4.1 Discussie
Vanuit het productie- en perceptieonderzoek kan worden geconcludeerd dat de tevredenheid van gezongen klanken afhangt van harmonisatie van akkoorden en intervallen in de formanten van de klanken. De vraag is nu waarom er zo’n duidelijke voorkeur is voor de /a/ met in de formanten F1 tot en met F3 een harmonisch akkoord bij zowel zangers als niet-zangers in tegenstelling tot de voorkeur voor een andere /a/ bij de proefpersoon uit het productieonderzoek.
Ook is het opvallend dat alle tonen in de vocaal /a/ een bes majeur akkoord hebben tussen de formanten F0 en F2 en een grote terts/kleine sext als interval tussen de F1 en F2. Hoe kan dit verklaard worden? De andere vocalen hebben namelijk alleen disharmonische akkoorden en naast onvolkomen consonante intervallen ook dissonante intervallen.
Daarnaast wordt getracht om antwoorden te vinden op de vragen waarom de vocalen met onvolkomen consonante intervallen tussen de F1 en F2 als mooist zijn beoordeeld en waarom er verschil is gevonden op basis van leeftijd en zangachtergrond.
4.1.1 Akkoordvorming
Zoals in de inleiding al is aangegeven, geeft de nabijheid van een formant tot een harmonische van de grondtoon een betere resonans (Nair, 1999). Als de formanten overeenkomen met de harmonischen kan in theorie een harmonisch akkoord ontstaan. Kan dit een verklaring zijn voor de duidelijke voorkeur voor de gezongen /a/ met een harmonisch akkoord in de formanten F1 tot en met F3? In figuur 9 is een overzicht weergegeven van de boventoonreeks van de gezongen /a/’s, beginnend met de bes als grondtoon (F0).
Figuur 9: Boventoonreeks van de gezongen Bes als grondtoon (1) en de eerste acht boventonen (2-9). De eerste genummerde noot is de grondtoon bes, gevolgd door de eerste acht boventonen. Opeenvolgend zijn de volgende toonwaarden in de figuur weergegeven van nummer 1 tot en met 9: bes – bes1 – f2 – bes2 – d3 – f3 – as3 – bes3 – c4.
Het is van belang te weten dat een toon hoorbaar verschilt in de F1 als de frequenties minstens 14 Hz van elkaar verschillen. Voor de F2 is dit een verschil tussen de frequenties van minimaal 1,5% (Rietveld en van Heuven, 2001). Het is onduidelijk hoeveel dit is bij de F3. Als we uitgaan van deze hoorbare verschillen, blijkt dat de eerste formant uit het productie-experiment, de toon F (692 Hz) correspondeert aan de f2 uit de boventoonreeks (698 Hz). De toon D uit het experiment (1178 Hz) correspondeert aan de d3 uit de boventoonreeks (1174 Hz). Bij de F3 wordt het lastiger, aangezien de F3 (1768 Hz) correspondeert met de a3 (1760 Hz), terwijl de as3 in de boventoonreeks is weergegeven. Het verschil tussen de a3 en de as3 is dus een semitoon. Dit zou verklaard kunnen worden, doordat het lastiger wordt om de formanten te tunen naar de harmonischen naarmate de tonen hoger worden, aangezien de afstanden in frequentie tussen de harmonischen toenemen (Nair, 1999). Vanwege het feit dat de eerste harmonischen het sterkst in amplitude zijn ontstaat er bij de F1 en F2 van de /a/’s
[29]
dus een krachtige resonans. De nabijheid van de F3 bij een harmonische zorgt waarschijnlijk voor extra resonans, waardoor deze toon als mooier is beoordeeld dan de /a/’s met in de F0 en F2 een harmonisch akkoord.
Deze theorie kan ook verklaren waarom bijvoorbeeld de derde gezongen /i/ niet als mooi is beoordeeld. Deze klank had als toonhoogte een bes (F0), en in de formanten een fis 2 (F1) en een gis2 (F2). Ten eerste correspondeert de toonhoogte van de F1 niet met de toonhoogte van de dichtstbijzijnde harmonische, namelijk de bes1. Daarnaast correspondeert de toonhoogte van de F2 ook niet met de toonhoogte van een harmonische, namelijk f2. Hierdoor ontbreekt de krachtige resonans die nodig is bij het zingen en waarschijnlijk wordt daardoor de toon als minder mooi beoordeeld.
