Wie Stimmbänder Tonhöhe erzeugen: Die Physik der Stimmfrequenz

Die Stimmpitch wird durch die Grundfrequenz der Stimmbandvibration bestimmt, die durch Stimmbandspannung, -länge und -masse moduliert wird.

• Hohe Tonhöhe: Die Stimmbänder werden lang, dünn und gespannt (durch Kontraktion des Cricothyreoidea-Muskels). Dies erhöht die Spannung und reduziert die effektive vibrierende Masse, was zu schnelleren Vibrationszyklen (höhere Frequenz) führt.
• Niedrige Tonhöhe: Die Stimmbänder werden verkürzt, verdickt und entspannt (durch Kontraktion des Thyroarytenoid-Muskels). Niedrigere Spannung und größere Masse verlangsamen Vibrationszyklen (niedrigere Frequenz).

Der Kehlkopf wirkt wie ein Saiteninstrument mit variabler Spannung: Die Cricothyreoidea- und Thyroarytenoid-Muskeln passen antagonistisch die Steifigkeit und Länge der Bänder an und ermöglichen einen breiten Tonhöhenbereich. Der subglottale Druck (Luftstrom von den Lungen) liefert die Energie für die Oszillation.