Auswirkungen von Phonationsverdickungen bei professionellen Sängerinnen

Zusammenfassung

Hintergrund

Der Einfluss funktioneller Phonationsverdickungen auf das Schwingungsverhalten der Stimmlippen bei stimmlich herausfordernden Aufgaben ist noch nicht im Detail verstanden.

Material und Methoden

In dieser Studie wurden Glissandi von 220 bis 440 Hz und von 440 bis 880 Hz auf dem Vokal [a:] bei je 4 professionellen Sängerinnen zum einen ohne organischen Befund und ohne Dysphonie (Gruppe A), zum anderen mit funktionellen Phonationsverdickungen (Gruppe B) und zum Dritten mit organischer Dysphonie (Gruppe C) mittels Hochgeschwindigkeitsendoskopie („high speed digital imaging“, HSDI, 20.000 Bilder/s), akustischen und elektroglottographischen (EGG-)Signalen untersucht. Anhand der EGG-Stichprobenentropie („sample entropy“) wurden Zeitfenster zur Analyse von Registerübergangsphänomen gebildet. Ferner wurden alle Stimmsignale („glottal area waveform“, GAW; akustisches und EGG-Signal) einer perzeptiven Bewertung hinsichtlich der Wahrnehmbarkeit von Registrierungsvorgängen unterzogen.

Ergebnisse

Die absolute „sample entropy“ zeigte Maxima in Grundfrequenzbereichen, in denen typischerweise Registerübergänge zu finden sind. Gruppe B unterschied sich weder im Rating noch in den Werten der „sample entropy“ deutlich von Gruppe A. Die absoluten Werte der „sample entropy“ lagen für die Gruppe C nur für das untere Glissando oberhalb der beiden anderen Gruppen. Die größeren Irregularitäten der Stimmlippenschwingungen waren in dieser Gruppe jedoch im oberen Glissando zu beobachten.

Schlussfolgerung

Funktionelle Phonationsverdickungen wirken sich nicht negativ in Hinblick auf die Biomechanik in stimmtechnisch herausfordernden Bereichen wie Registerübergängen aus. Die Verwendung der „sample entropy“ als Kriterium zur Detektion von Registerübergängen ist vielversprechend, bedarf jedoch weiterer Validierung.

Abstract

Background

The influence of functional mass lesions on vocal fold oscillation patterns in vocally challenging tasks is not yet understood in detail.

Materials und methods

Glissandi on the vowel [a:] from 220 to 440 Hz and 440 to 880 Hz were analyzed in three groups of four professional female singers: without a mass lesion or dysphony (group A), with a functional mass lesion (swellings without a great impact on oscillation patterns during stroboscopy; group B), and with organic dysphony (group C). High-speed digital imaging (HSDI; 20,000 fps), and acoustic and electroglottographic (EGG) signals were used for analysis. Based on the EGG sample entropy, time windows for analysis of register transition phenomena were constructed. The voice signals (glottal area waveform, GAW; acoustic and EGG signals) were perceptually rated in terms of the noticeability of registration events.

Results

The absolute sample entropy revealed maxima in fundamental frequency regions where register transitions typically occur. Groups A and B could be distinguished neither by perceptual rating nor based on sample entropy values. In comparison to the other two groups, the absolute sample entropy values of group C were greater in the lower glissando. However, the larger vocal fold oscillatory irregularities were observable for the upper glissando in this group.

Conclusion

Functional mass lesions do not influence biomechanics adversely in vocally challenging tasks such as register transitions. The use of sample entropy as a criterion for detection of register transitions is promising, but needs further validation.