Wat kan dan de reden zijn dat de proefpersoon uit het productieonderzoek niet de eerst gezongen vocaal /a/ als mooiste klank heeft beoordeeld, aangezien een krachtige resonans waarschijnlijk wordt gevormd door de harmonisatie van de formanten en de tevredenheid afhangt van deze harmonisatie. Het kan zijn dat het voor de proefpersoon lastig was om na één klank al te zeggen dat dit de mooiste klank is. De proefpersoon was immers wel tevreden over deze klank alsook over de andere /a/’s. Ook dient meegeteld te worden dat de proefpersoon de klanken zelf heeft geproduceerd en op een andere manier de klanken hoort dan wanneer men luistert naar vocalen van andere zangers. Wellicht zou de proefpersoon bij het terugluisteren van de klanken een andere keuze hebben gemaakt.
4.1.2 Intervallen
Welke verklaring kan er worden gegeven aan de voorkeur voor tonen met in de formanten F1 en F2 een onvolkomen consonant interval?
Miller en Schutte (1990) geven aan dat zangers op gevoel de eerste twee formanten aanpassen richting de harmonischen om de geluidsdruk optimaal te houden en een resonansvolle klank te krijgen. Misschien worden formanten niet alleen aangepast naar de harmonischen toe, maar wordt ook onbewust rekening gehouden met de afstand tussen de F1 en de F2? Er is namelijk uit het productie- en perceptieonderzoek naar voren gekomen dat tonen met harmonische intervallen mooier klinken dan tonen met dissonante intervallen. Immers, alle gezongen /a/’s zijn als mooi beoordeeld door de proefpersoon in het productieonderzoek en al deze tonen hadden als afstand tussen de F1 en F2 een kleine terts/grote sext.
Als er inderdaad rekening wordt gehouden met verhoudingen tussen formanten, lijkt het niet logisch dat onvolkomen consonante intervallen als mooier worden beoordeeld dan volkomen consonante intervallen. Toch is er duidelijk een voorkeur voor de onvolkomen consonante intervallen. In de discussie van het productieonderzoek wordt al een mogelijke theorie gegeven. Wellicht worden deze onvolkomen consonante intervallen als mooier beoordeeld, vanwege de opmars van het gebruik van sexten en tertsen vanaf het eind van de Middeleeuwen in de polyfone muziek (Hooning, z.d.; van der Geer, Levelt & Plomp, 1962). Het probleem bij de theorieën is daarentegen dat het om direct hoorbare intervallen gaat en duidelijk verschil hoorbaar is tussen bijvoorbeeld een grote terts en een kleine sext, terwijl bij de intervallen in de formanten niet hoorbaar is om welk interval het nu precies gaat. Dan kan de grote terts het interval zijn, maar evengoed de omkering van de grote terts, namelijk de kleine sext.
Uit onderzoek van Ross en anderen (2007) blijkt dat in de spraak de F1 en F2 voor 68% overeenkomen met de twaalf tonen van een octaaf. Daarnaast blijken de meest geproduceerde intervallen de reine kwint, het octaaf en de grote terts te zijn. In het eigen productie- en perceptieonderzoek wordt ook bewijs gevonden voor het bestaan van harmonische intervallen in de formanten F1 en F2, maar dan in de zang. Toch blijft het onduidelijk waarom de terts/sext als mooier is beoordeeld, maar in Ross en anderen (2007) staat de terts wel op de derde plek van meest gesproken intervallen in de F1 en F2. Het zou kunnen zijn dat de zang
[30]
meer gefocust is op tertsen. Melodieën bevatten vooral tertsintervallen en in de akkoordvorming speelt de terts ook een belangrijke rol. Wellicht worden deze intervallen onbewust in de formanten gezongen en als mooiste intervallen beoordeeld.
