Akustik Fonetik

Ses ve spektral analizler, sesli harf biçimlerini artan yoğunlukta frekans aralıkları olarak gösterir.

Akustik fonetik üst disiplinidir fonetik ile fırsatlar, akustik insan arasında konuşma sesleri meşgul. Akustik fonetik, dilsel seslerin, konuşmacıdan dinleyiciye aktarılırken ses titreşimleri olarak tanımlanmasıyla ilgilenir. Akustik fonetik inceleme alanı bu nedenle konuşmacı tarafından artikülasyondan sonra ve sinyal dinleyicinin kulağı tarafından alınmadan önceki alandır .

Konuşma sesleri fiziksel açıdan sesten oluştuğu için akustik fonetik, konuşma seslerini tanımlamak için akustikten gelen frekans ve genlik gibi fiziksel nicelikleri kullanabilir . Akustik fonetik , konuşma seslerini görsel olarak temsil etmek için spektograf gibi teknik cihazları da kullanır . Konuşma seslerinin önemli görsel temsilleri, ses dalgalarının zaman içindeki frekansını ve genliğini gösteren osilogramdır . Fonetikte yaygın olarak kullanılan bir spektrum analizi olan sonagramlar , diğer şeylerin yanı sıra, sesli harfleri artan yoğunluktaki frekans aralıkları olarak tanımlamak için kullanılır .

Tarih

1878'den kalma kalay folyo fonografı ile Thomas Alva Edison

Fonetiğin başlangıçları 2000 yıldan daha eski olmasına rağmen, akustik fonetik nispeten genç bir alt disiplindir. Modern zamanlarda doğa bilimlerinin yükselişiyle birlikte, akustik ve matematikten elde edilen sonuçları ve yöntemleri kullanan doğal bir bilim disiplini olarak akustik fonetik için ön koşullar yaratılmıştır . Büyük bir erken katkı, örn. B. 18. yüzyılın sonlarına doğru matematikçi Leonhard Euler'in ünlülerin akustik özelliklerini daha kesin bir şekilde tanımlamaya çalıştığı titreşim teorisi .

Konuşma seslerinin akustik özelliklerinin araştırılmasında bir atılım , Thomas Edison'un fonografı gibi teknik cihazların mevcut olduğu 19. yüzyılda yapıldı. Fonograf ile konuşulan sesler de dahil olmak üzere ses kaydedilebilir ve çoğaltılabilir. Jean-Pierre Rousselot , bilimsel amaçlı konuşma kaydının öncülerinden biriydi ve bir bilim disiplini olarak fonetiğin kurucu babalarından biri olarak adlandırılabilir. Ludimar Hermann , 1889 ve 1890'da matematiksel ilkelerin yardımıyla vokal ve ses eğrilerini analiz etmeyi de başardı. Formant terimi, aynı zamanda , z olan bir frekans aralığında akustik enerjinin konsantrasyonu olan Hermann'a geri döner . B. ünlülerin tanımı için esastır.

1940'lardan itibaren elektroakustiğin gelişmesiyle akustik fonetik , seslerin görselleştirilip analiz edilebildiği sonagraf gibi teknik cihazlarla kullanılabilir hale geldi. Bilgisayarların ortaya çıkmasıyla birlikte, osiloskop ve sonograf gibi klasik akustik fonetik cihazların yanı sıra dijital sinyal işleme araçları da ön plana çıkmıştır. Gelen konuşma teknolojisi otomatik olarak sahip ses tanıma ve konuşma sentezi önemli ilerleme gösterdi. Kişisel bilgisayarların ve Praat gibi ücretsiz yazılımların mevcudiyeti de fonetik analizlerin yapılmasını çok daha kolay ve ucuz hale getirdi.

Temel konular ve sorular

Akustik temeller

Martin kelimesinin osilogramı ; Zaman içinde konuşma sinyalinin ( genlik ) yoğunluğunun temsili

Akustik fonetik temelleri bir alt alana gelen fizik , akustik . Fizik bakış açısından, konuşma sesleri ses dalgaları olduklarını seyahat gelen larinks aracılığıyla ses yolunun ( farinks , ağız ve burun ) ve son olarak dinleyicinin kulağına konuşmacının ağzından hava yoluyla iletilir. Ses dalgaları akustik kullanılarak ölçülebilir ve tanımlanabilir.

