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Stimmapparat


von Julia Ingwersen mit Kim von Scheidt und Ionna Skempe
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Einleitung
Theorie
Modell
Messverfahren
Ergebnisse
Aktuelle Fragen
Quellen

plakat_klein

Einleitung

Hier fehlt noch ein Bild Geräte zur mechanischen Stimmerzeugung werden häufig eigesetzt, um Menschen, die nicht sprechen können, dennoch das Kommunizieren zu ermöglichen. Mit unserem Stimmapparat können wir durch eine selbstentwickelte Mechanik verschiedene Vokale erzeugen.
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Theorie

schema
Der menschliche Stimmapparat mit Resonanzraum (A), Stimmbändern (B) und Luftröhre (C) [3]
Die Grundlage für jedes mechanische Modell eines Stimmapparates ist die natürliche Stimmerzeugung. Unser Stimmapparat macht es möglich, sich mit Tönen und Worten zu verständigen. Bei der Stimmerzeugung sind drei Dinge wichtig: Luft, Stimmbänder und Form des Resonanzraumes (Mundhöhle).
Die Luft, die aus der Lunge strömt, streicht über die Stimmbänder. Diese beginnen zu vibrieren und erzeugen einen Ton. Die Töne werden in der Mundhöhle in Laute umgeformt, wobei die Form der Mundhöle bestimmt, welcher Laut entsteht.

Stimmerzeugung

a) Luftstrom

b) Stimmbänder

c) Resonanzraum

Modell

Stimmbänder

» Luftballon

Der Kehlkopf wurde mit Hilfe von einfachen Materialien nachgebaut. Die Stimmbänder (Bild links) werden von einem Luftballon ersetzt, die mit Hilfe von zwei gegeneinander verdrehbaren Stäben gespannt werden. Dies entspricht der Spannung der Stimmbänder durch die Natur.
kehlkopf
Modell des Kehlkopfs
resonanzraum
Modell des Resonanzraums
Der Resonanzraum (Bild rechts) ist je nach Vokal unterschiedlich modelliert. Von einem Kompressor wird ein konstanter Luftstrom von drei Bar erzeugt, der den Luftballon zum Schwingen bringt, sodass ein Ton entsteht.

Resonanzraum

» Kneteform

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Messverfahren

Um den erzeugten Vokal sichtbar zu machen wurde er mit Hilfe eines Mikrofons aufgenommen und an ein Oszilloskop angeschlossen. Dadurch entsteht ein Bild, dass aus unterschiedlichen Frequenzen zusammengesetzt ist und den entsprechenden Vokal abbildet.
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Ergebnisse

Wenn man die Frequenzen des Modells mit den eines Menschen vergleicht, erkennt man dass sich die Vokale sehr ähneln. In den Abbildungen rechts ist jeweils die Aufzeichnung vom Stimmpparat (A) und von zwei Probanden (B) und (C) zu sehen.
Das U ist zum Beispiel identisch mit dem eines Menschen, dass A allerdings noch nicht, da es nicht genügend Oberfrequenzen aufzeigt.
ergebnisse_a
Aufzeichungen des Vokals A
ergebnisse_o
Aufzeichungen des Vokals O
ergebnisse_u
Aufzeichungen des Vokals U
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Aktuelle Fragen

Derzeit beschäftigen wir uns mit der Frage wie man das Modell noch möglichst gut verbessern kann.
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Quellen

[1]    Quelle und Meyer: Biologie des Menschen, 2. Auflage 1992 Stichwort < Kehlkopf >

[2]    Lippert: Anatomie :Text und Atlas, 4.Auflage , Salzweg-Passau 19993

[3]    http://www.zauberfloete.org/Lehrerinfo/Lehrerinfo%20Physio.html

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