Semioccluded Vocal Tract Exercises: A physiologic approach for voice training and therapy
Guzman, Marco (2017)
Guzman, Marco
Tampere University Press
2017
Puhetekniikka ja vokologia - Speech Technique and Vocology
Kasvatustieteiden tiedekunta - Faculty of Education
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Väitöspäivä
2017-02-24
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-0391-4
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-0391-4
Tiivistelmä
Puheterapeutit käyttävät laajalti fysiologiseen lähestymistapaan pohjautuvia äänen harjoitusmenetelmiä hyvin monenlaisten äänihäiriöiden hoidossa. Fysiologiseen lähestymistapaan perustuvat ääniterapiaohjelmat on kehitetty vaikuttamaan kokonaisvaltaisesti äänentuottoelimistön toimintaan, jonka kolme osatekijää ovat hengitys, äänentuotto ja ääntöväylän resonanssit. Esimerkkejä fysiologisista ääniterapiaohjelmista ovat resonoivan äänen terapia, aksenttimenetelmä ja äänen toimintaharjoitukset.
Eräs yhteinen piirre fysiologisissa ääniharjoitusmenetelmissä on se, että ne käyttävät hyväksi ääntöväylän puolisulkuja. Puolisulkuharjoituksina käytetään soinnillisia frikatiiveja, nasaaleja, huuli- ja kielitäryä, suun sulkemista kädellä ja erilaisiin putkiin ääntämistä. Putken toista päätä voidaan pitää joko vapaana ilmassa tai se voidaan upottaa veteen.
Tämän väitöstutkimuksen tarkoituksena oli tutkia, miten erilaiset puolisulkuharjoitteet vaikuttavat äänentuottoelimistön kolmeen osatekijään. Oletuksena oli, että nämä harjoitteet vaikuttavat samanaikaisesti äänentuoton aikaiseen ilmanpaineeseen, äänihuulten toimintaan ja ääntöväylän tilanteeseen. Osatutkimuksissa tarkasteltiin 1) ääntöväylätilannetta, äännönaikaista ilmanpainetta, äänihuulten välisen kontaktin vaihtelua ajassa sekä äänen akustista ja kuulonvaraista laatua, kun harjoitteena käytettiin perinteistä suomalaista resonaattoriputkea ja kapeaa pilliä, 2) äänihuulivärähtelyn laatua, kun äännettiin putken kautta veteen, 3)äänentuoton aikaista ilmanpainetta ja äänihuulten välisen kontaktin vaihtelua erityyppisillä tutkimushenkilöillä heidän ääntäessään putken kautta ilmaan ja veteen, ja 4) erilaisten puolisulkuharjoitteiden vaikutusta ääntöväylän tilanteeseen (kurkunpään vertikaaliasemaan sekä kurkunpään ja nielun läpimittaan) hyperfunktionaalisesta dysfoniasta kärsivillä potilailla.
Tutkimuksessa I oli koehenkilönä klassisen laulukoulutuksen saanut mies. Ääntöväylästä otettiin tietokonekerroskuvaus koehenkilön tuottaessa itselleen miellyttävältä puhekorkeudelta vokaalia [a:] sekä ääntäessä resonaattoriputkeen, putken toinen pää ilmassa. Putkiäännön jälkeen vokaaliääntö toistettiin. Vastaava kolmen näytteen sarja toistettiin, tällä kertaa harjoituksena oli kapeaan pilliin ääntäminen. Sarjojen välillä pidettiin 15 minuutin tauko, jonka aikana koehenkilö oli puhumatta. Sagittaalisista ja transversaalisista tietokonekerroskuvista mitattiin ääntöväylätilannetta kuvaavia etäisyyksiä ja pinta-aloja. Tutkimuksessa tarkasteltiin myös äänen akustisia ja kuulonvaraisia piirteitä, äänihuulten välisen kontaktin vaihtelua (elektroglottografian avulla) sekä mitattiin äänentuoton aikainen suunsisäinen ilmanpaine.
