Form und Funktion

prosodischer Grenzen

in deutscher Spontansprache

Modul H2

Benno Peters - IPDS Kiel

15. Mai 2008

Einleitung

• Zwei DFG-Projekte:

– Lautmuster deutscher Spontansprache

– Prosodische Phrasierung in deutscher

Spontansprache

• Empirische Untersuchungen zur internen

phonetischen Struktur prosodischer Phrasen

und zu deren Delimitation

• Die phonetische Form der syntagmatischen

Gliederung in prosodische Phrasen ist durch

zwei phonetische Mechanismen bestimmt:

– phonetische Kohäsion im Inneren von Phrasen

– phonetische Separierung zwischen

prosodischen Phrasen

• Kohäsive Merkmale (interne Struktur)

– globale melodische Muster (Hutmuster,

Downstep/Deklination)

– Kontinuität von Phonation, Register

Sprechgeschwindigkeit

• Separierende Merkmale (Delimitation)

– melodische Brüche / starke melodische

Bewegungen

– Pausen/Atmen

– F0-Reset

– segmentelle Längung

– Änderung von Phonationstyp

Sprechgeschwindigkeit, Register

• Prosodische Grenzen in natürlichen

Gesprächen sind in drei funktionalen

Zusammenhängen beobachtbar

– im Inneren von Redebeiträgen als Ausdruck der

inhaltlich und syntaktisch motivierten

Gliederung von Äußerungen

– am Ende von Redebeiträgen, oft mit einer auf

die Sprecher-Hörer-Interaktion ausgerichteten

phonetischen Struktur

– bei unflüssiger Sprechweise entstehen oft starke

prosodische Einschnitte, die Planungsvorgänge

seitens des Sprechers widerspiegeln

Grundfragen der Untersuchung

• Welche phonetischen Merkmale finden sich

an prosodischen Grenzen?

• Können phonetische Klassen prosodischer

Grenzen herausgearbeitet werden?

• Können diese phonetischen Klassen mit

funktionalen Klassen assoziiert werden?

Grundfragen der Untersuchung

• Welche Rolle spielen phonetische

Merkmale an prosodischen Grenzen bei der

Einschätzung des Gesprächsfortgangs durch

Hörer?

• Gibt es eine Korrelation zwischen der

Stärke der phonetischen Separierung und

inhaltlich-pragmatischen Strukturen?

(z.B. starke Separierung am Ende

inhaltlicher Blöcke oder am Ende von

Redebeiträgen)

Grundfragen der Untersuchung

• Es werden also Bezüge hergestellt zwischen

– der phonetischen Struktur von

Produktionsdaten

– der inhaltlich-pragmatischen Struktur der

Produktionsdaten

– der Wahrnehmung und funktionalen

Einordnung durch Hörer

Ziel

Klassifikationssystem für Phrasen-

grenzen unterschiedlicher phonetischer

Ausprägung, das eine Form-Funktions-

Beziehung widerspiegelt

Methoden I - Die Datenbasis

• Terminabsprachen des Kiel Corpus

(11 Dialogsitzungen mit 22 Sprechern,

2,5 Stunden, 25.000 Wörter)

• Video-Task (6 Dialoge mit 12

Sprechern, 1,5 Stunden, 13.500

Wörter)

Methoden I

Video-Task oder das Daily Soap Szenario

• Vorteile

– hohe akustische Qualität, Kanaltrennung

– VP realisieren nicht, dass das Ziel des Versuchs

die Sprachdatenerhebung ist

– keine Eingriffe durch Versuchsleiter in die Dialoge

– Alltagssprache mit großer Natürlichkeit, komplexe

Interaktion

• Nachteil

– wenig Kontrolle über linguistische Strukturen in

den Daten

Methoden I

Video-Task oder das Daily Soap Szenario

• Hörbeispiel 1

• Hörbeispiel 2

• Hörbeispiel 3

Methoden II

Phonetische Analyse der Produktionsdaten

Methoden II

Phonetische Analyse der Produktionsdaten

• Was kann labelbasiert analysiert werden?

– Melodische Muster (KIM/PROLAB)

– F0-Reset an prosodischen Grenzen

– Pausen/Atmungsphasen und deren Dauer

– Segmentdauern an Phrasengrenzen werden mit

Segmentdauern in phrasenfinalen Reinem

verglichen

Methoden II

Phonetische Analyse der Produktionsdaten

• Ableitung phonetischer Merkmalsbündel für

jede etikettierte prosodische Grenze im

Korpus

• Beispiel: 2._P250_+R_L3

– 2. = stark fallende melodische Bewegung

– P250 = Pause von 250ms

– +R = F0-Reset

– L3 = Längungsstufe des phrasenfinalen

Reims

Methoden III

Funktionale Zuordnung

phonetischer Merkmale

• Grundfrage: Wie komme ich von der

formalen Beschreibung der phonetischen

Merkmale zu einer funktionalen

Zuordnung?

