laveste pris for generiske piller http://1apotekonline.com/

Lær noget nyt på den sjove måde:

Næsehulen og stemmelæberne McGurk-effekten Overtonesang Kardinalvokalerne Hvorfor får man lys stemme når man inhalerer helium? Strubesang

Akustik

Om lykkes, lykkedes og forskellen på ð og ə

Baconbidderne i dette indlæg (til dem der ikke gider læse hele indlægget):

  • Forskellige artikulationer kan føre til nogenlunde samme akustiske resultat.
  • [ð] og [ə] kan komme til at lyde ens i bestemte fonetiske omgivelser.
  • Dette er en plausibel forklaring på hvorfor nogen skriver lykkedes i stedet for lykkes.

I et blogindlæg fra d. 5 februar “Intet kan lykkedes” tager retskrivningspolitibetjenten Martin Lund udgangspunkt i et klip fra tv-avisen hvor en person skulle have sagt “som handler om at det kan lykkedes” hvor det korrekt hedder lykkes – en fejl som Martin i øvrigt har haft fokus på før.

Jeg syntes dette udgangspunkt var mistænkeligt. Min opfattelse er at det kan være meget vanskeligt at skelne mellem udtalerne [løgəs] og [løgð̩s], som jeg vil udtale de to ord i sammenhængende tale, og man skal derfor være meget sikker i sin sag før man skyder nogen noget i skoene.

Det er rigtigt at det er rimelig udbredt af skrive fx vil lykkedes i stedet for vil lykkes (ifølge google måske omkring 10 %), men det tager jeg netop som et udtryk for at de to udtaler mere eller mindre falder sammen; grammatisk forvirring udspringer ofte af sammenfald i udtalen.

Jeg måtte finde tv-klippet frem og lytte efter, og jeg blev ikke overbevist om andet end at det var svært at afgøre. Bedøm selv her, først hele frasen, dernæst isoleret (fra tv-avisen on d. 2/2/11 kl. 18.30):

Lydklip: Adobe Flash Player (version 9 eller højere) kræves for at afspille dette lydklip. Hent den seneste version her. Du skal også have JavaScript aktiveret i din browser.

Lydklip: Adobe Flash Player (version 9 eller højere) kræves for at afspille dette lydklip. Hent den seneste version her. Du skal også have JavaScript aktiveret i din browser.

Dette skrev jeg i en kommentar på Martins blog, hvortil han svarede “hvis jeg havde været det mindste i tvivl om hvad han sagde, så havde jeg nævnt det.”

Nu er jeg forsker og kan derfor ikke som Martin tillade mig ikke at være det mindste i tvivl om noget. Som erfaren lyd-til-lydskrift-transskriptør (jeg har vel lyttet til og lydskrevet et godt stykke over 200.000 ord de seneste år) ved jeg desuden at hvis der er noget man bliver sikker på når man lydskriver så meget, så er det at der er en masse ting man ikke kan være sikker på.

Hvad gør man når man hører noget forskelligt?

Det er overordentligt almindeligt at to lyttere hører noget forskelligt selvom de lytter til samme lyd. Ens forventninger til hvad der bliver sagt, ens opmærksomhed på bestemte fænomener (ens kæpheste) og ens egen udtalenorm spiller en stor rolle for hvordan man vurderer det man hører.

Det kan man ikke undslippe, og det nytter derfor ikke meget at lytte til lydklippet ovenfor igen og igen. Man kan overbevise sig selv om at høre det ene lige så vel som det andet.

Men lyd er et fysisk fænomen, og der kan derfor analyseres med objektive måleredskaber. Her er et spektrogram af omtalte ord, og spektrogrammer lyver ikke (så meget som ens ører):

I spektrogrammet kan man se (fra venstre): første stavelse [lø]; det lidt tomme område i midten er lukkelyden [g]; dernæst det interessante område [ə/ð̩]; og længst til højre ses [s] som det sværtede område.