Tutkimukseen II osallistui kahdeksan koehenkilöä. Heidän äänihuulivärähtelyään rekisteröitiin ylinopeuskameralla heidän ääntäessään silikoniputken kautta veteen. Kaksi näytesarjaa tallennettiin. 1) Vokaaliääntöä ennen, jälkeen ja viiden minuutin putkiäännön aikana putken toisen pään ollessa upotettuna 5 cm syvyyteen veteen, ja 2) ääntöä putken kautta veteen putken toisen pään ollessa upotettuna veteen 5 cm, 10 cm, ja 18 cm syvyyteen. Ylinopeuskuvauksesta mitattiin fonovibrografia-menetelmän avulla useita äänihuulivärähtelyn laatua kuvaavia parametreja.
Tutkimuksessa III verrattiin erilaisten puolisulkuharjoitusten vaikutuksia 45 osallistujalla, jotka jakautuivat neljään ryhmään: 1) terveääniset henkilöt, joilla ei ollut äänikoulutusta, 2) terveääniset, äänikoulutusta saaneet, 3) hyperfunktionaaliset äänipotilaat, ja 4) potilaat, joilla oli toispuoleinen äänihuulihalvaus. Puolisulkuharjoitteina käytettiin erilaisia putkia (mehupilli, sisäläpimitta 5 mm; kapea pilli, sisäläpimitta 2.7 mm; silikoniputki, sisäläpimitta 10 mm). Putken toista päätä pidettiin sekä ilmassa että vedessä. Äänisignaali, äänihuulten välisen kontaktin vaihtelua kuvaava elektroglottografisignaali ja suupaine tallennettiin samanaikaisesti. Signaaleista mitattiin äänihuulten suhteellinen kontaktiaika, äänihuulten alapuolinen, yläpuolinen ja transglottaalinen paine (edellisten erotus) sekä äänen perustaajuus.
Tutkimuksessa IV tarkasteltiin 20 hyperfunktionaalista dysfoniaa sairastavan potilaan ääntöväylää nasoendoskopian avulla. Potilaat tuottivat kahdeksaa erilaista puolisulkuharjoitetta: huulitäryä, suun sulkemista kädellä, ääntöä neljään erilaiseen putkeen sekä putken kautta veteen putken toisen pään ollessa upotettuna 3 cm ja 10 cm syvyyteen. Jokainen harjoite tuotettiin kolmella voimakkuustasolla: totunnainen, hiljainen ja voimakas. Sokkoutetussa arvioinnissa kolme laryngologia määritti endoskopiakuvista viisiportaisella mitta-asteikolla kurkunpään vertikaaliaseman, kurkunpään suuaukon läpimitan (etu-taka –suunnassa) ja nielun leveyden. Arvioijien sisäinen ja arvioijien välinen yhtäpitävyys laskettiin luokkiensisäisen korrelaatiokertoimen avulla. Ääntöväylästä tehtyjä mittauksia tarkasteltiin monimuuttujaisen lineaarisen regression avulla. Myös muuttujien väliset korrelaatiot laskettiin.
Tutkimuksessa I todettiin, että putkeen tai pilliin ääntämisen aikana ja sen jälkeen pehmeä suulaki sulki nenänportin, kurkunpää laskeutui ja alanielu laajeni. Alanielun ja kurkunpään ääntöväylän pinta-alojen suhde kasvoi. Akustisissa tuloksissa näkyi enemmän äänienergiaa laulajan/puhujan formanttiklusterin alueella. Äänihuulten välinen kontaktiaika pieneni. Subglottaalinen ilmanpaine kasvoi. Kuunteluarvion mukaan äänenlaatu oli harjoituksen jälkeen parempi kuin ennen sitä. Muutokset olivat samansuuntaisia mutta suurempia pilliin ääntämisen aikana ja sen jälkeen verrattuna putkeen ääntämiseen.