• Zwei sich ergänzende Verfahren:

– funktionale Interpretation der Korpusdaten

– Perzeptionsexperimente

Methoden III

Interpretation der Produktionsdaten

• Steht die prosodische Grenze am Ende eines

inhaltlichen Abschnitts oder innerhalb eines

inhaltlichen Abschnitts?

Methoden III

Perzeptionsexperimente

• Nachbildung der phonetischen Variabilität

über Resynthesen

• Funktionale Bewertungen durch naive

Hörer

• Kontextfreie Präsentation soll Effekte des

phonetischen Signalisierungssystems

„freilegen“

Methoden III

Perzeptionsexperimente

• Übertragung der im Korpus beobachteten

phonetischen Merkmale in Stimuli für

Perzeptionsexperimente

• Ausgangssatz:

„Das ist ja nun nicht so angenehm.“

• Zwei Parameter gehen in die Resynthesen ein:

– melodische Bewegung am Phrasenende

– Längung am Phrasenende

Methoden III

Perzeptionsexperimente

Methoden III

Perzeptionsexperimente

• Welche Fragen sollen den

Versuchspersonen gestellt werden?

– Sprecherwechsel

–Wird der Sprecher nach der Äußerung

noch weiter sprechen?

– Sprechflüssigkeit

–Hört sich die Äußerung zögerlich an?

Methoden III

Perzeptionsexperimente

• Welche Fragen sollen den

Versuchspersonen gestellt werden?

– Sprecherwechsel

–Wird der Sprecher nach der Äußerung

noch weiter sprechen?

– Sprechflüssigkeit

–Hört sich die Äußerung zögerlich an?

Methoden III

Perzeptionsexperimente

• Wie können die Urteile der VP erhoben

werden?

– forced choice?

– Antwortskalen?

• Equal Appearing Interval Scale

(Thurston 1929)

• Visual Analogue Scale (Maxwell 1978)

Methoden III

Perzeptionsexperimente

0 1 2 3 4 5 6

0 1 2 3 4 5 6

Hört sich die Äußerung zögerlich an?

Ja Nein

Wird der Sprecher nach dem Satz noch

weitersprechen?

Ja Nein

Methoden IV

Zusammenfassung

• Datenerhebung

• Labelbasierte phonetische/akustische

Korpusanalyse

• Interpretation einer großen Anzahl von

Redebeiträgen

• Perzeptionsexperimente

• Enges Netzwerk in der Konzeption der

Arbeitsschritte und in der Interpretation der

gesamten Ergebnisse

Exkurs Sprechflussstörungen

Der Entstehung von Sprechflussstörungen

liegen unterschiedliche Ursachen zugrunde.

Folgende Probleme können zu einer

unflüssigen Sprechweise führen:

● Phonetische Versprecher: Während des

Sprechens kann es zu Lautvertauschungen,

Fehlartikulationen und anderen

artikulatorischen Problemen kommen.

Exkurs Sprechflussstörungen

● Syntaktische Versprecher: Ein bereits zum

Teil ausgesprochener Satz enthält

agrammatische Strukturen oder lässt sich

nicht sinnvoll ohne eine Verletzung

grammatischer Regeln fortsetzen.

Exkurs Sprechflussstörungen

● Inhaltliche Versprecher: Ein Wort, das nicht

der Intention des Sprechers entspricht, wird

versehentlich ganz oder zum Teil

ausgesprochen und eine Korrektur wird

notwendig. In diese Kategorie fallen auch

die sog. Freudschen Versprecher (Freud

1901/1971).

Exkurs Sprechflussstörungen

● Wortfindungsprobleme: Ein Wort, das

eigentlich bekannt ist, kann nicht rechtzeitig

aus dem Gedächtnis abgerufen werden.

● Syntaktische Planungsprobleme: Eine

korrekte syntaktische Fortsetzung kann

nicht so schnell geplant werden, dass die

derzeitige Äußerung flüssig fortgesetzt

werden kann.

Ergebnisse I

Labelbasierte Korpusanalyse

• In 93% aller analysierten turninternen

Phrasengrenzen konnte mindestens eines der

folgenden Merkmale automatisch extrahiert

werden

– phrasenfinale Längung (66,2%)

– F0-Reset (63%)

– Pause oder Atmen (38,3%)

– stark fallende oder starke steigende melodische

Bewegung (36% stark fallend, 2% stark

steigend)

Ergebnisse I

Labelbasierte Korpusanalyse

• In mehr als 55% aller Fälle treten zwei oder mehr

Merkmale gemeinsam auf.