Den traditionelle metode til akustisk analyse af vokaler er at måle deres formanter, som er de aflange linjer man kan fornemme på tværs af spektrogrammet, som er opmærket med røde prikker.

Hvis man måler i det markerede område mellem de stiplede linjer, hvor den omstridte vokal ligger, får man formantfrekvenserne

  • F1 = 335 Hz
  • F2 = 1560 Hz
  • F3 = 2715 Hz

Uanset hvad vi synes vi hører, er det groft sagt dette der rammer vores ører og fortolkes i hjernen.

Hvad er forskellen på [ə] og [ð]?

Så kommer spørgsmålet: Svarer disse formantfrekvenser mest sandsynligt til at taleren har udtalt et [ə] som i lykkes eller et [ð] som i lykkedes?

[ə] er isoleret set en halvåben mellemtungevokal, mens [ð] er en lidt mere lukket, lidt velariseret alveolær vokoid. I mindre distinkt tale kan [ð] dog let svækkes og centraliseres så det reduceres til en slap høj fortungevokal [ɪ], mens et [ə] i mindre distinkt udtale helt falder bort.

Et idealiseret [ə] ville have formanter omkring 500, 1500 og 2500 Hz, altså i nærheden af det man kan måle i vokalen her. Men medmindre man er meget omhyggelig med udtalen, er [ə] dog typisk kraftigt koartikuleret med omgivende lyde.

Efter det velære [g] kan [ə] udmærket en højere tungestilling. Mellem de snævre lyde [g] og [s] som i [løgəs] vil [ə] være lidt mere lukket og fremskudt, hvilket sænker første formant og hæver anden formant. Desuden er foranstående vokal [ø] rundet, hvilket også giver læberunding i [ə] hvilket sænker alle formanterne en smule.

På den baggrund må man sige at de formanter man kan måle i den omstridte vokal, svarer vældig godt til hvad man ville forvente af et [ə] i de omgivelser. Og så kunne jeg vælge at lukke sagen her.

Men for at det skal være helt redeligt, skal man huske at forskellen på [ð] og [ə] er at [ð] som udgangspunkt er en lille smule mere fremskudt, lukket og velariseret, hvilket vil sige at det som udgangspunkt også vil ligge tæt på de målte formantfrekvenser. De målte frekvenser svarer således i lige så høj grad til hvad man kunne forvente af et [ð] i disse omgivelser.

Opsummering: et [ə] i lykkes vil blive trukket i retning af at lyde som et [ð], mens et [ð] vil lyde som et [ð] i forvejen. Man kan mao. kun vanskeligt skelne mellem de to lyde i den position og derfor ikke afgøre hvad der bliver sagt i interviewet.

For mig at se forklarer dette netop hvorfor nogen skriver kan lykkedes i stedet for kan lykkes. Den akustiske påvirkning af [ə] i de omgivelser gør at det af den grammatisk uopmærksomme omfortolkes til et [ð].

Denne forklaring er også tilfredsstillende da det er mindre almindeligt at svage stavere putter ekstra morfemer på et ord. Det er mere almindeligt at morfemer udelades i skriften da de ofte udelades i udtalen. Hvis der var tydelig forskel på udtalen af lykkes og lykkedes, ville det ganske enkelt være vanskeligt at forklare hvordan det skulle opstå at nogen skrev den komplekse form lykkedes frem for den simple lykkes.

Ustemte frikativer og telefoner II

For lige at visualisere forskellen på [f] og [s] som de lyder hhv. gennem en telefon og ufiltreret, som jeg skrev om i går, har jeg taget et par billeder af ordet først, udtalt [fœ̞s] (fra DanPASS).

Det første billede viser den ufiltrerede udtale. Der er tydelig forskel på frikativen før og efter vokalen, navnlig i kraft af at den sidste frikativ [s] er mere sværtet, hvilket indikerer kraftigere støj.

