Zusammenfassung

Hintergrund: Das Messa di Voce (MdV) stellt eine anspruchsvolle stimmliche Aufgabe dar, bei der der Schalldruckpegel bei konstanter Tonhöhe gleichmäßig moduliert werden muss. Trotz ihrer zentralen Bedeutung in der Stimmpädagogik und Gesangsausbildung ist die Studienlage zu MdV bislang begrenzt. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es daher, den Einfluss unterschiedlicher Ausführungsgeschwindigkeiten (schnell vs. langsam) auf Stimmstabilitätsparameter sowie das damit verbundene laryngeale Verhalten zu analysieren.

Material und Methode: 19 gesunde Proband:innen (9 untrainierte, 10 professionell ausgebildete Sänger/-innen) führten MdV-Übungen auf [i:] bei konstanter Grundfrequenz (≈247 Hz für Frauen, ≈124 Hz für Männer) durch.

Es wurden zwei Geschwindigkeiten vorgegeben: langsam (3 s für jeweils an- und abschwellende Phase) und schnell (1 s pro Phase). Während der Phonation erfolgten synchrone Messungen mittels Hochgeschwindigkeitsvideolaryngoskopie (HSV, 20 kHz), Elektroglottographie (EGG) und Audio.

Aus den HSV-Daten wurde die Glottal Area Waveform (GAW) extrahiert. Anschließend wurden verschiedene stimmphysiologische Parameter berechnet und in Bezug zum SPL-Verlauf analysiert, darunter Open Quotient (OQ_EGG/GAW), Closing Quotient (ClQ_GAW), Relative Average Perturbation (RAP_{Audio/EGG/GAW}) sowie Sample Entropy (SE_EGG). Signalabschnitte mit stationärem SPL wurden ausgeschlossen. Die statistische Auswertung erfolgte mittels Korrelationsanalysen sowie Varianzanalysen mit Post-hoc-Tests.

Ergebnisse: Die tatsächliche Aufgabendauer wurde von den Probanden häufig unterschritten (ca. Faktor 0,5), wobei insbesondere bei langsamen Aufgaben teils verlängerte Decrescendo-Phasen beobachtet wurden. Die Grundfrequenz blieb in den meisten Fällen stabil, und ein Zusammenhang zwischen Vibrato und SPL-Verlauf zeigte sich nicht.

Es traten überwiegend negative Korrelationen zwischen SPL und stimmphysiologischen Parametern auf, insbesondere für OQ und ClQ_GAW sowie RAP_Audio. RAP_EGG und RAP_GAW war hingegen nicht konsistent signifikant. Die Störungsmaße zeigten geringere Werte nahe dem SPL-Maximum und erhöhten Werten zu Beginn und Ende der Phonation, was sich auch in erhöhter SE_EGG widerspiegelte. Zusätzlich zeigte sich, dass viele Probanden mit niedrigerem SPL endeten als sie begannen.

Schlussfolgerung: Die Ausführungsgeschwindigkeit hatte keinen wesentlichen Einfluss auf die Stimmparameter. In beiden Gruppen zeigten sich überwiegend negative Zusammenhänge zwischen SPL und OQ, ClQ sowie RAP, ohne Hinweise auf abrupte SPL-spezifische Instabilitäten.

Text

Hintergrund

Das Messa di Voce (MdV) gilt in der westlich-klassischen Stimmausbildung als anspruchsvolle Übung und die gute Ausführung wird häufig als Zeichen guter Gesangstechnik verstanden. Dabei muss auf einer konstanten Tonhöhe die Lautstärke zunächst gleichmäßig gesteigert und anschließend wieder reduziert werden. Trotz seiner zentralen Bedeutung in der Gesangspädagogik sind die physiologischen Mechanismen dieser Aufgabe bislang nicht vollständig geklärt [1].

Eine besondere Herausforderung besteht darin, den subglottischen Druck so zu steuern, dass die Intensität verändert wird, während die Grundfrequenz stabil bleibt [2]. Dazu sind zusätzliche Anpassungen im Vokaltrakt, in der Glottiskonfiguration und in der Atemführung erforderlich, zumal das Lungenvolumen während der Aufgabe kontinuierlich abnimmt [3]. Mit zunehmender MdV-Kontrolle erhöht sich nicht nur der erreichbare Schalldruckpegel (SPL), sondern teilweise auch das Vibrato [4]. Allerdings verlaufen die SPL während des MdV in der Praxis häufig nicht symmetrisch, sondern eher konvex oder konkav, was auf eine Diskrepanz zwischen subjektiver Wahrnehmung und messbarer Lautstärke hindeutet [5].

Ein wenig untersuchter Aspekt ist die Ausführungsgeschwindigkeit des MdV. Während für die Grundfrequenz bereits bekannt ist, dass Instabilitäten an Registerübergängen auftreten können, ist unklar, ob sich bei der SPL-Modulation ähnliche Effekte zeigen [6]. Für eine längere Ausführungszeit könnte hierbei angenommen werden, dass die Koordination der Einstellungen besser wäre und es zu weniger Instabilitäten der Stimmerzeugung kommt. Die vorliegende Studie untersucht, wie sich unterschiedliche Ausführungsgeschwindigkeiten auf Stimmstabilitätsparameter und das laryngeale Verhalten bei MdV auswirken. Dabei werden separat untrainierte, gesunde Probanden und klassisch professionell ausgebildete Sänger untersucht.