Ses dalgaları, 20°C sıcaklıkta havada saniyede 343 metre ses hızıyla yayılan basınç ve yoğunluk dalgalanmalarıdır . Hava basıncındaki bu minimum dalgalanmalar insan kulağı tarafından duyulabilir. Ses dalgaları, frekans ve genlik gibi fiziksel niceliklerle tanımlanabilir . Frekans, ses dalgasının saniyede titreşme sayısıdır ve pratikte bir tonun perdesi, bir tonun frekansına eşittir. Genlik ise sesin yoğunluğunu yansıtır ( ses basıncı , hacim ).

Konuşma sesleri, ses titreşimlerinin özel bir türüne, yani seslere aittir . Aksine sesler , sesler periyodik ses vardır salınımları sözde, sinoidal salınımlar . Saf tonların (örneğin müzikten) aksine , dilsel sesler bileşik ses titreşimleridir. Bu kompozit titreşimler, bireysel sinoidal titreşimlere bölünebilir. Böyle bir bozulma ile, bireysel kısmi salınımların genlikleri belirlenir. Bu şekilde bir ses spektrumu elde edersiniz ve bunu yapmak için kullanılan yönteme frekans analizi veya Fourier analizi denir (Fransız matematikçi Jean Baptiste Joseph Fourier'den sonra ).

Konuşulan dilin akustiği

Kaynak filtre modeli

Akustik fonetikte, dilsel seslerin üretiminde iki aşama arasında bir ayrım yapılır:

  • Ham sesin Nesil: ham ses yoluyla oluşturulur ve türbülans havası ne zaman aracılığıyla akciğerlerden hava akış larinks ile Glottis ve ses telleri aracılığıyla ve üzerinde ağız ve burun . İçin sesli sesler ( sesli ve sesli ünsüz çünkü hava basıncında değişiklikler çok türbülans, hava akımı nedeniyle) titreşimli ses yakın siklik açık kıvrımlar ve. Bu aynı zamanda ses tonlarının üretimi olarak da adlandırılır. Sessiz ünsüzler söz konusu olduğunda, glottisten ağız ve burun çıkışına giden yolda hava akışının geçmesi gereken daralmalar nedeniyle türbülans oluşur, örn. B. glottis veya (neredeyse) kapalı dudaklar yoluyla . Bu üretilen ham ses daha sonra gürültü olarak da adlandırılır.
  • Ham sesin modülasyonu: Ham ses, çene , dil ve dudak gibi artikülasyon organlarının konumuna bağlı olarak boğazda ve burunda modüle edilir .

Gelen fısıldarken , daha sesli harf sadece düzenlenmesiyle oluşturulmuştur spektrumunu gürültü ise, bir cebri hava akımı ses telleri oyun hiçbir rolü.

Konuşma sesi üretiminin tanımı ile bağlantılı olarak, kaynak-filtre modeli, akustik fonetiğin önemli bir modelidir. Kaynak filtresi teorisi veya kaynak filtresi modeli, sesli harf artikülasyonunun bir modellemesidir. Sesin sesli harfler tarafından nasıl yapıldığının basitleştirilmiş bir temsilini verir. Model, vokal kıvrımlar gibi ham sesin bir kaynağını varsayar. Ham ses, glottis ve dudaklar arasındaki, sözde bağlantı tüpü adı verilen alandan geçerken değiştirilir. Uzatma borusu, ham ses için bir filtre görevi görür. Kaynak filtresi teorisi , bir sesli harfin akustik özellikleri ile ses yolunun şekli arasındaki ilişkiyi gösteren bir model geliştirmek için onu kullanan Gunnar Fant'ın çalışmasına kadar uzanır .

Kaynak filtresi teorisi, hem akustik konuşma analizi hem de konuşma sentezi için temeldir. Kaynak-filtre teorisine göre, ünlüler, önce yapılandırılmamış bir spektral zarf ile bir ses spektrumu üreterek ve daha sonra bu ses spektrumunu bir dizi bant geçiren filtreden geçirerek sentetik olarak oldukça kolay bir şekilde üretilebilir .

Konuşma sinyallerinin görsel temsili

Akustik fonetik, konuşma sinyallerini görsel olarak temsil etmek için çeşitli yöntemler geliştirmiştir. Bunun arkasındaki amaç, dilsel seslerin akustik özelliklerini daha kesin olarak kaydedebilmek ve tanımlayabilmektir. Bunlar, zaman içinde frekansı ve genliği görüntülemek için osiloskopun kullanımını ve ayrıca ses spektrogramları (veya sonogramlar) oluşturmak için bir sonagrafın kullanımını içerir .