Lydklip: Adobe Flash Player (version 9 eller højere) kræves for at afspille dette lydklip. Hent den seneste version her. Du skal også have JavaScript aktiveret i din browser.


(Billedet viser kun op til 5 kHz, men lyden går op til 44 kHz)

I det næste billede har jeg filtreret frekvenser under 300 Hz og over 3300 Hz væk, hvilket svarer nogenlunde til en telefon. Som man kan se, er forskellen på [f] og [s] noget mere udvisket, fordi forskellen på de to lyde primært ligger i den kraftigere støj i [s] i frekvenser over 3300 Hz.

Lydklip: Adobe Flash Player (version 9 eller højere) kræves for at afspille dette lydklip. Hent den seneste version her. Du skal også have JavaScript aktiveret i din browser.

Ustemte frikativer og telefoner

Jeg havde denne samtale med en omstillingsdame i dag:

Omstillingsdamen: Så skal du tale med Peter [ʁulˀs].
Mig: Peter … ?
Omstillingsdamen: [ʁulˀs]. R-U-L-S-S-S.
Mig: Øhm, ok. Tak.

Tre s’er i træk var alligevel et usædvanligt navn, tænkte jeg. Jeg måtte google lidt for at tjekke om damen virkelig havde sagt det rigtigt, og kom frem til at manden, jeg skulle tale med, hed Rulffs.

Telefoner transmitterer kun lydbølger i frekvensområdet ca. 0,3  – 3,3 kHz. Men da den akustiske forskel mellem [f] og [s] primært ligger i området over 3,3 kHz, lyder de to konsonanter meget ens i telefonen, og man er tilbøjelig til at høre begge dele som [s].

Hvorfor giver helium lys stemme? En teknisk forklaring

Jeg havde for noget tid siden et indlæg om hvorfor man får lysere stemme af at inhalere helium. Årsagen er, som jeg skriver, at lyd bevæger sig hurtigere i helium, men det er ikke meget af en forklaring. Her er derfor en lidt mere teknisk forklaring.

Hvis vi regner med at talekanalen er et 17 cm langt jævnt rør, og tager udgangspunkt i en neutral talekanalkonfiguration, svarende til vokalen [ə], vil lydbølger med en amplitude ved 17 cm blive forstærket, dvs. bølger med bølgelængde (λ) på 68 cm, 22,7 cm, 13,6 cm osv. (17/((2*n-1)*0,25) cm). Det skyldes at luftmolekylerne i den luftsøjle der er i talekanalen, har mere bevægelsesfrihed ved rørets udmunding end i bunden af røret.

I almindelig atmosfærisk luft rejser lyden med ca. 340 meter i sekundet. Ved en tone på 340 Hz er λ = 1 meter. Hvis talekanalen er fyldt med atmosfærisk luft, vil en lydbølge med λ = 68 cm have en frekvens på 500 Hz (34.000/68 Hz). Overtoner omkring 500 Hz vil derfor blive forstærket (ligeledes frekvenser på 1500, 2500, 3500 Hz osv.)

I helium rejser lyden hurtigere, nemlig med ca. 1000 m/s. Hvis talekanalen er fyldt med helium, vil en lydbølge med λ = 68 cm således have en frekvens på 1500 Hz i stedet for 500 Hz. I helium er resonansfrekvenserne i en resonator således højere end i atmosfærisk luft. Det giver indtrykket af en lysere stemme.

Reelt fylder man dog ikke munden 100 % med helium, så effekten er noget mindre end dette. Et studie viser at resonanserne kun hæves i omegnen af 20-30 %. Det afhænger selvfølgelig af mængden af helium i talekanalen.

At lyden bevæger sig hurtigere har samme effekt på resonansfrekvenserne som hvis man forkortede talekanalen (om man løber dobbelt så hurtigt eller halvt så langt, har samme effekt på hvor hurtigt man gennemfører et løb). Børn har en kortere talekanal end voksne, så derfor lyder stemmen mere barnlig når man indånder helium.

