Phonation = Stimmtonerzeugung Anatomisch:

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1 Phonation = Stimmtonerzeugung Anatomisch:
Luft aus der Lunge wird durch die Stimmlippen gepresst Stimmlippen werden in Schwingung versetzt (rhythmisches Öffnen und Schließen) Akustisch: Druckschwankungen der Luft = Schallwahrnehmung Grundschwingung mit Obertönen (Harmonische, ganzzahlige Vielfache der Grundschwingung), die mit steigender Frequenz in der Intensität abnehmen stimmhafte Laute (Stimmlippen schwingen) stimmlose Laute (Stimmlippen schwingen nicht)

2 Anatomie des Kehlkopfes
Knorpel gelenkig miteinander verbunden von Bändern gehalten Muskeln ermöglichen die Bewegung komplett mit Schleimhaut bedeckt Primäre Funktion: Schutz der unteren Luftwege vor überfließendem Speisebrei dichter Verschluss ermöglicht Anstauen der Luft darunter, so dass sich Fremdkörper oder Schleim abhusten lassen bei Neugeborenen liegt der Kehlkopf noch höher (etwa Höhe des 3. Halswirbels, Kehldeckel berührt das Velum)  Säuglinge können gleichzeitig schlucken und atmen später senkt sich der Kehlkopf  Schlucken und atmen geht nicht mehr gleichzeitig Aber: Resonanzraum wird größer und ermöglicht ausgefeilte Stimmgebung

3 Knorpel des Kehlkopfes
Ringknorpel (Cricoid) Schildknorpel (Thyroid) Stellknorpel (Arytenoide) Ringknorpel: Form ähnelt einem Siegelring in sich geschlossen besonders verdickt unterster Knorpel liegt über den Knorpelspangen der Luftröhre auf ihm sitzen Schildknorpel und Stellknorpel Schildknorpel: vorderer Teil am Hals spürbar (Adamsapfel) besteht aus 2 Platten, die in der Mitte zusammengewachsen sind Stellknorpel: sind zwei haben die Form von kleinen, dreiseitigen Pyramiden Pyramidenbasen sitzen auf der hinteren Oberkante des Ringknorpels an ihnen sitzen die Stimmlippen, zwei weitere Muskelpaare und ein Verbindungsmuskel (M. transversus) Muskeln ermöglichen Bewegungen der Stellknorpel in mehrere Richtungen  Beeinflussung der Stimmlippen auf unterschiedliche Art und Weise (bewegen und strecken/spannen) Kehldeckel: = Epiglottis = oberer Abschluss des Kehlkopfes schuhlöffelförmig klappt beim Schlucken nach innen und legt sich über den Eingang des Kehlkopfes Klappen durch Heben des Kehlkopfes und gleichzeitigem Druck des Zungengrundes Speisen können dann nur zur Speiseröhre gleiten, kein Verschlucken Lage des Kehldeckels beeinflusst die Stimme Je weiter aufgerichtet, desto leichtere Abstrahlung  helle Stimme Je weiter abgesenkt, desto geringere Abstrahlung  dumpfe Stimme, Bauchrednerstimme

4 Kehlkopf-Frontalschnitt
Conus Elasticus = Membran, die vom Ringknorpel ausgeht Stimmbänder = verdickte obere Enden des Conus Elasticus sind vorn an der Innenseite der Schildknorpelplatte und hinten an den Stellknorpeln befestigt eng verwachsen mit dem Muskulus vocalis Stimmlippen (Ligamentum vocalis) = Stimmbänder und Muskulus vocalis Länge der Stimmlippen Mann: 2 – 2,4 cm Frau: 1,7 – 2 cm Muskulus vocalis hat eine zopfartige Struktur  damit lässt sich die Spannung der Stimmlippen sehr differenziert beeinflussen