Tutkimuksessa II oli havaittavissa seuraavat tendenssit. Äänihuulivärähtelyn suhteellinen laajuus ja ääniraon pinta-alamuutoksista mitatut harmonisen äänienergian suhde hälyenergiaan sekä spektrin kaltevuus pienenivät, kun äännettiin putken kautta veteen. Äänihuulten sulkeutumisnopeus kasvoi, kun putki oli 10 cm syvyydessä, ja äänihuulten suhteellinen kontaktiaika kasvoi putken ollessa 18 cm syvyydessä. Äänihuulten kontaktiaika pieneni, kun putki oli 5 cm syvyydessä, ja äänihuulivärähtelyn epäsäännöllisyys (jitter) oli vähäisempää tämän harjoituksen aikana ja sen jälkeen.
Tutkimus III osoitti, että kaikilla tarkastelluilla puolisulkuharjoitteilla oli merkitsevä vaikutus äänihuulten alapuoliseen, yläpuoliseen ja transglottaaliseen ilmanpaineeseen sekä äänihuulten suhteelliseen kontaktiaikaan. Ääntö kapeaan pilliin (toinen pää ilmasssa) ja 55 cm –mittaisen silikoniputken kautta veteen putken toisen pään ollessa 10 cm syvyydessä tuotti kaikissa neljässä koehenkilöryhmässä keskimääräisesti suurimman äänihuulikontaktin keston ja ääniraon alapuolisen ja yläpuolisen ilmanpaineen. Ääniraon alapuolinen ja yläpuolinen ilmanpaine korreloivat keskenään.
Tutkimuksessa IV saatujen tulosten mukaan kaikki tutkitut puolisulkuharjoitteet laskivat kurkunpäätä, avarsivat nielua ja kavensivat kurkunpään ääntöväylää (epilaryngaaliputki). Vahvimmat tulokset saatiin äännettäessä kapeaan pilliin tai putken kautta veteen. Kurkunpään vertikaaliasema korreloi nielun leveyden ja kurkunpään suuaukon läpimitan kanssa, ja viimeksi mainitut korreloivat keskenään.
Väitöstutkimuksessa saaduista tuloksista voidaan päätellä, että 1) ääntöväylän keinotekoinen pidentäminen ja muut puolisulkuharjoitteet vaikuttavat samanaikaisesti äänentuoton aikaiseen ilmanpaineeseen, äänihuulivärähtelyyn ja ääntöväylän resonanssiominaisuuksiin, 2) useimmat näistä puolisulkuharjoitteiden avulla aikaansaatavista muutoksista ovat hyödyllisiä niin äänihäiriöpotilaiden terapiassa kuin ammattiäänenkäyttäjien äänen harjoittamisessa. Nämä muutokset edistävät taloudellisempaa äänentuottoa. 3) Sekä elimellisistä että toiminnallisista äänihäiriöistä kärsivät potilaat kuten myös terveääniset koehenkilöt, riippumatta siitä, onko heillä äänikoulutusta vai ei, toimivat samalla tavoin samoissa harjoitusolosuhteissa (samoja puolisulkuharjoitteita tehdessään). 4) Semiokluusioiden aikana suupaine kasvaa, koska ilmavirtaus ääntöväylästä hidastuu. Samalla myös ääniraon alapuolinen ilmanpaine kasvaa kompensoidakseen yläpuolisen paineen kasvua. 5) Puolisulkuharjoitteiden tarjoama ääntöväylän virtausvastus vaikuttaa äänihuulten väliseen kontaktiaikaan. Suuri vastus näyttää johtavan suurempaan kontaktiaikaan. Tämän vuoksi suuren ilmavirtausvastuksen tarjoavat harjoitteet voivat olla hyödyllisiä esimerkiksi äänihuulihalvauspotilaille ja vanhuusiän äänihäiriöstä (presbyphonia) kärsiville potilaille. Sen sijaan liian tiiviistä äänihuulisulusta (hyperadduktiosta) ja äänenväsymishäiriöstä kärsiville soveltuvia ovat ne puolisulkuharjoitteet, jotka tarjoavat vähemmän virtausvastusta. 6) Puolisulkuharjoitteet vaikuttavat suotuisasti ääntöväyläasetukseen. Kurkunpää laskee, nielu avartuu ja pehmeä suulaki sulkee nenänportin tiiviimmin. Tällaiset väylämuutokset saavat aikaan positiivisia akustisia ja kuulonvaraisia muutoksia ääneen. Nämä väylämuutokset tapahtuvat vahvemmin, kun harjoite tarjoaa suuremman ilmavirtausvastuksen.