I sulfurhexaflourid rejser lyden med 150 m/s. En lydbølge med en λ = 68 cm har i her således en frekvens på 220 Hz. I sulfurhexaflourid sænkes resonansfrekvenserne altså, hvilket giver indtryk af en stemme tilhørende et væsen med usædvanlig lang talekanal.

Grundtonen bestemmes af stemmelæbesvingningerne, som bestemmes af luftgennemstrømningen i glottis og muskelspændingen i stemmelæberne. Begge faktorer er upåvirkede af gasarten i lungerne (jeg antager at det subglottale tryk er det samme uanset om man indånder helium eller almindelig luft). Man kan naturligvis forstærke effekten af heliumstemme ved at hæve grundtonen.

At inhalering af helium giver en lysere stemme skyldes altså at lyd rejser hurtigere i helium, hvilket resulterer i højere resonansfrekvenser, uden at det i sig selv har en effekt på grundtonen.

Bemærkninger

Lydens hastighed og talekanalens længde varierer. Værdierne er valgt for at give nogle bekvemme runde tal. Talekanalen er også kun tilnærmelsesvis er et jævnt rør.

  • Lydens hastighed i tør luft er 331 m/s ved 0 °C. En hastighed på 340 m/s svarer til omkring 15 °C.
  • Lydens hastighed i helium er 972 m/s ved 0 °C.
  • Lydens hastighed i sulfurhexaflourid er 146 m/s ved 0 °C.
  • I fugtig luft og højere temperatur stiger hastigheden.

(Kilder: http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfur_hexafluoride, http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/sound/souspe.html)

Verdens lyseste stemme

For nogle dage siden skrev jeg om verdens dybeste stemme, så lad os lige tage tage et lyt på verdens lyseste stemmer også.

Ifølge Guinness’ rekordbog tilhører verdens lyseste mandestemme den australske sanger Adam Lopez, som kan komme op på et C#8, altså 4435 Hz, hvilket er en halv tone højere end den højeste tone på et piano.

Man kan se og høre Adam Lopez sætte verdensrekorden her (bemærk manden med absolut gehør, som fortæller hvilken tone han rammer):

Et C#8 er naturligvis imponerende, men slet ikke i nærheden af den brasilianske sanger Georgia Brown, som slår Adam Lopez med 2½ oktaver. Hun er noteret for at kunne komme helt op på et G10 svarende til 25.088 Hz, hvilket er langt uden for almindelig menneskelig hørevidde, som topper omkring 20.000 Hz. Her folder hun sig ud:

Disse lyse toner ligger i det der kaldes fløjteregisteret, som er tonelejet over randregisteret eller falset, som er tonelejet over almindelig modal stemthed. Fløjteregisteret benyttes ofte af popsangere som Mariah Carey, og en sjælden gang imellem af operasangere, måske bedst kendt fra Mozarts arie Nattens Dronning.

Når man synger i falset eller fløjteregisteret er der i modsætning til modal stemthed normalt ikke kontakt mellem stemmelæberne, og det er kun membranen omkring stemmebåndene der vibrerer.

Verdens dybeste stemme?

Jeg stødte på en video om sangeren Timothy Storms, som angiveligt har verdensrekorden for dybeste stemme – han skulle kunne brumme helt ned til 8 Hz. Umiddelbart er der dog flere absurde påstande i videoen. Men før man kan indse det, må man lige lære lidt om hvordan vi frembringer toner.

Vi bestemmer stemmens grundtone ved at måle antallet af stemmelæbesvingninger i sekundet. Stemmelæbesvingninger opstår ved at vi spænder stemmebåndene samtidig med at vi presser luft igennem glottis. Luftgennemstrømningen får stemmelæberne til at klappe sammen (pga. bernoulli-effekten), men så snart de er klappet sammen, opstår der overtryk under glottis, som får stemmelæberne til at poppe fra hinanden igen. Denne konstante vekselvirkning mellem bernoulli-effekt og overtryk skaber de udsving i lufttrykket som vi opfatter som lyd.

