Phonetik I: Artikulatorische Phonetik (III)

Software „SpeechTrainer“: Wir haben kennen gelernt:

• Artikulatoren-Fenster („Ansicht > Artikulatoren“): freie Variation der artikulatorischen Parameter

• Laut-Fenster („Ansicht > Laute“): o Vokal- und Konsonant-Tabelle -> statische Lautbildero Eingabe von phonetischen Transkriptionen -> dynamische Artikulation

Es gibt noch zwei weitere Hauptfenster: • Listen-Fenster („Ansicht > Liste“): fertige Wortlisten (nicht vertont und vertont)• Text-Fenster („Ansicht > Text“): graphemische Eingabe: Text-nach-Allophon-Um­

wandlung

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Weitere Aufgabe für die Übung:Erstellung von Wortlisten für die Dyslalie-Therapie

• 2er-Gruppen bilden• Wortlisten mit ca. 15 Einträgen zur jedem Laut [s, , , x, f, v, d, t, ....]

5 initial, 5 medial, 5 final, wenn phonotaktisch möglichJede 2er-Gruppe einen Laut

• Die Wortlisten mit Transkription in SpeechTrainer eingeben und die Artikulation in Zeitlupe anhand der generierten artikulatorischen Abläufe überprüfen

• Wortlisten vertonen (eine Sitzung; störschall-reduzierte Kabine: DAT-Recorder) • Listen vertonen und synchronisieren

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Artikulatorische Phonetik:„SpeechTrainer“: Generierung von Artikulationsbewegungen

Generierung von artikulatorischen Abläufen: Silben, Wörter und kurze Sätze

Bisher: nur statische Lautkonfigurationen, aber:

Gesprochene Sprache ist dynamisch : Die Basiseinheit der gesprochenen Sprache ist die Silbe

Insbesondere Plosivlaute sind nur im vokalischen Kontext realisierbar

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Beispiel: Der artikulatorische Ablaufplan des Wortes Muster; Hier sind die Parameter und der jeweils zugehörige Wertebereich gekennzeichnet;

Definition: Artikulatorischer Ablaufplan: Verlauf aller artikulatorischen Parameter einer Äußerung in Abhängigkeit von der Zeit.

Tabelle der Parameter: TabPara (liegt als Ausdruck vor)Achtung: Der Nullwert ist für einige Parameter (z.B. Öffnungsweite der Stimmritze SL:vg) in der Mitte!

Aber zunächst einfachere Beispiele für artikulatorische Ablaufpläne:

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Artikulatorischer Ablaufplan für einen Einzelvokal: Beispiel [a]: Generierung mit SpeechTrainer: [aa]• Prä-/Postphonation (Atemstellung): Schwa-Artikulation mit leicht gesenktem Gau­

mensegel und geöffneter Stimmritze• Dann: Übergang zur [a]-Artikulation (mit Hebung des Gaumensegels und lockerer

Schließung der Stimmritze) und zurück zur PostphonationNochmals genaue Beobachtung der Animation: Hier weicher Stimmeinsatz

Beispiel [ha]: das [h] realisiert glottale Öffnung. SpeechTrainer

• Vokale: im zeitlichen Mittelpunkt des Lautintervalls -> Ereichung der artikulato­rischen Zielposition

• Frikative (z.B. [h]): Halten der Enge über das gesamte Zeitintervall des Lautes

Beispiel [a]: das [] realisiert glottalen Verschluss über das gesamte Lautintervall.

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Wie entsteht ein artikulatorischer Ablaufplan aus der Lautfolge?• Annahme eines spezifischen Zeitintervalls für jeden Laut (auch für Prä- und Postpho­

nation/-artikulation) -> LautintervallBsp.: Muster (Lage des Lautintervalls kann in etwa an der phonetischen Transkription abgelesen werden)

• Innerhalb der Lautintervalle werden Lautlabel gesetzt. Diese definieren artikulato­rische Zielpositionen für definierte Artikulatoren (bzw. artikulatorische Parameter)

Wie kommt die „Animation“, die Filmsequenz zustande? Jeder Zeitpunkt des artikulatorischen Ablaufplans kann vom Artikulationsmodell in ein mediosagittales Schnittbild umgesetzt werden.Real passiert das in diesem Modell bei neueren Rechnern mindestens alle 20 ms: 50 Bilder/s; also doppelte Videorate!

