, Körner M, Wagner F, Pieper L, Herenz C, Ludwig A. Epidemiologische Daten zur Nachsingfähigkeit von Grundschülern. In: Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie; 31. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie (DGPP); Lübeck; 18.-21.09.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocV20. DOI: 10.3205/14dgpp30 External link
5.
Wagner F, Pieper L, Schubotz M, Meuret S, Fuchs M. Auswirkungen einer musikpädagogischen Intervention auf die Nachsingefähigkeit bei Grundschülern. In: Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie; 32. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie (DGPP); Oldenburg; 24.-27.09.2015. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2015. Doc07. DOI: 10.3205/15dgpp02 External link
6.
Hakkesteegt MM, Brocaar MP, Wieringa MH, Feenstra L. Influence of age and gender on the dysphonia severity index. A study of normative values. Folia Phoniatr Logop. 2006;58(4):264-73.