Der Phonationsapparat: Wie die menschliche Stimme entsteht

Der Phonationsapparat: Eine Übersicht

Der Phonationsapparat, also die Gesamtheit der an der Stimmbildung beteiligten Organe, lässt sich in drei Zonen unterteilen: den subglottischen Hohlraum, den Kehlkopf und den supraglottischen Hohlraum.

Der subglottische Hohlraum: Die Kraftquelle

Der subglottische Hohlraum besteht aus der Luftröhre (Trachea), den Bronchien, der Lunge und dem Zwerchfell. Sobald die Lunge mit Luft gefüllt ist, komprimiert das Zwerchfell diese, um den Luftstrom mit der nötigen Stärke für die Phonation auszustoßen.

Das Zwerchfell (Diaphragma) ist eine muskulöse Wand, die sich zwischen der Brust- und Bauchhöhle befindet. Es ist kuppelförmig. Wenn sich dieser Muskel zusammenzieht und sich gleichzeitig die Rippen heben, vergrößert sich das Volumen des Brustkorbs, und die Außenluft strömt durch Nase oder Mund, Rachen und Bronchien in die Lunge – dies ist die Inspiration (Einatmung). Entspannt sich das Zwerchfell hingegen, nimmt es wieder seine Kuppelform an, was zum Ausstoßen der Luft aus der Lunge führt – dies ist die Exspiration (Ausatmung). In diesem Moment findet die Phonation (Stimmbildung) statt. Es ist jedoch auch ausnahmsweise möglich, während der Inspiration Laute zu erzeugen, zum Beispiel beim Weinen von Kindern.

Der Kehlkopf: Das Zentrum der Stimmbildung

Der Kehlkopf (Larynx) ist eine Röhre, die aus einem System von Muskeln und Knorpeln besteht.

Aufbau des Kehlkopfes

Die wichtigsten Knorpel sind die folgenden:

• Ringknorpel: Befindet sich an der Basis des Kehlkopfes, ist ringförmig, vorne dünn und hinten dicker.
• Schildknorpel: Liegt oberhalb des Ringknorpels.
• Stellknorpel (Aryknorpel): Zwei pyramidenförmige Knorpel, die auf dem hinteren, breiten Teil des Ringknorpels sitzen.

Die Stimmbänder und die Stimmritze (Glottis)

Die Stimmbänder bestehen eigentlich aus einem Muskel und elastischem Gewebe (Ligamentum vocale). Sie bilden ein Paar Lippen (Stimmlippen), die symmetrisch rechts und links der Mittellinie des Kehlkopfes angeordnet sind. Über diesen befindet sich ein weiteres Paar Lippen, die als falsche Stimmbänder oder Taschenfalten bezeichnet werden und nicht an der Phonation beteiligt sind. Zwischen den echten und falschen Stimmbändern liegen die Morgagni-Taschen (Ventriculus laryngis).

Die Stimmbänder können unterschiedlich beschaffen sein: Sind sie dick, ist der erzeugte Klang kräftig; sind sie flach und dünn, entsteht ein hellerer Klang.

Als Stimmritze (Glottis) wird die dreieckige Öffnung bezeichnet, die von den Stimmbändern begrenzt wird. Für die Phonation kann dieser Raum durch die Annäherung der Stimmbänder geschlossen werden, was durch die Bewegung der Stellknorpel geschieht.

Der Prozess der Phonation

Während der normalen Atmung und bei der Artikulation stimmloser Konsonanten ist die Stimmritze geöffnet. Für die Phonation wird sie entlang der Mittellinie vollständig geschlossen. Wenn der Teil zwischen den Stellknorpeln offenbleibt und Luft durchlässt, entsteht ein Flüstern.

Nach dem vollständigen Schluss ist die Stimmritze bereit zu schwingen, vorausgesetzt, die Spannung der Stimmbandmuskulatur ist für die gewünschte Tonhöhe passend. Es ist auch möglich, nur einen Teil der Stimmbänder schwingen zu lassen und so ihre schwingende Länge zu verkürzen, was zu einer höheren Tonlage führt. Diese physiologischen Gegebenheiten stehen im Einklang mit den physikalischen Gesetzen, die die Eigenfrequenz eines schwingenden Körpers bestimmen.

Die Stimmbänder schwingen horizontal, wobei sich die Stimmritze abwechselnd schließt und öffnet. Die Stimmbänder legen sich von unten nach oben aneinander, bis der Verschluss vollständig ist. Der subglottische Luftdruck (während der Ausatmung) drängt die Stimmbänder, ebenfalls von unten beginnend, wieder auseinander, bis die Öffnung vollständig ist und Luft entweichen kann. Die ausströmende Luft wird dadurch in Schwingung versetzt.

Je länger und dicker die Stimmbänder sind, desto langsamer sind die Schwingungen. Je kürzer und dünner sie sind, desto höher ist die Frequenz. Daher ist es natürlich, dass Frauen oder Kinder in einer höheren Tonlage sprechen und singen als Männer. Auch das Volumen der Resonanzräume spielt dabei eine Rolle.

Die supraglottischen Hohlräume: Die Resonatoren

Die supraglottischen Hohlräume – Rachen, Mundhöhle und Nasenhöhle – wirken als Resonatoren für den im Kehlkopf erzeugten Ton. Manchmal kann durch das Vorstülpen und Runden der Lippen ein vierter Resonanzraum gebildet werden.