Görsel temsil yöntemleri

Dilbilimsel analiz için Praat yazılımını kullanarak konuşulan Vikipedi'nin osilogramı (üstte), spektrogramı (ortada) ve fonetik transkripsiyonu (altta) .

Akustik fonetik, konuşulan ifadelerin akustiğini görselleştirmek için çeşitli yöntemler kullanır. Önemli bir temsil biçimi , ses titreşimlerini bir zaman ekseni boyunca bir grafik olarak gösteren osilogramdır . Osilogram, sesin gerçek titreşim sürecini gösterir, yani ses dalgalarının iletimi sırasında hava parçacıklarının titreşimini ölçer. Osilogram, diğer şeylerin yanı sıra ses dalgalarının frekansını ve genliğini gösterir.

Osilogram, diğer şeylerin yanı sıra , dilsel ifadenin hece yapısı ve konuşma melodisi hakkında bilgi sağlar . Tonlar, sesler, gürültüler, gürültü ve patlamaları ayırt etmek için bir osilogram da kullanılabilir. Ancak genellikle, tek bir sadece saf ses titreşimleri temsil ancak gibi farklı sesli arasındaki fark daha fazla ayrıntılı inceleme yapmak istediği [⁠ bir ⁠] ve [⁠ e ⁠] pek osilogram ile farklılık gösteren,.

Bu durumda başka yöntemler kullanılır: Örneğin, ses titreşimlerinin akustik bilgisi, Fourier dönüşümü gibi matematiksel yöntemler kullanılarak bir spektrograma (sonagram) dönüştürülebilir. Bir sonagramda, dilsel bir ifadenin ve zamanın ses dalgalarının frekansları ve genlikleri aynı anda görüntülenebilir. Sonogramda, zaman akışı x ekseninde (soldan sağa), frekans ise y ekseninde (aşağıdan yukarıya) gösterilir. Ses dalgalarının genliği, farklı gri tonlarıyla temsil edilir: bir alan ne kadar koyu olursa, genlik o kadar büyük olur.

Bir spektrogramda zamanın iyi çözülüp çözülmediğine veya frekansın iyi çözülüp çözülmediğine bağlı olarak, farklı spektrogram türlerinden söz edilir: Dar bant spektrogram ile nispeten küçük frekans farkları kolayca fark edilebilirken, geniş bant spektrogram ile zaman iyi çözümlenir. Spektrogram, akustik fonetikte en önemli temsil biçimlerinden biridir. Bununla birlikte, hem zaman hem de frekansın iyi çözüldüğü analizler yapmak istendiğinden, konuşma sinyalinin dalgacıklar , Gabor spektrumları ve işitsel spektrumlar gibi diğer temsilleri de eklenmiştir .

Formantlar

Amerikan İngilizcesinde [i, u, ɑ] seslerinin spektrogramı , formantlar açıkça görülebilir

Akustik fonetik elde edilen önemli bir kavramdır formant kolayca sonogramları ile temsil edilebilir: formantın rezonans spektrumları ortaya çıkan insan sesi . İnsan artikülasyon alanının rezonans özelliklerinden dolayı, belirli frekans aralıkları diğer frekans aralıklarına göre yükseltilir. Formantlar, göreceli kazancın en yüksek olduğu frekans aralıklarıdır. Formantlar sonagramda en yüksek kararma derecesine sahip yatay frekans bantları olarak tanınabilir. Sonogramda, formantlar sesli harfin grafik temsilidir.

Ünlülerin akustik özellikleri biçimlendiriciler kullanılarak tanımlanabilir. F 1 ve F 2 biçimlendiricileri, öncelikle sesli harflerin özelliklerinden ve daha az ölçüde F 3 ve F 4'ten sorumludur . Formantlara göre aşağıdaki frekansları ve rezonans uzaylarını basitleştirir:

biçimlendirici Frekans spektrumu
(erkek) 		Atanan rezonans alanı
F0 00080-200 0Hz Ses (gırtlak)
F1 00220-780 0Hz boğaz
F2 01200-2000Hz dudak boşluğu
F3 02200-3000Hz Ağız boşluğu
F4 03350-4150Hz koronal boşluk

Konuşma sinyalinin bireysel seslere bölünmesi

Akustik fonetiğin önemli bir bulgusu, daha sonra görsel olarak z olan kaydedilmiş konuşma sinyalleridir. B. Bir sonagramda gösterilebilir, bir bakışta bireysel, açıkça ayırt edilebilen konuşma seslerine bölünemez . Yani bir sonagram farklı akustik segmentleri tanıyabilir, fakat bunlar açıkça elde edilir ses segmentlerine atanamıyor yazıya bir ifadeyi fonetik transkripsiyon . Onun giriş bölümünde, Bernd Pompino-Marschall Amerikan tırnak dilbilimci Charles Hockett zaman söylerdi, bir sonagram bakarak konuşma sesleri bir sıra benzediğini Paskalya yumurtaları ile dönmüştü cenderenin .

