Фонетика — это раздел лингвистики , который изучает, как люди производят и воспринимают звуки или, в случае языков жестов , эквивалентные аспекты жестов. [1] Лингвисты, специализирующиеся на изучении физических свойств речи, являются фонетиками . Область фонетики традиционно делится на три субдисциплины в зависимости от связанных с ней исследовательских вопросов, таких как то, как люди планируют и выполняют движения для воспроизведения речи ( артикуляционная фонетика ), как различные движения влияют на свойства результирующего звука ( акустическая фонетика ) или как люди преобразуют звуковые волны в лингвистическую информацию ( слуховая фонетика ). Традиционно минимальной лингвистической единицей фонетики является телефон — звук речи в языке, отличающийся от фонологической единицы фонемы ; фонема — это абстрактная классификация звуков, а также определяется как наименьшая единица, которая различает значение звуков в любом языке. [2]
Фонетика занимается двумя аспектами человеческой речи: производством — тем, как люди издают звуки, — и восприятием — тем, как понимается речь. Коммуникативная модальность языка описывает метод, с помощью которого язык производит и воспринимает языки. Языки с устно-слуховой модальностью, такие как английский, производят речь устно (с помощью рта) и воспринимают речь на слух (с помощью ушей). Языки жестов, такие как австралийский язык жестов ( ауслан ) и американский язык жестов ( ASL ), имеют мануально-визуальную модальность, производя речь вручную (с помощью рук) и воспринимая речь визуально (с помощью глаз). ASL и некоторые другие языки жестов, кроме того, имеют ручной диалект для использования при тактильном жесте слепоглухими носителями , где знаки производятся руками и воспринимаются также руками.
Языковое производство состоит из нескольких взаимозависимых процессов, которые преобразуют неязыковое сообщение в устный или знаковый лингвистический сигнал. После определения сообщения, подлежащего лингвистическому кодированию, говорящий должен выбрать отдельные слова, известные как лексические элементы , для представления этого сообщения в процессе, называемом лексическим выбором. Во время фонологического кодирования мысленному представлению слов присваивается их фонологическое содержание в виде последовательности создаваемых фонем . Фонемы указаны для артикуляционных особенностей, которые обозначают определенные цели, такие как сомкнутые губы или язык в определенном месте. Эти фонемы затем координируются в последовательность мышечных команд, которые могут быть отправлены мышцам, и когда эти команды выполняются правильно, воспроизводятся нужные звуки.
Эти движения нарушают и изменяют воздушный поток, что приводит к возникновению звуковой волны. Модификация осуществляется артикуляторами: разные места и способы артикуляции дают разные акустические результаты. Например, слова tack и sack в английском языке начинаются с альвеолярных звуков, но различаются тем, насколько далеко язык находится от альвеолярного гребня. Эта разница сильно влияет на воздушный поток и, следовательно, на производимый звук. Точно так же направление и источник воздушного потока могут влиять на звук. Наиболее распространенным механизмом воздушного потока является легочный — с использованием легких, но голосовая щель и язык также могут использоваться для создания воздушного потока.
Восприятие языка — это процесс, посредством которого языковой сигнал декодируется и понимается слушателем. Для восприятия речи непрерывный акустический сигнал должен быть преобразован в дискретные лингвистические единицы, такие как фонемы , морфемы и слова . Чтобы правильно идентифицировать и классифицировать звуки, слушатели отдают приоритет определенным аспектам сигнала, которые позволяют надежно различать лингвистические категории. Хотя некоторые сигналы имеют приоритет над другими, многие аспекты сигнала могут способствовать восприятию. Например, хотя устные языки отдают приоритет акустической информации, эффект Макгерка показывает, что визуальная информация используется для различения неоднозначной информации, когда акустические сигналы ненадежны.
Современная фонетика имеет три ветви:
Первые известные фонетические исследования были проведены еще в VI веке до нашей эры санскритскими грамматиками. [3] Индуистский ученый Панини является одним из самых известных из этих ранних исследователей. Его четырехчастная грамматика, написанная около 350 г. до н.э., оказывает влияние на современную лингвистику и до сих пор представляет собой «наиболее полную порождающую грамматику из всех когда-либо написанных языков». [4] Его грамматика легла в основу современной лингвистики и описала несколько важных фонетических принципов, включая звонкость. В этом раннем отчете описывалось, что резонанс создается либо тоном, когда голосовые связки закрыты, либо шумом, когда голосовые связки открыты. Фонетические принципы грамматики считаются «примитивами», поскольку они являются основой его теоретического анализа, а не самими объектами теоретического анализа, и эти принципы могут быть выведены из его системы фонологии. [5]
Санскритское учение о фонетике называется шикша . Тайттирия -упанишада , датируемая 1 тысячелетием до нашей эры, определяет Шикшу следующим образом:
Ом! Мы объясним Шикшу.
Звуки и акцентуация, Количество (гласных) и выражение (согласных),
Балансировка (Саман) и связь (звуков), Вот так об изучении Шикши. || 1 |
Тайттирия Упанишад 1.2, Шикшавалли, перевод Пола Деуссена [6] .