Eräs yhteinen piirre fysiologisissa ääniharjoitusmenetelmissä on se, että ne käyttävät hyväksi ääntöväylän puolisulkuja. Puolisulkuharjoituksina käytetään soinnillisia frikatiiveja, nasaaleja, huuli- ja kielitäryä, suun sulkemista kädellä ja erilaisiin putkiin ääntämistä. Putken toista päätä voidaan pitää joko vapaana ilmassa tai se voidaan upottaa veteen.
Tämän väitöstutkimuksen tarkoituksena oli tutkia, miten erilaiset puolisulkuharjoitteet vaikuttavat äänentuottoelimistön kolmeen osatekijään. Oletuksena oli, että nämä harjoitteet vaikuttavat samanaikaisesti äänentuoton aikaiseen ilmanpaineeseen, äänihuulten toimintaan ja ääntöväylän tilanteeseen. Osatutkimuksissa tarkasteltiin 1) ääntöväylätilannetta, äännönaikaista ilmanpainetta, äänihuulten välisen kontaktin vaihtelua ajassa sekä äänen akustista ja kuulonvaraista laatua, kun harjoitteena käytettiin perinteistä suomalaista resonaattoriputkea ja kapeaa pilliä, 2) äänihuulivärähtelyn laatua, kun äännettiin putken kautta veteen, 3)äänentuoton aikaista ilmanpainetta ja äänihuulten välisen kontaktin vaihtelua erityyppisillä tutkimushenkilöillä heidän ääntäessään putken kautta ilmaan ja veteen, ja 4) erilaisten puolisulkuharjoitteiden vaikutusta ääntöväylän tilanteeseen (kurkunpään vertikaaliasemaan sekä kurkunpään ja nielun läpimittaan) hyperfunktionaalisesta dysfoniasta kärsivillä potilailla.
Tutkimuksessa I oli koehenkilönä klassisen laulukoulutuksen saanut mies. Ääntöväylästä otettiin tietokonekerroskuvaus koehenkilön tuottaessa itselleen miellyttävältä puhekorkeudelta vokaalia [a:] sekä ääntäessä resonaattoriputkeen, putken toinen pää ilmassa. Putkiäännön jälkeen vokaaliääntö toistettiin. Vastaava kolmen näytteen sarja toistettiin, tällä kertaa harjoituksena oli kapeaan pilliin ääntäminen. Sarjojen välillä pidettiin 15 minuutin tauko, jonka aikana koehenkilö oli puhumatta. Sagittaalisista ja transversaalisista tietokonekerroskuvista mitattiin ääntöväylätilannetta kuvaavia etäisyyksiä ja pinta-aloja. Tutkimuksessa tarkasteltiin myös äänen akustisia ja kuulonvaraisia piirteitä, äänihuulten välisen kontaktin vaihtelua (elektroglottografian avulla) sekä mitattiin äänentuoton aikainen suunsisäinen ilmanpaine.
Tutkimukseen II osallistui kahdeksan koehenkilöä. Heidän äänihuulivärähtelyään rekisteröitiin ylinopeuskameralla heidän ääntäessään silikoniputken kautta veteen. Kaksi näytesarjaa tallennettiin. 1) Vokaaliääntöä ennen, jälkeen ja viiden minuutin putkiäännön aikana putken toisen pään ollessa upotettuna 5 cm syvyyteen veteen, ja 2) ääntöä putken kautta veteen putken toisen pään ollessa upotettuna veteen 5 cm, 10 cm, ja 18 cm syvyyteen. Ylinopeuskuvauksesta mitattiin fonovibrografia-menetelmän avulla useita äänihuulivärähtelyn laatua kuvaavia parametreja.
