Der Aufbau der menschlichen Stimme besteht aus Grundton und Obertönen. In der gesprochenen Sprache werden Vokale durch festliegende Obertonbereiche charakterisiert, die von der Höhe des Grundtones unabhängig sind. Diese Obertonbereiche der Vokale nennt man Formanten.
An den Stimmlippen wird ein Urton abgestrahlt, der den Grundton und die harmonischen Obertöne beinhaltet. Dieser Klang wird durch das Ansatzrohr zum fertigen Vokalklang gefiltert, der aus Grundton und Formanten besteht.
Der tiefste Formant, der in einem Ansatzrohr gebildet werden kann, wird durch die Distanz zwischen Stimmlippen und Zahnreihen bzw. Lippen bestimmt. Diese Distanz entspricht einem Viertel der Wellenlänge des tiefsten Formanten, sie lässt sich jedoch durch ganz bestimmte Einstellungen verändern. So kann zum Beispiel durch eine mittlere Tiefenstellung des Kehlkopfes oder durch Schürzen der Lippen dieser Abstand vergrößert werden. Andererseits kann man diese Distanz durch weites öffnen des Mundes verringern.
Die Vokalbildung hat nicht nur Auswirkungen auf die Form des Ansatzrohres, sondern die einzelnen Stimmfunktionen können durch bestimmte Vokale verbessert werden. So ist der Vokal a der Vollstimmfunktion, die Vokale e und i der Mittelstimmfunktion und die Vokale o und u der Randstimmfunktion zugeordnet. Mit den Umlauten kann man die benachbarten Stimmfunktionen miteinander verbinden. So liegt zwischen Voll- und Mittelstimme ä und zwischen Mittel- und Randstimme ö und ü.
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