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Artikulatorischer Ablaufplan für CV-Folgen (C: Konsonant, V: Vokal)

Beispiel [mama]: SpeechTrainer• Nasale: Halten des Verschlusses über das gesamte Lautintervall • gleichzeitig: Geste der Senkung des Gaumensegels • Phonation dauert über die gesamte Äußerung an (nur stimmhafte Segmente)

Beispiel [papa]: SpeechTrainer• Stimmlose Laute zusätzlich: Öffnung der Stimmritze • Besondere Beachtung: glottales-supraglottales Timing:

Bei stimmlosen Plosiven: maximale glottale Öffnung genau zum Zeitpunkt der oralen Verschlusslösung (-> Zeitpunkt der „Plosion“)Glottale Öffnungsbewegung beginnt mit der VerschlussbildungGlottale Schließbewegung erst nach der Verschlusslösung (-> VOT)

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Produktionsmerkmale für unterschiedliche LautgruppenVokale: (Bsp.: [a] aus [past]) SpeechTrainer

• Anfangs- und Endlabel zur Sicherstellung der Phonation (lockere Verschließugn der Stimmritze); beide Label können im Kontext stimmhafter Laute verschwinden

• Mittellabel zur Erreichung der maximalen Vokaltrakt-Einstellung (Zunge, Lippen) und zur Sicherstellung von Nullaktivität aller konsonantischer Parameter

• Also: Innerhalb des „akustischen“ Vokalbereichs (zwischen Anfangs- und Endlabel) treten durchaus vokalische und konsonantische Artikulationsbewegungen auf!

Nasale: (Bsp: [m] aus [mama]) SpeechTrainer• Anfangs- und Endlabel zur Sicherstellung des oralen Verschlusses und der lockeren

Verschließung der Stimmritze (Stimmhaftigkeit)• Mittellabel zur Sicherstellung einer maximalen Absenkung des Gaumensegels

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Stimmhafte Plosive: (Bsp.: [b] in [bas]) SpeechTrainer• Anfangs- und Endlabel zur Sicherstellung des oralen Verschlusses, der starken Anhe­

bung des Gaumensegels und der Stimmhaftigkeit Stimmlose Plosive: (Bsp.: [p] in [papa]) SpeechTrainer• Anfangs- und Endlabel zur Sicherstellung des oralen Verschlusses, der Gaumensegel­

hebung und der Stimmlosigkeit (geöffnete Stimmritze)• Allerdings: Anfangslabel stellt locker geschlossene Stimmritze sicher nach stimm­

haften Lauten (Grund: Verhinderung von Präaspiration des Plosivlautes)

Stimmhafte Frikative: (Bsp.: [z] in [zal]) SpeechTrainer

• Anfangs- und Endlabel zur Sicherstellung der oralen Engebildung, der starken Anhe­bung des Gaumensegels und der Stimmhaftigkeit

Stimmlose Frikative: (Bsp: [s] in [mas]) SpeechTrainer• Anfangs- und Endlabel zur Sicherstellung der oralen Engebildung, der starken Anhe­

bung des Gaumensegels und der Stimmlosigkeit

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Zusammenfassung: Die Bedeutung der LautlabelLautlabel markieren Zeitpunkte innerhalb des Lautintervalls, an denen ein oder mehrere artikulatorische Parameter einen bestimmten Wert erreichen müssenBsp.: Muster Man kann die Labelpositionen erahnen, ohne das sie eingezeichnet sind: • Artikulatorische Umkehrpunkte für vokalische Parameter • Beginn oder Ende einer Haltephase für konsonantische Parameter

Die Regeln • Maximal drei Label pro Laut: Anfangslabel, Mittellabel und Endlabel. Platziert am

Anfang, in der Mitte bzw. am Ende des Lautintervalls des entsprechenden Lautes.Die Label sind mit S (Start), M bzw. E gekennzeichnet SpeechTrainerMenü: Werte > Targets (Tabelle)Menü: Audio > Synchronisieren (bei Mauskontakt)

• Je nach Lauttyp oder lautlichem Kontext können pro Laut ein oder zwei der Label fehlen

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• Anfangslabel :o Stimmhafte Laute: Beginn der Phonationo Stimmlose Laute: Beginn der Stimmlosigkeit (maximale glottale Öffnung)