5 Kehlkopfmuskeln äußere innere
halten den Kehlkopf zusammen, stabilisieren und bewegen ihn nur einer ist direkt an der Stimmgebung beteiligt innere für die Atem- und Stimmfunktion feinere Bewegungen der Knorpel gegeneinander Öffnen der Glottis Schließen der Glottis Spannen der Stimmlippen Muskeln: zahlreich vorhanden 2 Gruppen: äußere und innere äußere Kehlkopfmuskeln (s. Bild „aeussere-Muskeln“ extra) bewegen den Kehlkopf als Ganzes Kehlkopf hängt schwebend in einem Geflecht von paarweise vorhandenen Muskeln raffinierter vierfacher Aufhängemechanismus  ermöglicht die Funktionsfähigkeit des Kehlkopfes in allen möglichen Positionen von Kopf und Hals 4 Gruppen: Mundbodenmuskulatur (Kinn-Zungenbein) Warzenfortsatz-Zungenbein Zungenbein-Brustbein Zungenbein-Schlundmuskulatur Bewegungen des Kehlkopfes  beeinflussen die Klangfarbe der Stimme, weil sich die Dimensionen es Kehlraumes verändern (trainierte Sänger können das bewusst steuern) Muskulus cricothyroideus einziger äußerer Kehlkopfmuskel, der direkt an der Stimmgebung beteiligt ist paarig geht von der Außenfläche des Ringknorpelbogens schräg nach hinten zum unteren Rand des Schildknorpels bei Kontraktion: Kippen des Schildknorpels nach vorn unten (an den Bogen des Ringknorpels  Stimmlippen werden gestreckt und gespannt  höhere Stimme (Grundfrequenz), weil längere, dünnere Stimmlippen schneller schwingen (wie beim Saiteninstrument) Bild „thyroid-bewegung“ extra innere Kehlkopfmuskeln setzen alle an den Stellknorpeln an bewegen die Stellknorpel Stellknorpel wird um die flachen Knorpelflächen des Sattelgelenks bewegt (zwischen Ringknorpelplatte (unten) und Stellknorpel (oben) Funktionen: Glottisöffner (Abduktor) Glottisschließer (Adduktor) Stimmlippenspanner Muskulus vocalis vorn: an der Innenfläche des Schildknorpels hinten: an den Stellknorpeln besteht aus vielen Muskelbündeln, die zopfartig verwoben sind, also an verschiedenen Stellen Ansatz und Ursprung haben längste Fasern liegen parallel zu den Stimmbändern, andere verlaufen schräg oder kreuzen sich das Zusammenspiel der Fasern erlaubt eine variable Spannung der Stimmlippen Kontraktion: Stellknorpel können herangezogen werden  Stimmlippen verlürzt wenn die anderen Muskeln die Stellknorpel festhalten, wird die Längsspannung der Stimmlippen erhöht Muskulus interarytaenoideus (Transversus) einziger nicht paariger Muskel verbindet die Rückseiten der Stellknorpel miteinander lässt die Knorpel auf ihrer Gelenkfläche aufeinander zu gleiten Glottis wird geschlossen Muskulus cricoarytaenoideus lateralis (Lateralis) verbindet den seitlichen Ringknorpelbogen mit dem Muskelfortsatz der Stellknorpel dreht die Stellknorpel einwärts schließt den muskulösen Teil der Glottis (Mediankompression) Muskulus cricoarytaenoideus posterior (Postikus) verbindet den hinteren Teil des Ringknorpelbogens mit dem Muskelfortsatz der Stellknorpel Drehung der Aryknorpel um ihre Längsachse Spannung der Stimmlippen Glottis wird geöffnet einziger Abduktor (Glottisöffner) Bild: „Aryknorpel“ für Wirkungsweise Lateralis, Postikus und Transversus ================================================== Nerven Nervus laryngeus superior versorgt die Schleimhaut und die nähere Umgebung des Kehlkopfes sensibel (erkennend) Motorisch (anweisend) innerviert er nur den äußeren M. cricothyroideus Nervus laryngeus inferior (N. recurrens) versorgt die innere Kehlkopfmuskulatur Beide sind Äste des Nervus vagus, wobei der linke N. recurrens noch die Aorta umschlingt und deshalb länger ist Schleimhaut: bedeckt den Kehlkopf komplett Ist größtenteils rötlich, nur an den Stimmlippen grau-weiß Wird von Drüsen feucht gehalten Taschenfalten sind stimmlippenähnliche, drüsenreiche Wülste oberhalb der echten Stimmlippen können sich durch häufigen Pressverschluss des Kehlkopfes einander annähern und als „falsche Stimmlippen“ fungieren kann krankhaft sein (z.B. hyperfunktionelle Dysphonie), aber auch erwünscht und trainierbar (z.B. nach operativen Kehlkopfeingriffen) Morgagnische Ventrikel Einbuchtungen zwischen den Taschenfalten und den Stimmlippen Produzieren den Schleim für die Stimmlippen verändern bei der Vokalbildung geringfügig ihre Form Einfluss auf die Schallabstrahlung (???)

