Noch ist Zeit dafür!

Theorie-Referat

von

Markéta Nováková

Christina Reibstein

Jennifer Weis

Thomas Künne

Heiko Frankenberg

Was ist der Lee-Effekt?

Definition:• Benannt nach seinem Entdecker Lee (1951)• Bei normalerweise fließend sprechenden

Personen treten erhebliche Sprachunflüssig-keiten auf (ähnlich denen Stotternder), wenn ihnen die eigenen Sprachäußerungen mit einer zeitlichen Verzögerung von wenigen Zehntelsekunden über Kopfhörer wiedergeben werden

• dt.: Verzögerte akustische Rückmeldung (VAR)

• engl.: Delayed Auditory Feedback (DAF)

Sprechunflüssigkeiten(die beim Lee-Effekt auftreten)

Befund:•Laut- und Silbenwiederholungen•Ausspracheblockierungen•Vokale werden deutlich gedehnt•Starke Schwankungen der

Sprechgeschwindigkeit•Zunahme von Tonhöhe und Lautstärke•Bemühungen um sorgfältige

Artikulation

Sprechunflüssigkeiten(die beim Lee-Effekt auftreten)

Erklärung:

• Vermutlich sind diese typischen Sprechunflüssigkeiten Bewältigungsversuche des Organismus, unter anderem durch die Zunahme von Tonhöhe und Lautstärke die lauten Rückmeldungen zu übertönen. - Dieser Versuch ist jedoch sinnlos, denn die Lautstärke wird durch die Kopfhörer zurückgemeldet!

Alter und Lee-Effekt

• Vom Alter der Versuchspersonen hängt die notwendige Länge der Sprachverzögerung für maximale Sprechstörungen ab:

Kinder 4 – 9 Jahre ca. 600 ms

Jüngere Erwachsene bis 30 J.

ca. 160 – 220 ms

Höheres Alter 60 – 80 Jahre ca. 400 ms

Alter und Lee-Effekt

•Es gibt aber auch beträchtliche interindividuelle Schwankungen

•Man findet ältere und jüngere Menschen, bei denen es zur max. Störung bei relativ kurzer Verzögerungszeiten kommt

•Allgemein werden jedoch Sprechstörungen umso deutlicher und stärker, je länger die individuelle Rückmeldezeit ist

Geschlecht und Lee-Effekt

Befund:

• Männliche Personen sind störungsanfälliger gegenüber den Störeinflüssen der VAR als weibliche Personen

Erklärung:

• Männer haben möglicherweise ein konstitutionell instabileres neuromuskuläres Sprachkontroll-system

Emotionale Reaktion und Lee-Effekt

Befund:• Versuchspersonen, die während des Versuchs

emotional stark erregt sind (gemessen am Hautwiderstand), behalten die Sprechstörungen bis zu mehreren Minuten nach Beendigung des Versuchs

• Besonders Kinder reagieren stark emotional und verwirrt auf die Lee-Effekte. – Auftretende Störungen sind noch ausgeprägter als bei älteren Personen

Erklärung:• Bei Kindern ist die motorische Aussprachesicherheit

noch nicht so stabil wie bei Erwachsenen

Stottern als Folge einer Wahrnehmungsstörung

•Um Sprache sinnvoll zu koordinieren, benötigt der Mensch Informationen darüber, wie das Gesprochene gelungen ist

•Diese (Auto-)Regulation wird über verschiedene Rückmeldekreise (Feedback-Kanäle) des Wahrnehmungssystems unwillkürlich kontrolliert und willkürlich beeinflusst

Feedback-Kanäle

Akustische Feedback-Kanäle:

•Beidseitige Luftleitungen (Ohren/Schall)

•Beidseitige Knochenleitungen (z.B. Kiefer)

•Beidseitige Rückmeldung über Bindegewebsstrukturen

Feedback-Kanäle

Sensomotorische Feedback-Kanäle:• Bewegungsempfindungen (Muskeln)

kinästhetisches Feedback

• Oberflächensensibilität (Tast- und Berührungs-empfindungen) taktiles Feedback

• Tiefensensibilität des Sprechapparates (Lage- und Bewegungsempfindungen durch Sensoren in den Sprechmuskeln) propriozeptives Feedback (aus den Muskeln)