Tutkimuksessa III verrattiin erilaisten puolisulkuharjoitusten vaikutuksia 45 osallistujalla, jotka jakautuivat neljään ryhmään: 1) terveääniset henkilöt, joilla ei ollut äänikoulutusta, 2) terveääniset, äänikoulutusta saaneet, 3) hyperfunktionaaliset äänipotilaat, ja 4) potilaat, joilla oli toispuoleinen äänihuulihalvaus. Puolisulkuharjoitteina käytettiin erilaisia putkia (mehupilli, sisäläpimitta 5 mm; kapea pilli, sisäläpimitta 2.7 mm; silikoniputki, sisäläpimitta 10 mm). Putken toista päätä pidettiin sekä ilmassa että vedessä. Äänisignaali, äänihuulten välisen kontaktin vaihtelua kuvaava elektroglottografisignaali ja suupaine tallennettiin samanaikaisesti. Signaaleista mitattiin äänihuulten suhteellinen kontaktiaika, äänihuulten alapuolinen, yläpuolinen ja transglottaalinen paine (edellisten erotus) sekä äänen perustaajuus.
Tutkimuksessa IV tarkasteltiin 20 hyperfunktionaalista dysfoniaa sairastavan potilaan ääntöväylää nasoendoskopian avulla. Potilaat tuottivat kahdeksaa erilaista puolisulkuharjoitetta: huulitäryä, suun sulkemista kädellä, ääntöä neljään erilaiseen putkeen sekä putken kautta veteen putken toisen pään ollessa upotettuna 3 cm ja 10 cm syvyyteen. Jokainen harjoite tuotettiin kolmella voimakkuustasolla: totunnainen, hiljainen ja voimakas. Sokkoutetussa arvioinnissa kolme laryngologia määritti endoskopiakuvista viisiportaisella mitta-asteikolla kurkunpään vertikaaliaseman, kurkunpään suuaukon läpimitan (etu-taka –suunnassa) ja nielun leveyden. Arvioijien sisäinen ja arvioijien välinen yhtäpitävyys laskettiin luokkiensisäisen korrelaatiokertoimen avulla. Ääntöväylästä tehtyjä mittauksia tarkasteltiin monimuuttujaisen lineaarisen regression avulla. Myös muuttujien väliset korrelaatiot laskettiin.
Tutkimuksessa I todettiin, että putkeen tai pilliin ääntämisen aikana ja sen jälkeen pehmeä suulaki sulki nenänportin, kurkunpää laskeutui ja alanielu laajeni. Alanielun ja kurkunpään ääntöväylän pinta-alojen suhde kasvoi. Akustisissa tuloksissa näkyi enemmän äänienergiaa laulajan/puhujan formanttiklusterin alueella. Äänihuulten välinen kontaktiaika pieneni. Subglottaalinen ilmanpaine kasvoi. Kuunteluarvion mukaan äänenlaatu oli harjoituksen jälkeen parempi kuin ennen sitä. Muutokset olivat samansuuntaisia mutta suurempia pilliin ääntämisen aikana ja sen jälkeen verrattuna putkeen ääntämiseen.
Tutkimuksessa II oli havaittavissa seuraavat tendenssit. Äänihuulivärähtelyn suhteellinen laajuus ja ääniraon pinta-alamuutoksista mitatut harmonisen äänienergian suhde hälyenergiaan sekä spektrin kaltevuus pienenivät, kun äännettiin putken kautta veteen. Äänihuulten sulkeutumisnopeus kasvoi, kun putki oli 10 cm syvyydessä, ja äänihuulten suhteellinen kontaktiaika kasvoi putken ollessa 18 cm syvyydessä. Äänihuulten kontaktiaika pieneni, kun putki oli 5 cm syvyydessä, ja äänihuulivärähtelyn epäsäännöllisyys (jitter) oli vähäisempää tämän harjoituksen aikana ja sen jälkeen.