Ancak, dilsel ifadeler (osilogram, geniş bant ve dar bant sonagramlar) için çeşitli görsel görüntüleme seçeneklerini birleştirirseniz, akustik konuşma sinyalleri kesinlikle daha fazla optik olarak bölümlere ayrılabilir, örneğin:

  • Sesli bölümler geniş bantta net dikey çizgi desenleriyle tanınabilirken, seslendirilmemiş bölümler düzensiz yapılandırılmıştır.
  • Sessiz bölümlerin sıklığı, düzensiz yapılandırılmış karartma ile tanınabilir.
  • Geniş bant sonagramında, formant frekansları ünlüleri tanımlayan karartılmış bantlar olarak bulunur.
  • Surtunmelilerden gibi [⁠ s ⁠] ya da [⁠ f ⁠] , düzensiz yapılı karanlık olarak konumu nedeniyle görebilir.

Gerçek sesler, özellikle ünlüler arasındaki geçişler, geçişler, formant kaymaları veya formant kıvrımları ( İngilizce formant geçişleri ) olarak adlandırılır.

Edebiyat

  • Fabian Bross: Akustik Fonetiğin Temelleri. İçinde: Helikon. Bir Multidisipliner Çevrimiçi Dergi. 1, 2010, s. 89-104 ( Çevrimiçi ; PDF; 1.3 MB).
  • Peter Ladefoged : Akustik Fonetik Unsurları. 2. Baskı. Chicago Press Üniversitesi, Chicago 1996, ISBN 0-226-46764-3 .
  • Bernd Pompino-Marschall: Fonetiğe Giriş . 3. Baskı. de Gruyter, Berlin 2009, ISBN 3-11-022480-1 .
  • Joachim MH Neppert: Akustik fonetik unsurları. 4. baskı. Hamburg 1999, ISBN 3-87548-154-2 .
  • Henning Reetz: Artikülasyon ve Akustik Fonetik. Bilimsel yayınevi, Trier 2003, ISBN 3-88476-617-1 .

İnternet linkleri

Vikisözlük: Akustik Fonetik  - anlam açıklamaları, kelime kökenleri, eş anlamlılar, çeviriler