Ausnahme: stimmloser Plosiv nach stimmhaftem Laut: Beginn der glottalen Öffnungsgeste

o Bei Konsonanten zusätzlich: Beginn der oralen Engebildung / Verschlussbildungo Bei Obstruenten zusätzlich: Beginn der maximale konsonantische Gaumensegel­

hebung • Mittellabel :

o Bei Vokalen: maximale Ausformung des Vokaltraktes für diesen Laut (Achtung: auch während der Vokalproduktion sind die Artikulationsorgane in Bewegung)

o Bei Nasalen: maximale Senkung des Gaumensegels• Endlabel :

o Symmetrisch zum Anfangslabel. Ersetzen Sie hier immer „Beginn“ durch „Ende“

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Beispiele: KompCamp • Vokal im Kontext stimmloser Laute: [pat] SpeechTrainer• Stimmhafte Frikative [ra:z@n] SpeechTrainer• Stimmlose Frikative [?ast] SpeechTrainer• Stimmhafte Plosive [aba] SpeechTrainer• Stimmlose Plosive, Nasale, siehe Papa, Mama • Komplexere Wörter: Muster KompCamp

• Beispiele mit Akustikdaten (vertonte Listen): SpeechTrainer: Datei: „Listen \ Laute isoliert \ Konsonanten“ Menü: Audio > Synchronisieren (Mauskontakt -> vollständige Nennung des Labels)

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Artikulatorische Phonetik:Anmerkung: Aerodynamische Aspekte der LautproduktionKomplex! Nicht immer intuitiv.

Die Möglichkeit unpräziser oder falscher Vorstellungen zur Lautbildung führt nicht zwangsläufig zu falschen Therapieansätzen /-durchführungen.

Beispiel: Gesangsunterricht:Zur Stimmgebung und Artikulation beim Singen existieren eine Menge von unphysiolo­gischen und unphysikalischen Modellvorstellungen (Bilder): „Der Ton entsteht im .....“ Gesangslehrer sind oftmals keine Physiologen oder Akustiker aber trotzdem (oder am Ende gerade deshalb) sehr gute Lehrer.

Somit haben diese Bilder ihren Sinn und können als bildliches bzw. metaphorisches Hilfsmittel zur Erklärung der Laut- bzw. Stimmproduktion erfolgreich eingesetzt werden.

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Aerodynamische Aspekte der Lautproduktion(Sonoritätsskala)

Konsonanten--------------------------------------------------------------- Vokale ↓ ↓ ↓

Obstruenten------ Sonoranten------------------------------------------------------ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓Plosive Frikative Nasale Laterale Vibranten Approximanten Vokale

Obstruenten: Ausdehnung des Lungen(über)drucks in den Mundraum hineinSonoranten: vollständiger Abfall des Lungen(über)drucks an den Stimmlippen[sonorant] = Möglichkeit zur spontanen Phonation (siehe Definition der distinktiven Merkmale bei Chomsky und Halle 1968 SPE)

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Aerodynamische Merkmale einiger Lautgruppen:

• Sonoranten (z.B. Vokale / Nasale):o Druckabfall über der Stimmritze erlaubt das (spontane) Schwingen der

Stimmlippen• stimmlose Frikative: PM_093

o Druckabfall über der oralen kritischen Enge ermöglicht erst das Friktionsgeräusch• stimmlose Plosive: PM_091

o Verschlussphase: Öffnung der Stimmritze: Druckaufbau im Mundraumo Verschlusslösung: maximale Öffnung der Stimmritze, kurzzeitiges Plosionsge­

räusch; Druckabfall über dem oralen Verschluss ermöglicht erst die Plosion.o Schließbewegung der Stimmritze: Phonation kann erst wieder bei lockerem

Stimmlippenschluss einsetzen (Zeitintervall: VOT)

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• stimmhafte Frikative: PM_093o Druckabfall muss zur Hälfte über Stimmritze und oraler Enge passieren -> schwä­

chere Phonation und schwächeres Friktionsgeräusch als oben; durch den Druck­abfall kommt es aber überhaupt erst zur Phonation und zum Friktionsgeräusch

• stimmhafte Plosive:o Es muss während der Verschlussphase ein Druckabfall und Luftstrom über die

Stimmritze gewährleistet sein; ansonsten endet die Stimmlippenschwingungo Luftstrom durch die Stimmritze führt zum „Aufpumpen“ der Wangen; -> Die

Verschlussphase darf nicht beliebig lang andauern

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Artikulatorische Phonetik:Koartikulation: zeitliche und räumliche Koartikulation