Tutkimus III osoitti, että kaikilla tarkastelluilla puolisulkuharjoitteilla oli merkitsevä vaikutus äänihuulten alapuoliseen, yläpuoliseen ja transglottaaliseen ilmanpaineeseen sekä äänihuulten suhteelliseen kontaktiaikaan. Ääntö kapeaan pilliin (toinen pää ilmasssa) ja 55 cm –mittaisen silikoniputken kautta veteen putken toisen pään ollessa 10 cm syvyydessä tuotti kaikissa neljässä koehenkilöryhmässä keskimääräisesti suurimman äänihuulikontaktin keston ja ääniraon alapuolisen ja yläpuolisen ilmanpaineen. Ääniraon alapuolinen ja yläpuolinen ilmanpaine korreloivat keskenään.
Tutkimuksessa IV saatujen tulosten mukaan kaikki tutkitut puolisulkuharjoitteet laskivat kurkunpäätä, avarsivat nielua ja kavensivat kurkunpään ääntöväylää (epilaryngaaliputki). Vahvimmat tulokset saatiin äännettäessä kapeaan pilliin tai putken kautta veteen. Kurkunpään vertikaaliasema korreloi nielun leveyden ja kurkunpään suuaukon läpimitan kanssa, ja viimeksi mainitut korreloivat keskenään.
Väitöstutkimuksessa saaduista tuloksista voidaan päätellä, että 1) ääntöväylän keinotekoinen pidentäminen ja muut puolisulkuharjoitteet vaikuttavat samanaikaisesti äänentuoton aikaiseen ilmanpaineeseen, äänihuulivärähtelyyn ja ääntöväylän resonanssiominaisuuksiin, 2) useimmat näistä puolisulkuharjoitteiden avulla aikaansaatavista muutoksista ovat hyödyllisiä niin äänihäiriöpotilaiden terapiassa kuin ammattiäänenkäyttäjien äänen harjoittamisessa. Nämä muutokset edistävät taloudellisempaa äänentuottoa. 3) Sekä elimellisistä että toiminnallisista äänihäiriöistä kärsivät potilaat kuten myös terveääniset koehenkilöt, riippumatta siitä, onko heillä äänikoulutusta vai ei, toimivat samalla tavoin samoissa harjoitusolosuhteissa (samoja puolisulkuharjoitteita tehdessään). 4) Semiokluusioiden aikana suupaine kasvaa, koska ilmavirtaus ääntöväylästä hidastuu. Samalla myös ääniraon alapuolinen ilmanpaine kasvaa kompensoidakseen yläpuolisen paineen kasvua. 5) Puolisulkuharjoitteiden tarjoama ääntöväylän virtausvastus vaikuttaa äänihuulten väliseen kontaktiaikaan. Suuri vastus näyttää johtavan suurempaan kontaktiaikaan. Tämän vuoksi suuren ilmavirtausvastuksen tarjoavat harjoitteet voivat olla hyödyllisiä esimerkiksi äänihuulihalvauspotilaille ja vanhuusiän äänihäiriöstä (presbyphonia) kärsiville potilaille. Sen sijaan liian tiiviistä äänihuulisulusta (hyperadduktiosta) ja äänenväsymishäiriöstä kärsiville soveltuvia ovat ne puolisulkuharjoitteet, jotka tarjoavat vähemmän virtausvastusta. 6) Puolisulkuharjoitteet vaikuttavat suotuisasti ääntöväyläasetukseen. Kurkunpää laskee, nielu avartuu ja pehmeä suulaki sulkee nenänportin tiiviimmin. Tällaiset väylämuutokset saavat aikaan positiivisia akustisia ja kuulonvaraisia muutoksia ääneen. Nämä väylämuutokset tapahtuvat vahvemmin, kun harjoite tarjoaa suuremman ilmavirtausvastuksen.
Kokoelmat
- Väitöskirjat [4772]