Forschung: Lena Wössner und Sofia Umpierrez nehmen an "Schüler experimentieren" teil.
Freudenstadt/Balingen - Lena Wössner und Sofia Umpierrez vom Kepler-Gymnasium haben an dem Landesfinale von "Schüler experimentieren" teilgenommen. Die beiden haben sich mit der menschliche Stimme befasst.
"Habt Ihr eigentlich beachtet, dass sich die Stimme verändert, wenn man älter wird", fragt eine Frau an Stand 35 in der Balinger Messehalle. Außerdem könne man die Stimme ja auch so trainieren, dass sie anders klingt. Lena Wössner und Sofia Umpierrez bringen die Fragen nicht aus der Ruhe. Seit gut zwei Jahren sind die beiden 14-Jährigen Nachwuchs-Wissenschaftlerinnen.
"Ja, klar, daran haben wir gedacht. Bestimmte Merkmale der Stimme sind aber unveränderlich", erklären die Schülerinnen des Kepler-Gymnasiums professionell. "Stimme – genetischer Fingerabdruck!?" heißt ihr Projekt. Im Forschungsbereich Physik haben es die Mädchen damit bis zum Landesfinale von "Schüler experimentieren", der Juniorensparte von "Jugend forscht", in Balingen geschafft.
Obertöne genau untersucht
Dort haben sich die beiden gemeinsam mit 100 anderen Nachwuchs-Forschern bei Europas größtem naturwissenschaftlich-technischen Schülerwettbewerb den Fragen der Jury gestellt und sich mit anderen schlauen Tüftlern ausgetauscht. Hinter Lena und Sofia an der Wand hängen ausgedruckte Screenshots. Kurven sind darauf zu sehen. "Sie zeigen den Frequenzbereich der Obertöne in der Stimme", erklärt Lena. Das Phänomen menschliche Stimme beschäftigt die Schülerinnen schon lange. Vergangenes Jahr haben sie untersucht, ob man anhand der Stimme eines Menschen Alter, Geschlecht, Körpergröße und Gewicht heraushören kann.
"Alter und Geschlecht natürlich auf jeden Fall", fassen sie ihre ersten Forschungsergebnisse zusammen. Auf das Gewicht könne man anhand der Stimme nicht schließen. Was für die beiden aber erstaunlich war: "Die Größe eines Menschen kann man über seine Stimme herausfinden." Viel Lob bekamen die Schülerinnen für ihre Arbeit unter anderem von David Wahram, der als Professor am Institut für Angewandte Physik an der Universität Tübingen arbeitet. Er ermunterte die Jungforscherinnen weiterzumachen.
Lena und Sofia bewarben sich erneut bei "Schüler experimentieren". Ein ganzes Jahr lang sammelten sie Zeitungsartikel und Aufsätze zu ihrem Fachgebiet, machten sich schlau über den aktuellen Stand der Wissenschaft. Denn dieses Mal wollten sie noch einen Schritt weitergehen. Sie wollten wissen, ob die Stimmen sich so eindeutig zuordnen lassen wie etwa genetisches Material, sagen sie. Dann könne man die Stimme etwa dazu einsetzen die Wohnungstür zu öffnen, aber auch in der Kriminalermittlung könne das weiterhelfen.
In der Theater-AG haben die Mädchen zunächst Stimmen aufgenommen und dann am Computer analysiert, welche Unterschiede die Stimmen der einzelnen Sprecher zeigen und welchen Einfluss Emotionen darauf haben.
"Wenn jemand fröhlich ist, ist der Oberton tiefer", haben die Jungwissenschaftlerinnen beispielsweise herausgefunden. Der Oberton sei generell entscheidend, um bei Stimmen differenzieren zu können. Pro getesteter Person haben die Schülerinnen 40 Screenshots ausgewertet. Keine einfache Aufgabe. "Wir haben fast ein halbes Jahr dafür gebraucht", sagen sie. Zumal die 14-Jährigen diese Arbeit zusätzlich zum normalen Unterricht, zu Klassenarbeiten und Hausaufgaben auf sich genommen haben.
Das Endergebnis: "Die Stimme kann als Hinweis, aber nicht als genetischer Fingerabdruck dienen", sagt Lena. Sind die beiden da nicht ein wenig enttäuscht darüber, dass sich ihre Theorie nicht bestätigt hat? "Nein, eigentlich nicht", sagt Sofia. Denn auch ein Hinweis sei schließlich wichtig.
Möglicherweise hilfreich bei Polizeiarbeit
Eine Stimmanalyse könne beispielsweise in der Polizeiarbeit hilfreich sein und einen Anhaltspunkt geben. Das sei doch toll. Gerade weil ihre Ergebnisse nicht ganz eindeutig seien, würden sie ihre Arbeit so spannend finden, sagen die Schülerinnen.
Mit der menschlichen Stimme möchten sie sich weiter befassen, erst einmal aber vermutlich eine kleine Pause einlegen wegen der Schule. Und dann geht es für die beiden vielleicht zum Wettbewerb für die Älteren, zu "Jugend forscht".