6 Vorgang der Stimmgebung — Phonation
stimmlose Einatmung  Glottis geöffnet Ausatmung  Glottis verengt sich, um zu schnelles Entweichen der Luft zu verhindern nur selten Glottisverschluss (z.B. vor Hustenstoß) Ablauf: Druckaufbau unter der Glottis (subglottal) Sprengung des Stimlippenverschlusses Luft strömt nach oben Stimmlippen klatschen wieder zusammen (Rückstellkräfte, Muskelelastizität, Bernoulli-Effekt) erneuter Druckaufbau usw. Stimme entsteht nicht durch Öffnen und Schließen der Stimmlippen durch die Muskeln! Es ist stattdessen ein Schwingungsvorgang. Muskeln stellen die Position und Spannung der Stimmlippen ein, der Rest ist eine angeregte, gedänpfte Schwingung. Anregung: Luft staut sich auf, Druck erhöht sich (subglottal = unterhalb der Glottis) bis der Druck so groß ist, dass er den Verschluss der Stimmlippen sprengt Luft strömt durch die Glottis nach oben Rückstellkräfte (Muskelkraft) Elastizität der Muskeln Bernoulli-Effekt  Stimmlippen klatschen wieder zusammen usw. Schwingungen so schnell, dass wir sie nicht mehr sehen können (~100, 200 Hz)  Tonhöhe (langsam  tief, schnell  hoch) Bild: „Schwingungszyklus“ extra Ergebnis: Primärer Kehlkopfton = obertonreich, kontinuierlich abfallendes Spektrum, völlig undifferenziert (dieser wird im Ansatzrohr verändert  Artikulation) Vertikalbewegung Öffnung der Glottis von unten nach oben fortschreitend (durch den Anblasedruck von unten) etwas Luft entweicht, bevor sich die Glottis wiederum von unten nach oben schließt bei der Öffnungsbewegung sinkt der Luftdruck innerhalb der Stimmritze und Luft wird von unten nachgesaugt  dieser Luftstrom zieht die medialen Flächen der Stimmlippen wieder anienander schwingende Masse der Stimmlippen unterstützt diese Bewegung zu diesem Zeitpunkt sind die oberen Stimmlippenkanten maximal nach außen geschoben, die Verschlussbewegung beginnt also bei den subglottischen Teilen der Stimmlippen, die zuerst angesaugt werden Horizontalbewegung Öffnung der Stimmlippen vorn und hinten zunächst zeitgleich, zuletzt öffnet sich der mittlere Teil Verschlussbewegung verläuft von hinten nach vorne wellenförmige Bewegung in den mittleren Teilen der Schleimhaut der Stimmlippenoberfläche kommt von der Stimmritze her, schwächt sich seitwärts ab und läuft dort aus Randkantenverschiebung (nach Schönhärl) grundlegender Schwingungszyklus ist immer gleich, aber es gibt Unterschiede bei der Länge der Stimmlippen und der Weite der Glottis bei verschiedenen Tonhöhen und Lautstärken tiefe Stimme: Stimmritze leicht dreieckig geöffnet (Basis des Dreiecks zwischen den Stellknorpeln) Stimmlippen sind entspannt und schwingen mit weiten, langsamen Bewegungen mit steigender Tonhöhe: Spannung und Streckung der Stimmlippen nehmen zu (hauptsächlich durch den M. cricothyroideus) Stellknorpel werden zueinander gedreht, sodass die Öffnung der Stimmritze langsam aufgehoben wird hohe Tonlage: stark gespannte, gestreckte und verlängerte Stimmlippen kleiner elliptischer Spalt zwischen den Stimmlippen nur der vordere Teil der Stimmlippen schwingt

7 Phonationsarten modale Stimme Falsett-Stimme behauchte Stimme raue Stimme Knarrstimme Flüsterstimme ... und Kombinationen davon

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9 Artikulation von Vokalen
ungehindertes Austreten des Luftstroms Klassifikation: Zungenlage: vorn – hinten Zungenhöhe: hoch – tief Vokaltrapez Beziehungen zur akustischen und perzeptiven Klassifikation über Formanten und Klangqualität Vokalkarten Kardinalvokale

10 Artikulation von Konsonanten
Engebildung an mindestens einer Stelle im Artikulationstrakt  Luftverwirbelungen  hörbare Klangänderungen Klassifikation: Artikulationsart: Vollständiger Verschluss: Plosiv (oder Nasal, wenn Velum gesenkt und Nasenraum als Resonanzraum genutzt) Engebildung  Rauschen: Frikativ = Reibelaut Andere: Approximanten, Liquide (Lateral, Glides), Vibranten Artikulationsort Stimmhaftigkeit

11 Artikulationsorte

12 Reduktion (z.B. Geminatenreduktion) Assimilation
Koartikulation Elision (schwa, /t/) Reduktion (z.B. Geminatenreduktion) Assimilation Progressiv Regressiv Artikulationsart Artikulationsort Stimmlosigkeit/Sonorisierung Nasalität