4.1.3 Vocalen
Bij alle gezongen /a/’s is in de formanten F1 en F2 een kleine terts als interval gevonden. Bij de vocalen /i/ en /u/ zijn naast de kleine terts/grote sext ook vocalen met andere intervallen geproduceerd. Waarom zijn bij de vocaal /a/ alleen maar kleine tertsen/grote sexten gevonden en bij de andere vocalen ook andere intervallen?
Volgens Slawson (1985) is de vocaal /a/ voor zangers de makkelijkste klank, omdat deze een relatief hoge amplitude behoudt in de harmonischen in vergelijking met een relatief lage amplitude bij de vocalen /i/ en /u/. Dit zou eventueel kunnen verklaren dat er makkelijker in het productieonderzoek een /a/ kon worden gezongen met een harmonisch akkoord en harmonische intervallen in de formanten dan een /i/ of /u/. Immers, alle gezongen /a/’s hadden een kleine terts/grote sext in de boventonen en over alle tonen was de proefpersoon uit het productieonderzoek tevreden. Over de gezongen /i/’s en /u/’s was hij niet altijd tevreden en er werden veel meer dissonante intervallen gecreëerd in de formanten van deze vocalen. 4.1.4 Zangachtergrond
Over het algemeen blijkt de voorkeur voor een toon niet af te hangen van de zangachtergrond of de zangervaring. Ook al luisteren zangers wellicht kritischer naar de tonen, toch hebben zangers en niet-zangers bij vrijwel alle vergelijkingen dezelfde voorkeur. Zou het algemeen bepaald kunnen zijn dat tonen met harmonische patronen in de formanten beter klinken? Het kan te maken hebben met het feit dat ook niet zangers luisteren naar muziek en zangers horen die een bepaalde resonans hebben. Resonans is namelijk belangrijk voor een goede stemkwaliteit in zowel de klassieke muziek als in andere stijlen. Wellicht is daarom de keuze voor een toon niet afhankelijk van zangachtergrond. Het zou interessant zijn om de mate van muzikaliteit mee te wegen in een vervolgstudie om erachter te kopen in hoeverre muzikaliteit van invloed is op de beoordeling van vocalen.
Toch is er wel bij één vraag een significant verschil gevonden tussen de voorkeur van zangers en niet zangers. Zangers hadden een duidelijkere voorkeur voor de grote terts/kleine sext in vergelijking met de grote secunde/kleine septiem dan de niet zangers. Waarom deze vergelijking wel een significant verschil heeft opgeleverd, is onduidelijk.
4.1.5. Leeftijd
Bij het luisteren naar klanken speelt leeftijd een rol in die zin dat naarmate je ouder wordt, je gehoor achteruit gaat. Zoals al genoemd is, gaat het gehoor vanaf je zestigste harder achteruit. Het verschil in voorkeur bij twee vragen tussen de jongere en oudere leeftijdsgroep kan mogelijk verklaard worden door een verminderd gehoor van vooral de hoge tonen.
Het kan zijn dat de proefpersonen van 61 jaar en ouder de /a/’s met in de F1 tot en met F3 een harmonisch akkoord in vergelijking met een akkoord in de F0 tot en met F2 als gelijk hebben beoordeeld, vanwege de mogelijkheid dat de hoge frequentie van de F3 minder goed hoorbaar was. Hierdoor leken de twee gezongen /a/’s even mooi, vanwege de gelijke akkoorden in de F0 tot en met F2 en de gelijke intervallen tussen de F1 en F2.
Vraag 7 daarentegen was ook een vergelijking tussen de /a/ met in de F1 tot en met F3 een harmonisch akkoord en een /a/ zonder een harmonisch akkoord in de F1 tot en met F3. Hier werd geen significant verschil gevonden. Dit kan komen doordat slechts 11 proefpersonen in de categorie 61 jaar en ouder zaten, maar het zou zeker interessant zijn om met een grotere doelgroep eenzelfde type onderzoek uit te voeren om uit te maken in hoeverre leeftijd invloed heeft op de beoordeling van vocalen.