Koartikulation wird im Artikulationsmodell von SpeechTrainer auf zwei Ebenen realisiert: • Zeitliche Koartikulation auf der Ebene der artikulatorischen Ablaufpläne• Räumliche Koartikulation auf der Ebene der Generierung des mediosagittalen Schnitt­

bildes

Zeitliche KoartikulationResultiert direkt aus der Unabhängigkeit von vokalischer und konsonantischer Artiku­lation:• vokalische Parameter: langsame (ruhige) Bewegungen von Vokal zu Vokal über die

Konsonanten hinweg. Muster(Die Konsonanten sind für diese Parameter „unsichtbar“ ; die Konsonantlabel sind für die vokalischen Parameter „transparent“)

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Illustration zur zeitlichen Koartikulation

Bsp. Kompass vs.Campus: KompCamp• Gleichartige konsonantische Artikulation: [k], [mp] und [s] • Unterschiedliche vokalische Artikulation: [...a] vs. [a...]

• Resultat: Unterschiedliche phonetische Realisierung der Konsonanten aufgrund des unterschiedlichen vokalischen Kontextes.

Zeitliche Koartikulation: Während der Realisierung der Konsonanten (orale Enge- oder Verschlussbildung) läuft im Hintergrund bereits die vokalische Artikulationsbewe­gung zur Einstellung des nachfolgenden Vokals ab.Dies führt zu den unterschiedlichen Konsonantrealisierungen: • [k] in Kompass gerundet, in Kampus nicht gerundet• [mp] zeigt in beiden Wörtern entgegengesetzte Lippen- und Zungenrückenbewe­

gungen. [] nach [a] bzw. [a] nach [] – Artikulation: gerundet -> ungerundet; hoch -> tief; hinten -> vorne bzw. umgekehrt.

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Zusammenfassung und weitere Beispiele: Zeitliche Koartikulation auch: dynamische Koartikulation (Ebene des artikulatorischen Ablaufplans; auf der Ebene der Generierung von artikulatorischen Bewegungen) oder: Vokal-Konsonant-Koartikulation:

• die artikulatorische Einstellung eines nachfolgender Vokal wird während der Realisierung der vorhergehenden Konsonanten bereits vorbereitet

• Basis-Hintergrund-Konzept: o Hintergrund: Diphthongartige vokalische Bewegungsabläufe o Vordergrund: auf die vokalische Artikulation „aufgesetzte“ konsonantische

Artikulation (Enge- bzw. Verschlussbildungen)

Weitere Beispiele: • Beispielwort: Muster (hier mehrere Mediosagittalschnitte pro Laut)

o [] wird während des [m] vorbereiteto [] - [] - Übergang wird während des [st] gut erkennbar

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• Beispielsilbe: [b, d, g] im [a]- bzw. im [i]-Kontext: Lauteo [da] vs. [di]: Unterkieferpostition tiefer bei [a]o [ba]/[da] vs. [bi]/[di]: Zungenrückenposition je nach Vokal o andererseits: Zungenrückenposition bei [ga] und [gi] vor allem durch den

primären Konsonant-Artikulator determiniert. (Hier auch bereits hohe Unter­kiefer-Position bei [ga] aufgrund räumlicher Koartikulation.

Räumliche Koartikulation Auch: statische Koartikulation, Artikulator-zu-Artikulator-Koartikulation:Räumliche Koartikulation wird auf der Ebene der Generierung der mediosagittalen Schnittbilder realisiert.

Räumliche Koartikulation bei Vokalen: SpeechTrainer• Mitbewegung des Kehlkopfes z.B. bei Zungenrückenbewegungen• Mitbewegung des Unterkiefers und der Unterlippe bei tiefer/hoher Zungenlage

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Räumliche Koartikulation bei Konsonanten:Trennung der Effekte je nach primärem Artikulator:

Labiale Konsonanten: Mitbewegung des Unterkiefers und dadurch des vorderen Bereichs des Zungenrücken • Siehe [b]in [ba] vs. [a] isoliert: Laute

o Hebung des Unterkiefers (synergetisch günstig)o Mitbewegung des vorderen Teils des Zungenrücken

• Produziere [aba] SpeechTrainerDie Hebung des Unterkiefers und des vorderen Teils des Zungenrücken wird nicht im artikulatorischen Ablaufplan (nicht auf der Ebene der zeitlichen Koartikulation) fest­gelegt.