• Die häufigsten Kombinationen sind:

– Längung + F0-Reset

– Längung + Pause + F0-Reset

– Längung + Pause + starke tonale Bewegung

Ergebnisse I

Labelbasierte Korpusanalyse

• Turnfinale prosodische Grenzen zeigen zu 63,8%

stark fallende melodische Bewegungen und zu

10,3% stark steigende Konturen

• Phrasenfinale Längung tritt in 74,3% der Fälle auf

(turnintern: 66,2%)

• Hauptunterschied zwischen turnintern und

turnfinal liegt im Parameter melodische

Bewegung. Aber: auch turnintern viele stark

fallende Konturen

Ergebnisse II

Interpretation

• Vergleich der phonetischen Merkmale an

turninternen Grenzen im Inneren und am

Ende inhaltlicher Blöcke

– Pausen

• innerhalb: 26,6%

• am Ende: 68,8%

– Starke tonale Bewegungen

• innerhalb: 20%

• am Ende: 75%

Ergebnisse II

Interpretation

• Das Auftreten von Längung und F0-Reset

unterscheidet sich kaum zwischen

prosodischen Grenzen innerhalb und am

Ende inhaltlicher Blöcke

– Längung: 80% vs. 73,4%

– F0-Reset: 66,7% vs. 75%

Ergebnisse II

Interpretation

• Ergebnis: In den Korpusdaten gibt es einen

Zusammenhang zwischen phonetischer und

inhaltlicher Kohäsion.

• Prototypische prosodische Grenzen im

Inneren inhaltlicher Blöcke haben als

separierende Merkmale finale Längung und

F0-Reset. Prototypische Grenzen am Ende

inhaltlicher Blöcke weisen zusätzlich noch

eine Pause und eine starke tonale Bewegung

auf.

Ergebnisse II

Interpretation

• Damit gleicht die typische prosodische

Grenze am Ende inhaltlicher Blöcke in ihrer

phonetischen Struktur der turnfinalen

prosodischen Grenze.

Ergebnisse III

Perzeptionstests

Ergebnisse III

Perzeptionstests

Ergebnisse III

Perzeptionstests

Turnübergabeerwartung

0

1

2

3

4

5

6

-8ht -4ht -0ht +4ht +8ht

Faktor 0

Faktor 1,4

Faktor 1,8

Faktor 2,2

Ergebnisse III

Perzeptionstests

Wahrgenommene Sprechflüssigkeit

0

1

2

3

4

5

6

-8ht -4ht -0ht +4ht +8ht

Faktor 0

Faktor 1,4

Faktor 1,8

Faktor 2,2

Ergebnisse III

Perzeptionstests

• Deutliche funktionale Bindung der Kontur für

die Signalisierung von Turnübergaben

• Kaum funktionale Bindung der Dauerstruktur

in diesem Bereich

• Aber: große Sensibilität der VP für

Dauerstruktur

• Segmentelle Längungen werden mit

unflüssiger Sprechweise assoziiert. D.h. es gibt

eine funktionale Bindung von Längung bei der

Signalisierung von Sprechflussstörungen

Zusammenfassung

• Große Variabilität

• Starke Überschneidungen in der

phonetischen Form der funktionalen

Klassen

• Keine 1:1-Beziehungen von Form und

Funktion

• Aber: funktionale Bindung der melodischen

Muster sowohl in Bezug auf inhaltliche

Gliederung, als auch hinsichtlich der damit

eng verbundenen Dialogsteuerung.

Zusammenfassung

• Es können prototypische phonetische

Realisierungen für die verschiedenen

Funktionen herausgearbeitet werden

• Das phonetische System funktioniert immer

in Ergänzug durch syntaktische und

inhaltliche Informationen

• Erweitertetes Konzept der

Merkmalsbündelung

Klassifikationssysteme

• Erstellung eines funktional orientierten

Klassifiktionssystems auf der Basis von

prototypischen phonetischen Strukturen für

die Bereiche• turninterne prosodische Grenzen

• turnfinale prosodische Grenzen

• prosodische Grenzen in unflüssiger Sprache

Dem phonetischen Signalisierungssystem liegt

kein striktes 1:1-Verhältnis zwischen Form

und Funktion zugrunde.

Die Ergebnisse deuten eher auf eine

unterstützende Funktion der phonetischen

Komponente hin, die erst in Kombination mit

syntaktischen und semantischen Strukturen zu

eindeutigen interaktionalen

Funktionalisierungen führt.

Turninterne prosodische Grenzen

Ausblick

Turnfinale prosodische Grenzen