Bireysel kanıt

  1. ↑ Fabian Bross: Akustik Fonetiğin Temelleri. İçinde: Helikon. Bir Multidisipliner Çevrimiçi Dergi. 1, 2010, s. 89. ( Çevrimiçi ; PDF; 1.3 MB)
  2. ↑ Bernd Pompino-Marschall: Fonetiğe Giriş . 3. Baskı. Walter de Gruyter, Berlin / New York 2009, ISBN 978-3-11-022480-1 , s. 5-6 .
  3. ^ Giulio Panconcelli-Calzia: Fonetiklerin tarihsel sayıları . Fonetik Kaynak Atlası . Benjamin, Amsterdam / Philadelphia 1994, ISBN 90-272-0957-X , s. 60 .
  4. ↑ Bernd Pompino-Marschall: Fonetiğe Giriş . 3. Baskı. Walter de Gruyter, Berlin / New York 2009, ISBN 978-3-11-022480-1 , s. 8 .
  5. ↑ Bernd Pompino-Marschall: Fonetiğe Giriş . 3. Baskı. Walter de Gruyter, Berlin / New York 2009, ISBN 978-3-11-022480-1 , s. 132-133 .
  6. ↑ Horst Flohr, Horst M. Müller: Temel fonetik kavramları . İçinde: Horst M. Müller (Saat): Arbeitsbuch Linguistik . 2. Baskı. Ferdinand Schöningh, Paderborn 2009, ISBN 978-3-8252-2169-0 , s. 64.
  7. ↑ Bernd Pompino-Marschall: Fonetiğe Giriş . 3. Baskı. Walter de Gruyter, Berlin / New York 2009, ISBN 978-3-11-022480-1 , s. 87-91 .
  8. ↑ Fabian Bross: Akustik Fonetiğin Temelleri. İçinde: Helikon. Bir Multidisipliner Çevrimiçi Dergi. 1, 2010, s. 94-95. ( Çevrimiçi ; PDF; 1.3 MB)
  9. ↑ Bernd Pompino-Marschall: Fonetiğe Giriş . 3. Baskı. Walter de Gruyter, Berlin / New York 2009, ISBN 978-3-11-022480-1 , s. 99-102.
  10. ↑ Horst Flohr, Horst M. Müller: Temel fonetik kavramları . İçinde: Horst M. Müller (Saat): Arbeitsbuch Linguistik . 2. Baskı. Ferdinand Schöningh, Paderborn 2009, ISBN 978-3-8252-2169-0 , s. 67-68.
  11. ↑ Bernd Pompino-Marschall: Fonetiğe Giriş . 3. Baskı. Walter de Gruyter, Berlin / New York 2009, ISBN 978-3-11-022480-1 , s. 102-106.
  12. ↑ Horst Flohr, Horst M. Müller: Fonetik ile ilgili temel kavramlar . İçinde: Horst M. Müller (Saat): Arbeitsbuch Linguistik . 2. Baskı. Ferdinand Schöningh, Paderborn 2009, ISBN 978-3-8252-2169-0 , s. 68.
  13. ↑ Joachim MH Neppert: Akustik fonetik unsurları. 4. baskı. Hamburg 1999, ISBN 3-87548-154-2 , sayfa 139.
  14. ↑ Horst Flohr, Horst M. Müller: Temel fonetik kavramları . İçinde: Horst M. Müller (Saat): Arbeitsbuch Linguistik . 2. Baskı. Ferdinand Schöningh, Paderborn 2009, ISBN 978-3-8252-2169-0 , s. 68-69.
  15. ↑ Joachim MH Neppert: Akustik fonetik unsurları. 4. baskı. Hamburg 1999, ISBN 3-87548-154-2 , s.98.
  16. ↑ Horst Flohr, Horst M. Müller: Fonetik ile ilgili temel kavramlar . İçinde: Horst M. Müller (Saat): Arbeitsbuch Linguistik . 2. Baskı. Ferdinand Schöningh, Paderborn 2009, ISBN 978-3-8252-2169-0 , s. 68.
  17. ^ Henning Reetz: Artikülasyon ve Akustik Fonetik. Wissenschaftlicher Verlag, Trier 2003, ISBN 3-88476-617-1 , s. 52.
  18. ↑ Henning Reetz, Allard Jongman: Fonetik. Transkripsiyon, Üretim, Akustik ve Algı . Wiley-Blackwell, Oxford 2009, ISBN 978-0-631-23226-1 , s. 155-156 (İngilizce).
  19. ^ Henning Reetz: Artikülasyon ve Akustik Fonetik. Wissenschaftlicher Verlag, Trier 2003, ISBN 3-88476-617-1 , s. 78.
  20. ^ Henning Reetz: Artikülasyon ve Akustik Fonetik. Wissenschaftlicher Verlag, Trier 2003, ISBN 3-88476-617-1 , s. 78-83.
  21. ↑ Bernd Pompino-Marschall: Fonetiğe Giriş . 3. baskı, de Gruyter, Berlin 2009, ISBN 3-11-022480-1 , s. 108.
  22. ^ Christian Lehmann: Die Sprachlaute I: Ünlüler . 18 Ekim 2020, erişim tarihi 16 Mayıs 2021.
  23. ↑ Bernd Pompino-Marschall: Fonetiğe Giriş . 3. baskı, de Gruyter, Berlin 2009, ISBN 3-11-022480-1 , s. 118.
  24. ↑ Bernd Pompino-Marschall: Fonetiğe Giriş . 3. baskı, de Gruyter, Berlin 2009, ISBN 3-11-022480-1 , s. 129-130.
  25. ^ Henning Reetz: Artikülasyon ve Akustik Fonetik. Wissenschaftlicher Verlag, Trier 2003, ISBN 3-88476-617-1 , s. 140-141.
  26. ↑ Horst Flohr, Horst M. Müller: Temel fonetik kavramları . İçinde: Horst M. Müller (Saat): Arbeitsbuch Linguistik . 2. Baskı. Ferdinand Schöningh, Paderborn 2009, ISBN 978-3-8252-2169-0 , s. 69.