Sopraan heeft het moeilijk

Cartoon van Kjell 't Hoen

Redactie, maart 2004

De resonanties in de spraakholtes van keel en mond versterken het geluid van de stembanden. Deze resonanties versterken ook het verschil tussen de klank van verschillende klinkers. Bij sopranen komen deze twee functies met elkaar in conflict. Dit heeft tot gevolg dat de hoge noten van sopraanzangeressen altijd moeilijk verstaanbaar zijn, zelfs als de sopraan in een taal zingt die de luisteraar goed beheerst. De componist Hector Belioz heeft lang geleden zijn collega componisten al gewaarschuwd om geen belangrijke woorden in de mond van de sopraan te leggen, als ze tegelijkertijd hoge tonen moet zingen.

Een recente studie (2004) van de Universiteit van New South Wales in Sydney, Australie, laat zien dat de oorzaak hiervan ligt in de resonanties. John Smith en Joe Wolfe, samen met hun studente Elodie Joliveau, voerden een experiment uit dat laat zien waarom verschillende klinkergeluiden niet kunnen worden onderscheiden als de sopranen in het hoogste octaaf van hun bereik zingen.

Experimenten werden uitgevoerd aan acht professionele sopranen. Ook Joliveau is een sopraanzangeres. Het experiment werd uitgevoerd met apparatuur om resonanties te meten in muziekinstrumenten en in het spraakkanaal.

resonanties stembanden en spraakholte

Bij gewone spraak of zang, wordt de grondtoon f0 bepaald door de spanning in de stembanden. De stembanden produceren geluid bij f0 en bij een reeks harmonische boventonen met frequentie nf0. Als er geen resonanties op zouden treden in de spraakholte, die loopt vanaf de stembanden tot aan de lippen, zou de amplitude van de harmonischen afvallen met ongeveer 12 decibel per octaaf. Maar omdat de spraakholte ook resonanties heeft, Ri, wordt elke harmonische nf0 van de stembanden versterkt als die toon dicht bij een resonantie van de spraakholte ligt.

Om verschillende klinkers te laten horen, zal een spreker of zanger de resonanties van de spraakholte veranderen, door de tong, kaak en lippen van positie te laten veranderen. Het onderscheid tussen de diverse klinkers in de westerse talen wordt vrijwel geheel bepaald door R1 en R2, de twee laagste resonanties in het spraakkanaal.

Bijvoorbeeld, bij de klinker in "hood" (door een Australische spreker) is R1 ≈ 400 Hz en R2 ≈ 1000 Hz. Om de klinker in "had" uit te spreken, moet de spreker R1 en R2 hoger maken zodat ze ongeveer 600 en 1400 Hz bedragen. Dit doet de spreker door zijn mond verder open te doen, en de tong naar achteren te trekken.

Bij vrouwen zijn de resonanties bij een klinker ongeveer 10% hoger. Bij alle sprekers, mannen en vrouwen, geldt dat de grondfrequentie van de stem, f0 lager is dan R1. Als sopranen hoge noten zingen wordt f0 echter hoger dan R1, en dan wordt het voor haar onmogelijk om verschil te maken in de klank van klinkers. Om boven het orkest uit te komen, moet een sopraan alle resonanties van haar spraakkanaal ten volle benutten. Maar als R1 lager is dan de zangtoon f0, is R1 niet meer bruikbaar om het geluid te versterken. De hoogste octaaf van een sopraan reikt van C5 (523 Hz) tot C6 (1047 Hz). Door haar mond zo ver mogelijk open te doen en daarbij een brede glimlach te tonen, lukt het de sopraan om R1 te verhogen. In Sidney is met de metingen nu aangetoond dat dit effect werkelijk een rol speelt bij de slechte verstaanbaarheid van de hoge zang.

Bron: Physics Today, maart 2004, naar aanleiding van de publicatie . E. Joliveau, J. Smith, J. Wolfe, Nature 427, 116 (2004).

home...