Hver gang stemmelæberne popper fra hinanden frigøres en lille komprimeret luftpakke som forplanter sig i rummet, og det høres som et lille plop. Hvis man sætter man mange af disse plop sammen, opfattes det som en tone, og antallet af plop pr. sekund (Hz) bestemmer grundtonen. Normalt ligger grundtonen i nærheden af 100 Hz for mænd og 200 Hz for kvinder, altså 100-200 plop i sekundet.

Nå, så til nogle af de ting der påstås af og om Timothy Storms.

For det første giver det ikke mening at tale om verdens dybeste stemme eller grundtone. Med lidt øvelse kan man kontrollere subglottalt tryk og stemmelæbespænding så godt at man kan lave en vilkårligt lav frekvens. Jeg er ikke sanger (bare fonetiker), men kan sagtens lave et isoleret plop, og hvis jeg gør det med fx 2 sekunders mellemrum, så har jeg en “grundtone” på 0,5 Hz.

For det andet er det noget sludder når Timothy Storms påstår at 8 Hz er så lavt at det menneskelige øre ikke kan opfatte det. Det er rigtigt at vi ikke opfatter sinustoner under 20-25 Hz, men vi kan sagtens høre begivenheder der indtræffer sjældnere end 20 gange i sekundet. Vi opfatter det blot ikke længere som toner men i stedet som fx vibrationer eller trommen, og hvis frekvensen bliver tilstrækkelig lav, som individuelle begivenheder. Således kan vi også tydeligt høre de plop der dannes i glottis, selvom de kommer med en frekvens langt under 20 Hz.

Stemmelæbesvingninger er ikke sinustoner – det er komplekse toner, dvs. de er sammensat af mange sinustoner med højere frekvenser på op til flere tusinde Hz. Selv om stemmelæbesvningerne er langsomme, er de højere sinustoner der stadig, og altså stadig hørbare. Afhængigt af hvordan vi former mundhulen vil forskellige frekvensområder blive fremhævet eller nedtonet, og på den måde laver vi fx forskellige vokaler.

På videoen ser man Timothy Storm synge “så lavt at man ikke kan høre det”. Jeg ved ikke hvad det er han laver, men hvis man ikke kan høre det, er det ikke stemmelæberne der svinger. Det er muligt at han har udviklet en særlig teknik til at rumle med maven, som så opfattes af mikrofonen, men det er ikke sang.

Sang med meget lavfrekvente glottisslag

For at demonstrere mine pointer vil jeg spille et stykke musik af DJ’en Claude VonStroke med den farverige titel Deep Throat. Han har her samplet isolerede glottisslag og sat dem sammen til at danne både rytme og melodi – tydeligt hørbart, også selvom der er færre end 8 af dem i sekundet. (Hvis man ikke er til genren, men blot vil høre demonstrationen, skal man hoppe direkte til 1:30).

Overtonesang

En vokal kan siges at bestå af en grundtone og en række overtoner. Grundtonen er den frekvens vores stemmelæber svinger med, og det er normalt grundtonen der bærer melodien når vi synger.

Overtonerne er ikke noget vi almindeligvis hører som selvstændige toner. Lidt vagt formuleret er de med til at give lyden karakter. Det er overtonerne der gør at en C-node lyder forskelligt når man spiller den på fx en trompet ift. en fløjte, selvom det i en vis forstand er samme tone. Afhængigt af musikinstrumentets fysiske udformning vil nogle overtoner blive fremhævet, mens andre bliver dæmpet; det er blandt andet det der gør at musikinstrumenter lyder forskelligt.