[31]
4.2 Conclusies en aanbevelingen
Dit onderzoek laat zien dat harmonische patronen in formanten kunnen worden geproduceerd en dat tevredenheid over gezongen vocalen afhangt van de harmonisatie van de formanten F1 tot en met F3, maar ook van de intervallen tussen de F1 en F2. Verder blijkt uit het onderzoek dat bij de vocaal /a/ het makkelijkst harmonische patronen kunnen worden gecreëerd in de formanten in vergelijking met de /i/ en de /u/. Dit heeft waarschijnlijk te maken met het feit dat de /a/ een relatief hogere amplitude behoudt dan de /i/ en /u/. De tevredenheid over tonen blijkt niet zozeer af te hangen van zangachtergrond en zangervaring, ook al zijn zangers wel overtuigender in de voorkeur voor een vocaal met een grote terts/grote sext ten opzichte van een grote secunde/kleine septiem dan de niet zangers. Leeftijd speelt een rol, omdat de kans steeds groter wordt dat hogere frequenties minder goed waargenomen worden en daardoor de hoge frequenties mogelijk niet optimaal gehoord worden.
Tonen met onvolkomen consonante intervallen tussen de F1 en F2 worden in dit onderzoek dus als mooier beoordeeld dan tonen met een volkomen consonante en dissonante intervallen. Een verklaring die gegeven wordt is het veelvuldige gebruik van tertsen in de melodieën en akkoorden en de opkomst van de onvolkomen consonante intervallen in de polyfone muziek. Vervolgonderzoek naar de productie van gezongen vocalen zou uit moeten maken hoe vaak en waarom bepaalde intervallen in de formanten F1 en F2 worden geproduceerd. Verder zou het interessant zijn om gezongen vocalen naast gesproken vocalen te leggen en inderdaad te kijken of tertsen/sexten belangrijk zijn in formanten van gezongen vocalen in vergelijking met gesproken vocalen. Ten slotte kent dit onderzoek de beperking van de kleine aantallen deelnemers per groep of categorie. Dit onderzoek herhalen bij een groter aantal deelnemers maakt het mogelijk on de gevonden verschillen te bevestigen en om bijvoorbeeld het leeftijdseffect te onderzoeken.
[32]
Literatuur
Bernade, A.H. (1976): Fundamentals of Musical Acoustics. London en New York: Oxford University Press.
Fant, G. (1960): Acoustic theory of speech production, 's Gravenhage: Mouton.
Heuven, V.J. van (1988): De waarneming van spraak, in: Van den Broecke, red., 73 – 103. Hooning, M. (z.d.). Muziektheorie. Verkregen op 17 november, 2011, via
http://m.hooning.myahk.nl/frameset/inl-an-harm-4-int-cons-c.html
Hyperphysics. (z.d.) Forming the Vowel Sounds. Verkregen op 2 november 2011, via http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/music/vowel.html
Lindblom, B. en Sundberg, J. (1971): Acoustical consequences of lip, tongue, jaw, and larynx movement. Journal of the Acoustical Society of America, 50(4), 1166-1179.
Miller, D.G. (2008): Resonance in singing; voice building through acoustic feedback. Princeton, NJ: Inside View Press, 2008. Verkregen op 25 mei 2012, via
http://www.voiceinsideview.com/docs/Miller%20chapter%201.pdf
Miller, D.G. en Schutte H.K. (1990): Formant tuning in a professional baritone. Journal of Voice, 4(3), 231 – 237.
Nair, G. (1999): Voice-tradition and technology: A state-of-the-art studio. San Diego: Singulare Publishing Group.
Nooteboom, Cohen (1988): Spreken en verstaan. Een nieuwe inleiding tot de experimentele fonetiek. Assen en Maastricht: Van Gorcum (3e druk).
Olde Kalter, P. en Kapteyn, T.S. (1987): Ontwikkeling van het gehoor, gehoorbepaling en validiteitsschatting. Nederlands tijdschrift voor Geneeskunde. 131 (17), 696 – 698.