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„Ab- bzw. Einschalten“ von räumlicher Koartikulation: SpeechTrainerUnter „Einstellungen > Koartikulation > Artikulation: labial konsonantisch“ klicken; Dann das Beispiel [aba] durchführen; oder: [] einstellen und Parameter LI:vv variieren

• Das Resultat ist „funktional-linguistisch“ ok; • Es existiert jetzt aber keine labial-konsonantische räumliche Koartikulation

Nun: „Einschalten“ von räumlicher Koartikulation in 3 Schritten: • Unterkiefer (und Kinn)• Zungengrund (bei [b] gut erkennbar)• Vorderer Bereich des Zungenrücken mit Zungenspitze (Achtung: dies ist keine Inter­

polation mehr sondern eine Linearverschiebung von Punkten!)

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Trennung der Effekte der räumlichen Koartikulation je nach primärem Artikulator:Hier weitere primäre konsonantische Artikulatoren:

Dorsale Konsonanten: SpeechTrainerZunächst: nur Hebung des Zungenrücken Dann: Mitbewegung des Unterkiefers (später: dadurch auch der Unterlippe) Bsp.: [aka]. (Larynx-Koartikulation erst nach Berechnung der apikalen Artikulation)

Apikale Konsonanten: SpeechTrainerZunächst: nur Hebung der ZungenspitzeDann: Mitbewegung des Unterkiefers (später: dadurch auch der Unterlippe) Bsp.: [ata]; (hier auch: leichte Vorverlagerung des hinteren Bereiches des Zungen­rücken)

Mitbewegung des Unterkiefers und der Unterlippe erst nach Berechnung der dorsalen und apikalen Artikulation.

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Ergänzung: Weitere konsonantische Artikulationsarten: • Realisierung von Vibranten intervokalisch [ara, aRa], Wörter: z.B. „Ähre“ [?:R]

(Zungenspitzen- oder Zäpfchen-r) SpeechTrainerKennzeichnung der Vibration der Zungenspitze bzw. des Zäpchens erfolgt nur „symbolisch“. Hintergrund: Die Vibration ist (wie bei der Phonation) aerodyna­misch und nicht neuromuskulär initiiert.

• Realisierung von Approximanten: Es gibt keine eigenen Symbole; Realisierung immer aus dem homorganen stimmhaften Frikativ heraus (ist problemlos da beide Realisierungen freie Varianten des zugrundeliegenden Phonems sind): z.B. o [Aja] in „verjagen“; -> [j] in SpeechTrainer ist der Frikativ []; -> kürzen der Dau­

er der Engebildung führt vom stimmhaften Frikativ zum homorganen Approxi­manten

o [] in „Vase, Wasser“ je nach Sprecher -> muss aus Symbol [v] in SpeechTrainer entwickelt werden: kürzere Dauer der Engebildung

Die Approximanten ergeben sich erst bei der akustischen Synchronisation

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Überblick Koartikulation

Definitionen: Artikulation = primäre für die Lautrealisierung wichtige Bewegungen

(z.B. labiale Verschlussbildung bei /b/) Koartikulation = Beeinflussung der Lautartikulation durch Nachbarlaute

(vor allem der Konsonaten durch die Vokale)

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Koartikulation: Abfolge nach Stärke der resultierenden Effekte: • Assimilationen

Änderung der primären Artikulation: z.B. /anfangen/ /amfangN/

• zeitliche KoartikulationÄnderung der sekundären Artikulation:

z.B. Lippenrundung in /b/ bei /ubu/ z.B. /mp/ in „Kompas“ vs. „Kampus“

• räumliche KoartikulationÄnderung der Beiträge der beteiligten Artikulatoren

z.B. Unterkiefer und vorderer Zungenrücken bei /b/ in /aba/ vs. /ibi/

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Artikulatorische Phonetik: Zum Aufbau von Artikulationsmodellen generellBisher nur teilweise erläutert; hier nun als Ganzes dargestellt:

Text-, Lauteingabe Ebene der linguistischen Planung: Idee der ÄußerungPhonetische Lautkette, Betonungs- und Intonationsmuster

↓Artikulatorischer Ablaufplan Festlegung der „artikulatorischen

Parameter“ über die Zeit:Zungehöhe, Zungenposition, Grad der Mundöffnung ...

↓Vokaltraktformen Position und Form von Lippen, Zungenrücken,

Kiefer, Gaumensegel, ... über die Zeit (2D medio-sagittal, 3D) ↓

Areafunktion Querschnittsfläche des Vokaltraktes (des Ansatzrohres)von Glottis bis zum Mund und Einbeziehung des Nasenraumes

↓akustisches Sprachsignal

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