Effekte der verzögerten Sprachrückkoppelung bei Stotternden

•Typische Sprachfehler•Atemauffälligkeiten•Mitbewegungen• Iterationen

abhängig von:•Lautstärke (Maskierungsbedingungen)•Verzögerungszeit

(Ablenkungsbedingung)

Effekte der verzögerten Sprachrückkoppelung bei Stotternden

Erklärung:

• Akustische Selbstkontrolle erschwert

• Aufmerksamkeitsverlagerung zur kinästhetischen Sprachkontrolle

• Konzentration auf die Muskelempfindung

Fazit:

• Beträchtliche Verbesserung für Stotternde unter VAR

Ergebnisse experimenteller Erklärungsversuche für Stottern

Bevor Fragen auftauchen …

•Weißes Rauschen ist ein durch Tongeneratoren erzeugtes Geräuschgemisch von Sinusschwingungen

• Die Intensitäts- bzw. Energiedichte der einzelnen Frequenzen und deren Amplituden sind über das ganze Frequenzspektrum (20 Hz – 20 kHz) gleichmäßig verteilt

Ergebnisse experimenteller Erklärungsversuche für Stottern

Befund:

• „Weißes Rauschen“ während der Sprechpausen und kontinuierliches „Maskieren“ reduzieren Sprachstörungen gleichermaßen

Erklärung:

• Kontraktion von Mittelohrmuskeln 65 – 100 ms vor dem Sprechen oder vor erwarteten Geräuschen

Ergebnisse experimenteller Erklärungsversuche für Stottern

Annahme:

•Weißes Rauschen löst in Sprechpausen Kontraktionen aus, die dann bei Sprechbeginn auditive Rückkopplungsinterferenzen abfangen durch den übertragungshemmenden Zustand der Kontraktion (Überlastungsschutz)

Ergebnisse experimenteller Erklärungsversuche für Stottern

Mit zunehmender Häufigkeit solcher Koppelungen kann es zu einer

Konditionierung auf den Sprechbeginn kommen

5 Störungserscheinungen als Ursache für Stottern

• Sprechimpulse für die Artikulation laufen zu schnell ein, die Muskulatur kann nicht Schritt halten

• Sprechimpulse laufen verzögert, unregelmäßig oder für eine Phase doppelt bis vervielfacht ein

• Phonation setzt zwar mit dem Willen zum Sprechen ein, die überspannten Artikulationsmuskeln können jedoch nicht reagieren

5 Störungserscheinungen als Ursache für Stottern

•Artikulationsmuskulatur wird innerviert, Lippen und Zungen bewegen sich, die Stimmgebung bleibt aber aus

•Wenn Aktivierungsbedingungen zu extrem werden, kann Sprechen völlig blockiert sein; die Impulse für Phonation und Artikulation sind gesperrt

Displazierte Rhythmus-Hypothese vonHowell, Powell und Khan

Annahme von Lee über die Ursachen von Sprachstörungen:

•Sprecher kontrolliert Gesagtes auf Fehler, wozu er Laute und Silben benutzt

•Werden diese verzögert dargeboten, entsteht der Eindruck eines Fehlers

Displazierte Rhythmus-Hypothese von Howell, Powell und Khan

Sprechen Mond- scheinHören Mond- schein

Annahme von Lee:

Displazierte Rhythmus-Hypothese von Howell, Powell und Khan

Annahme von Black:•Übernimmt grundsätzlich die

Annahme von Lee•Sagt aber, dass Sprache aus Einheiten

besteht, wobei eine Einheit, die produziert und direkt kontrolliert wird eine Silbe ist

•Eine Silbe ist ca. 200 ms lang; eben bei dieser Verzögerung entstehen die meisten Sprachstörungen

Displazierte Rhythmus-Hypothese vonHowell, Powell und Khan

Definition:•Diese Hypothese wird gemäß VAR von

Sprachen so genannt, weil der Rhythmus des displazierten Signals in diesem Fall eine Störung verursacht

•Nicht der Inhalt, Silben oder Vokale irritieren den Sprecher bei VAR, sondern der verzögert zurückgemeldete Rhythmus der Sprache

