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Patrick Schunda

• Der Registerwechsel vom Brust- ins Kopfvollregister ist für den männlichen Opernsänger entscheidend für das Erreichen der hohen Lage. Die korrekte Ausführung des passaggio, also die Passage der Töne im sensiblen Wechselbereich, in dem der Registerwechsel stattfindet, ist eine der großen Herausforderungen in der Gesangsausbildung. Bei der Lehre zur Ausführung des passaggio sind individuelle Herangehensweisen vorherrschend, meist auf intuitiver Grundlage. Während diese Lehrmethoden für einen großen Teil der Berufssänger erfolgreich sind, zeigt ein anderer Teil der Sänger Stimmermüdung und erhebliche Schwierigkeiten bei der Ausführung dieses Registerwechsels, für deren Therapie ein genaueres Wissen über die physikalischen Grundlagen unbedingt erforderlich ist. Bislang gibt es über die Parameter dieses Registerwechsels nur Studien mit sehr geringer Probandenzahl, es fehlen objektive Kriterien auf einer breiteren Basis. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, hierzu einen Beitrag zu leisten. Es wurden Tonsignale, Elektroglottogramme und ein Äquivalent des subglottischen Drucks bei 11 Opernsängern (4 Tenöre, 4 Baritone und 3 Bässe, im Alter von 28 – 55 Jahren, Median 46 Jahre) aufgezeichnet, die in Tonleitern auf offenen Hinterzungenvokalen den Registerwechsel passierten. Die Tonsignale wurden in Echtzeit Spektralanalyse verarbeitet, der Schlussquotient wurde bestimmt. Die Analyse des Tonsignals zeigt für das Brustregister die Dominanz des zweiten Harmonischen (H2), der durch den ersten Formanten (F1) resoniert wird und des vierten Harmonischen (H4), der durch den zweiten Formanten (F2) resoniert wird. Im passaggio sinkt der Schalldruckpegel von H2, der die Resonanz von F1 verliert, während der dritte Harmonische (H3) die Resonanz durch F2 hinzugewinnt. An diesem Punkt fällt der Schalldruckpegel von H4, der nicht länger von F2 resoniert wird. Bei allen Sängern wird der Registerwechsel vom Brust- ins Kopfvollregister durch charakteristische spektrale Muster gekennzeichnet, die durch bestimmte Veränderungen der Formanten des Vokaltraktes die Schalldruckpegel der Harmonischen beeinflussen. Die Bestimmung des Schlussquotienten zeigt Anstieg, Abfall und eine Mischung von beiden während des Registerwechsels. Es gibt hier keine vergleichbare Ordnungsmäßigkeit was auf eine grundsätzlich gleich bleibende Einstellung des Larynx hinweist. Der Registerwechsel vom Brust- ins Kopfvollregister ist durch charakteristische Veränderungen der Schalldruckpegel der Harmonischen H2, H3 und H4 und dem Verlauf der Frequenz der ersten beiden Formanten gekennzeichnet, die eine objektive Unterscheidung zwischen den beiden Registern für alle drei männliche Stimmgattungen definieren.
• The transition between 'chest' and 'head' register is essential for male opera singers in order to reach the higher pitches. The 'passaggio', a scale passage where this transition takes place, but also a manoeuvre of register equalization, is typically one of the main challenges for singers and singing teachers during studies. Individual approaches prevail in teaching and learning the passaggio execution, usually of an intuitive nature. They are generally successful for many professional singers, but for a sizeable fraction which struggles with the proper execution of this register transition, knowledge about the physical basics is essential. Since there are only studies on parameters for a definition of this transition which are restricted to a very small number of singers, there is a need for broad-based objective criteria. The aim of the present study is to make a contribution to this definition. Audio, electroglottographic, and equivalent subglottic pressure signals of 11 male opera singers (4 tenors, 4 baritones and 3 basses, aged 28 – 55 years, median 46 years) were recorded while singing scales on open back vowels and passing the register transition. The audio signals were processed and analyzed with real-time spectrum analysis, the closed quotient was determined. The analysis of the audio signal revealed that the second harmonic (H2) dominates in 'chest', resonated by the first formant (F1), together with the fourth harmonic (H4), supported by the second formant (F2). During the passaggio, H2 level decreases because it loses the resonance of F1, while the third harmonic (H3) gains the resonance of F2. At this point the H4 level drops because that harmonic is no longer supported by F2. In all singers the register transition from 'chest' to 'head' is marked by the same characteristic spectral patterns governing the vocal tract formants F1 and F2, and the harmonics H2, H3 and H4. The pitch range in which these patterns occur is determined by the voice category. The closed quotients show increases, decreases or a mix of both during the transition. There is no similar pattern regularity which indicates that the 'chest' source remains essentially the same in the transition. The transition from 'chest' to 'head' register is marked by characteristic changes in the amplitude patterns of the partials H2, H3, and H4, and the frequency progressions of the first two formants, defining an objective distinction between the two registers for all three basic male voice categories.