Material und Methoden

19 gesunde Proband/-innen (9 untrainierte, 10 professionell ausgebildete Sänger/-innen) führten MdV-Übungen auf [i:] bei konstanter Grundfrequenz (≈247 Hz für Frauen, ≈124 Hz für Männer) durch. Währenddessen wurden synchron Audioaufnahmen (Entfernung 5 cm vom Mundwinkel), Elektroglottographie (EGG) und transnasale Videoendoskopie bei 20 kHz aufgenommen. Es wurden zwei Aufgaben vorgegeben: langsam, wobei 3 s für jeweils die an- und abschwellende SPL-Phase vorgesehen waren, und schnell, wobei die Phasen jeweils 1 s andauern sollten. Aus Audio, EGG und glottaler Flächenfunktion (GAW, gewonnen aus dem Video) wurden Grundfrequenz (f_o), Lautstärkepegel (SPL), Offenquotient (OQ), Schließungsquotient (Closing Quotient, ClQ), Relative Durschnittsperturbation (Relative Average Perturbation, RAP), Sample Entropy (SE_EGG, basierend auf den Fourier-Koeffizienten der EGG Zyklen [7]) und Phonovibrogramme [8] berechnet.

Ergebnisse

Bei den untrainierten Probanden wurde die vorgegebene Aufgabendauer in der schnellen Bedingung häufig um etwa den Faktor 0,5 unterschritten. Die Grundfrequenz blieb in den meisten Fällen über beide Geschwindigkeiten hinweg stabil. Zwischen SPL und OQ sowie ClQ zeigten sich deutliche negative Korrelationen; die RAP nahm zum SPL-Maximum hin ab und anschließend wieder zu. In der schnellen Bedingung traten insbesondere bei Frauen höhere SPL-Werte und ausgeprägtere Instabilitäten auf.

Auch bei den professionell ausgebildeten Sängern bestanden negative Korrelationen zwischen SPL und OQ_GAW, ClQ_GAW sowie RAP_Audio. RAP_EGG und RAP_GAW waren dagegen insgesamt niedrig und nicht konsistent signifikant. Die Phasen der MdV wurden bei den Profis tendenziell symmetrischer ausgeführt, und höhere SPL-Amplituden konnten erreicht werden. Vibrato zeigte dabei keinen relevanten Zusammenhang mit dem SPL-Verlauf.

Diskussion

Die Ergebnisse zeigen, dass die Lautstärkemodulation bei MdV vor allem über glottale Anpassungen erfolgt, während die Grundfrequenz über beide Geschwindigkeiten hinweg stabil bleibt. Die negativen Zusammenhänge zwischen SPL und den Parametern OQ, ClQ sowie RAP legen nahe, dass Änderungen des Schließungsgrades und der Schwingungsamplitude mit der Lautstärkeregelung verbunden sind.

Bei Untrainierten führt die schnellere Ausführung tendenziell zu kürzeren Phasen und stärkeren Instabilitäten, während professionell ausgebildete Sänger die Aufgabe zusätzlich mit überlappenden Formanten und mit größeren SPL-Amplituden bewältigen. Die Unterschiede zwischen den Gruppen betreffen weniger das grundsätzliche Erreichen der Aufgabe als eher die Qualität, Stabilität und Ökonomie der Ausführung. Insgesamt legen die Befunde nahe, dass MdV eine gut kontrollierbare, aber technisch anspruchsvolle Aufgabe ist, deren Bewältigung durch Training und Erfahrung verbessert wird. Die Geschwindigkeit der Ausführung wies hierbei in den gemessenen Zeitfenstern keinen deutlichen Zusammenhang mit der Stimmstabilität auf.

Fazit/Schlussfolgerung

Die Ausführungsgeschwindigkeit hat keinen wesentlichen Einfluss auf die Stimmstabilität bei Messa di Voce. Professionell ausgebildete Sänger bewältigen die Aufgabe ökonomischer und mit größerer Stabilität als untrainierte Probanden. Die Ergebnisse unterstützen die Einordnung der MdV als komplexe, aber bei gesunden Personen grundsätzlich gut ausführbare Aufgabe, deren Bewältigung durch Training verbessert wird.

Literatur

[1] Titze IR, Verdolini Abbott K. Vocology. Salt Lake City, Utah: NCVS The National Center for Voice & Speech; 2012.
[2] Rubin HJ, LeCover M, Vennard W. Vocal intensity, subglottic pressure and air flow relationships in singers. Folia Phoniatr (Basel). 1967;19(6):393-413. DOI: 10.1159/000263170
[3] Sundberg J. Breathing behavior during singing. STL-QPSR. 1992;33(1):49-64.
[4] Ferguson S, Kenny DT, Mitchell HF, Ryan M, Cabrera D. Change in messa di voce characteristics during 3 years of classical singing training at the tertiary level. J Voice. 2013 Jul;27(4):523.e35-48. DOI: 10.1016/j.jvoice.2013.01.013
[5] Collyer S, Davis PJ, Thorpe CW, Callaghan J. Sound pressure level and spectral balance linearity and symmetry in the messa di voce of female classical singers. J Acoust Soc Am. 2007 Mar;121(3):1728-36. DOI: 10.1121/1.2436639
[6] 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(2):67-73. DOI: 10.1080/14015430701875653
[7] Selamtzis A, Ternström S. Analysis of vibratory states in phonation using spectral features of the electroglottographic signal. J Acoust Soc Am. 2014 Nov;136(5):2773-83. DOI: 10.1121/1.4896466
[8] Lohscheller J, Eysholdt U, Toy H, Dollinger M. Phonovibrography: mapping high-speed movies of vocal fold vibrations into 2-D diagrams for visualizing and analyzing the underlying laryngeal dynamics. IEEE Trans Med Imaging. 2008 Mar;27(3):300-9. DOI: 10.1109/TMI.2007.903690