På samme måde ændrer overtoneforholdene sig når vi artikulerer forskellige vokaler. Vi flytter rundt på tungen og læberne, hvilket ændrer på mundhulens udformning, hvilket gør at nogle overtoner fremhæves frem for andre.

Med teknikker med især tungen, læberne og struben kan man forme mundhulen således at bestemte overtoner fremhæves samtidig med at grundtonen dæmpes. Og hvis man mestrer disse teknikker, kan man frembringe hørbare melodier i overtonerne.

Overtonesang er særlig udbredt i folkemusik i området omkring Tuva og Mongoliet. Her er et klip med den tuvinske folkemusikgruppe Huun Huur Tu som demonstrerer en art overtonesang kaldet sygyt.

I folkemusikalske sammenhænge virker grundtonen som drone, mens overtonen bærer melodien, men nogle kunstnere er øvede i at bevæge både grundtonen og overtonen så de danner tostemmige melodier. Det gælder fx den tyske overtonesanger og komponist Jan Heinke.

Her er et filmklip hvor Jan Heinke synger en af sine egne kompositioner, og samtidig vises en spektrografisk analyse af overtonerne.

Her er endelig en laryngoskopisk optagelse af overtonesangeren Steve Sklars svælg mens han synger sygyt. Læg især mærke til den ekstreme indsnævring af svælget i forhold til normal sang. Dette tjener formodentlig til at dæmpe grundtonen.

Kan man smadre glas med stemmen?

Fra tegnefilm og komedier kender man situationen hvor en operasangerinde skråler så højt at hun knuser alle vinglas i salen. Men er det noget der hører hjemme i fantasiens verden, eller kan man rent faktisk knuse glas med stemmen alene?

Hvis man knipser til et vinglas, så ringer det med en bestemt tone, glassets egenfrekvens. Hvis man spiller denne tone, fx med et musikinstrument, i nærheden af vinglasset, opstår der resonans, dvs. glasset begyndet at svinge med; hvis man dæmper musikinstrumentet, vil glasset fortsætte med at svinge, fordi lydbøgerne fra musikinstrumenterne har sat glasset i svingninger.

Hvis man forstærker denne tone tilstrækkeligt, vil glasset til sidst svinge så kraftigt at det knuses. Spørgsmålet er om man med stemmen alene, uden forstærkning, kan frembringe en tone med den rette frekvens og så kraftig at det kan smadre et vinglas.

Det spørgsmål undersøger Adam og Jamie fra Mythbusters i videoen nedenfor. Filmen varer 16 min., men så får man også en lille lektion i akustik. Hvis man er utålmodig, kan man springe direkte til 15:27 for at se konklusionen. Spring direkte til 4:09 og 5:37 for at se hvordan glasset vibrerer i en high speed-optagelse.

Hvorfor får man lys stemme når man indånder helium?

Der findes et par myter om hvorfor man får smølfestemme når man inhalerer helium.

Den lyse stemme skyldes simpelthen det faktum at lydbølger transporteres med forskellig hastighed gennem forskelligt materiale, og de transporteres hurtigere igennem helium, da heliums tæthed er 1/6 af atmosfærisk luft.

Det er dokumenteret i højhastighedsoptagelser af stemmelæberne, at stemmelæberne ikke svinger hurtigere når man inhalerer helium.

Man kan også indånde svovlhexafluorid som er 6 * tættere end atmosfærisk luft. Her transporteres lydbølgerne langsommere, og stemmen lyder dybere.

Se Adam fra Mythbusters demonstrere dette:

Lydbølger visualiseret med ild

Denne her film er jeg nødt til at dele. Jamie og Adam fra Mythbusters (som jeg holder meget) bruger ild (som jeg holder meget af) til at visualisere lydbølger (som jeg holder meget af). Og så er det ikke mindst spøjst at de gør det med en anordning der hedder Ruben’s Tube. Kosmisk.

Følg med

rss e-mail FB Twitter