Displazierte Rhythmus-Hypothese von Howell, Powell und Khan

Sprechen Mond- scheinHören Mond- schein

Verzögerungszeit: 200 ms

Displazierte Rhythmus-Hypothese von Howell, Powell und Khan

Sprechen Mond- scheinHören Mond- schein

Verzögerungszeit: < 200 ms

Displazierte Rhythmus-Hypothese von Howell, Powell und Khan

VAR bei nonverbalen Tätigkeiten:

•Nur der Rhythmus der displazierten Rückmeldung verursacht Störungen

•So z.B. bei Tastendrücken, wo sich Stärke und Dauer bei verzögerter Rückmeldung erhöhen

•Forschung anhand der verzögerten Rückmeldung von Morsesignalen…

Experiment 1 von Howell, Powell und Khan (1983): Morse Code mit VAR

• Eine Intention des ersten Experiments war, herauszufinden, ob es eine charakteristische Spitze (peak) in der Dauer der Übertragungszeit von Morsezeichen kommt, ähnlich wie bei Versuchen mit Sprachinhalten

• Eine andere Intention war, beurteilen zu können, ob VAR mehr Störungen bei unregelmäßigem Rhythmus als bei regelmäßigem Rhythmus hervorruft

Experiment 1 von Howell, Powell und Khan (1983): Morse Code mit VAR

Methode:

• 12 Vps (ohne Morse-Erfahrung)

• 3 Buchstaben-Paare (M & T, H & I, K & I)

• Aufgabe: Fehlerfreie Übermittlung von 40 Buchstaben

• Verzögerungszeiten von 0, 100, 150, 200, 300 und 500 msec

Ergebnis: …

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

0 100 200 300 400 500

Delay (ms)

Überm

ittl

ungsz

eit

(s) M ( - - ) & T ( - )

H ( . . . ) & I ( . . )

K ( - . - ) & I ( . - . )

Quelle: Amplitude Contour of the Delayed Signal and Interference in Delayed Auditory Feedback Tasks; P. Howell, D. Powell, I. Khan; in: Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance (1983), Vol. 9, Nr. 5, p. 777

Experiment 1 von Howell, Powell und Khan (1983): Morse Code mit VAR

Zusammenfassung:

•Der Rhythmus scheint nach diesen Ergebnissen ein bedeutender Faktor bei VAR-Effekten zu sein

•Mit steigender Rhythmus-Komplexität nimmt ebenfalls die Störungsanfälligkeit zu

Ein Beispiel aus der Musik:Delay-Zeiten bei verschiedenen

Geschwindigkeiten

• 1 Minute = 60 Sekunden = 60.000 ms

• Schläge pro Minute (engl. beats per minute) beziehen sich auf „1/4-Schläge“

• Die relative Länge einer ¼-Note bei einer Geschwindigkeit von X bpm errechnet sich wie folgt: 1 Min. (in ms)

-------------------- = Rel. Länge ¼-Note in ms X bpm

• Bei 60 bpm ist z. B. eine ¼-Note 1.000 ms lang (eine ½-Note entsprechend 2 mal so lang …)

Ein Beispiel aus der Musik:Delay-Zeiten bei verschiedenen

Geschwindigkeiten

Speed: 60 bpm

1/1-Note 4000,00 ms

1/2-Note 2000,00 ms

1/4-Note 1000,00 ms

1/8-Note 500,00 ms

1/16-Note 250,00 ms

Speed: 120 bpm

1/1-Note 2000,00 ms

1/2-Note 1000,00 ms

1/4-Note 500,00 ms

1/8-Note 250,00 ms

1/16-Note 125,50 ms

Ein Beispiel aus der Musik:Delay-Zeiten bei verschiedenen

Geschwindigkeiten

Speed: 85 bpm

1/1-Note 2823,53 ms

1/2-Note 1411,76 ms

1/4-Note 705,88 ms

1/8-Note 352,94 ms

1/16-Note 176,47 ms

Speed: 97 bpm

1/1-Note 2474,23 ms

1/2-Note 1237,11 ms

1/4-Note 618,56 ms

1/8-Note 309,28 ms

1/16-Note 154,64 ms