Rietveld, A.C.M. en van Heuven, V.J. (2001): Algemene fonetiek. Bussum: Couthino, 2e druk.
Ross, D., Choi, J. en Purves, D. (2007): Musical intervals in speech. (PNAS) Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104 (23), 9852 – 9857 Roth, T.N., Hanebuth, D. en Probst, R. (2011): Prevalence of age-related hearing loss in Europe: a review. European Archives of Oto-Rhino-Laryngeology, 268(8): 1101-1107 Schreuder, M.J. (1999): Taal en Muziek: De structurele tweeling van ons cognitieve systeem, Doctoraalscriptie Algemene Taalwetenschap, Rijksuniversiteit Groningen.
Slawson, W. (1985): Sound color. Berkeley: University of California Press.
Smith, J. en Wolfe, J. (2009): Vowel-pitch matching in Wagner’s operas: Implications for intelligibility and ease of singing. Journal of Acoustical Society America, 125 (5), 196-201.
[33]
Sundberg, J. (1977): The acoustics of the singing voice. The acoustics of the singing voice. Washington: Scientific American, 236 (3), 104 – 116.
Sundberg, J. en Skoog, J.(1997): Dependence of jaw opening on pitch and vowel in singers. Journal of voices, 11 (3), 301-306
Van de Geer, J.P., Levelt, W. J. M., en Plomp, R. (1962): The connotation of musical consonance. Acta Psychologica, 20, 308-319.
Bijlmakers, I., Dierckx, M., van Kroonenburg, E. (2008): Hoorzorg ouderen, onze zorg! Het ontwikkelen en implementeren van gehoorbeleid in verpleeg- en verzorgingshuizen. Vitalis Woonzorg Groep. [elektronische versie]
[34]
[35]
Bijlage 1: Frequentietabel van de muziekwaarden in F0 tot en met F3
Toonhoogte F0 F1 F2 F3 C 65.4064 130.813 261.626 523.251 Cis 69.2957 138.591 277.183 554.365 D 73.4162 146.832 293.665 587.330 Dis 77.7817 155.563 311.127 622.254 E 82.4069 164.814 329.628 659.255 F 83.3071 174.614 349.228 698.456 Fis 92.4986 184.997 369.994 739.989 G 97.9989 195.998 391.995 783.991 Gis 103.826 207.652 415.305 830.609 A 110.0 220.0 440.0 880.0 Ais 116.541 233.082 466.164 932.328 B 123.471 246.942 493.883 987.767 C 130.813 261.626 523.251 1046.50 Cis 138.591 277.183 554.365 1108.73 D 146.832 293.665 587.330 1174.66 Dis 155.563 311.127 622.254 1244.51 E 164.814 329.628 659.255 1318.51 F 174.614 349.228 698.456 1396.91 Fis 184.997 369.994 739.989 1479.98 G 195.998 391.995 783.991 1567.98 Gis 207.652 415.305 830.609 1661.22 A 220.0 440.0 880.0 1760.0 Ais 233.082 466.164 932.328 1864.66 B 246.942 493.883 987.767 1975.53 C 261.63 523.251 1046.50 2093.00 Cis 277.18 554.365 1108.73 2217.46 D 293.66 587.330 1174.66 2349.32 Dis 311.13 622.254 1244.51 2489.02 E 329.63 659.255 1318.51 2637.02 F 349.23 698.456 1396.91 2793.83 Fis 369.99 739.989 1479.98 2959.96 G 392 783.991 1567.98 3135.96 Gis 415.3 830.609 1661.22 3322.44 A 440 880.0 1760.0 3520.0 Ais 466.16 932.328 1864.66 3729.31 B 493.88 987.767 1975.53 3951.07 C 523.251 1046.50 2093.00 4186.00 Cis 554.365 1108.73 2217.46 4434.92 D 587.330 1174.66 2349.32 4698.64 Dis 622.254 1244.51 2489.02 4978.04 E 659.255 1318.51 2637.02 5274.04 F 698.456 1396.91 2793.83 5587.66 Fis 739.989 1479.98 2959.96 5919.92 G 783.991 1567.98 3135.96 6271.92
[36]