Достижения в фонетике после Панини и его современников были ограничены до современной эпохи, за исключением некоторых ограниченных исследований греческих и римских грамматиков. За тысячелетия между индийскими грамматистами и современной фонетикой фокус сместился с разницы между устной и письменной речью, которая была движущей силой теории Панини, и начал сосредотачиваться только на физических свойствах речи. Устойчивый интерес к фонетике возобновился примерно в 1800 году нашей эры , когда термин «фонетика» впервые был использован в современном смысле в 1841 году . использовать и просматривать новые и более подробные данные. Этот ранний период современной фонетики включал в себя разработку влиятельного фонетического алфавита, основанного на артикуляционных позициях Александра Мелвилла Белла . Известная как видимая речь , она приобрела известность как инструмент устного обучения глухих детей . [3]
До широкого распространения аудиозаписывающего оборудования фонетики в значительной степени полагались на традицию практической фонетики, чтобы гарантировать, что транскрипции и результаты могут быть согласованными у всех фонетиков. Это обучение включало как тренировку слуха (распознавание звуков речи), так и производственную тренировку (способность воспроизводить звуки). Ожидалось, что фонетики научатся распознавать на слух различные звуки Международного фонетического алфавита , и IPA до сих пор проверяет и сертифицирует говорящих на их способность точно воспроизводить фонетические модели английского языка (хотя они прекратили эту практику для других языков). [8] В качестве пересмотра своего метода видимой речи Мелвилл Белл разработал описание гласных по высоте и отступу, в результате чего получилось 9 основных гласных . [9] В рамках обучения практической фонетике фонетики должны были научиться произносить эти кардинальные гласные, чтобы закрепить свое восприятие и транскрипцию этих звуков во время полевых работ. [8] Этот подход подвергся критике со стороны Питера Ладефогеда в 1960-х годах на основе экспериментальных данных, в которых он обнаружил, что кардинальные гласные были слуховыми, а не артикуляционными целями, оспаривая утверждение о том, что они представляют собой артикуляционные якоря, по которым фонетики могут судить о других артикуляциях. [10]
Языковое производство состоит из нескольких взаимозависимых процессов, которые преобразуют неязыковое сообщение в устный или знаковый лингвистический сигнал. Лингвисты спорят о том, происходит ли процесс производства языка в несколько этапов (последовательная обработка) или же процессы производства происходят параллельно. После определения сообщения, подлежащего лингвистическому кодированию, говорящий должен выбрать отдельные слова, известные как лексические элементы , для представления этого сообщения в процессе, называемом лексическим выбором. Слова подбираются исходя из их значения, которое в лингвистике называется семантической информацией. Лексический отбор активирует лемму слова , которая содержит как семантическую, так и грамматическую информацию о слове. [11] [а]
После того как высказывание запланировано, [b] оно проходит фонологическое кодирование. На этом этапе языкового производства ментальному представлению слов присваивается их фонологическое содержание в виде последовательности создаваемых фонем . Фонемы указаны для артикуляционных особенностей, которые обозначают определенные цели, такие как сомкнутые губы или язык в определенном месте. Эти фонемы затем координируются в последовательность мышечных команд, которые могут быть отправлены мышцам, и когда эти команды выполняются правильно, воспроизводятся нужные звуки. [13] Таким образом, процесс производства сообщения к звуку можно резюмировать в виде следующей последовательности: [c]
Звуки, образующиеся при полном или частичном сужении голосового тракта, называются согласными . Согласные произносятся в речевом тракте, обычно во рту, и расположение этого сужения влияет на получаемый звук. Из-за тесной связи положения языка и образующегося звука место артикуляции является важным понятием во многих разделах фонетики.
Звуки частично классифицируются по месту сужения, а также по части тела, вызывающей сужение. Например, в английском языке слова «боролся» и «думал» представляют собой минимальную пару , отличающуюся только органом, создающим конструкцию, а не местом ее расположения. Буква «f» в слове « дралась » — это губно-зубное сочленение, при котором нижняя губа прилегает к зубам. «th» в мыслях — это лингво-зубное сочленение, при котором язык прижимается к зубам. Сужения, создаваемые губами, называются губными , а сужения языка — язычными.
Сужения, выполняемые языком, могут производиться в нескольких частях речевого тракта, в широком смысле подразделяемых на корональные, дорзальные и радикальные места артикуляции. Корональные сочленения производятся с помощью передней части языка, дорзальные — с задней частью языка, прикорневые — в глотке . [14] Этих делений недостаточно для различения и описания всех звуков речи. [14] Например, в английском языке звуки [s] и [ʃ] оба корональные, но произносятся в разных местах рта. Чтобы учесть это, необходимы более подробные места сочленения в зависимости от области рта, в которой происходит сужение. [15]
Сочленения с участием губ могут быть выполнены тремя различными способами: обеими губами (двугубными), одной губой и зубами, поэтому у них нижняя губа является активным артикулятором, а верхние зубы - пассивным артикулятором [16] (губно-зубные). , а также с языком и верхней губой (лингвогубные). [17] В зависимости от используемого определения, некоторые или все из этих видов сочленений можно отнести к классу губных сочленений . Двугубные согласные произносятся обеими губами. При издании этих звуков нижняя губа движется дальше всех, чтобы встретиться с верхней губой, которая также слегка опускается, [18] хотя в некоторых случаях сила воздуха, проходящего через апертуру (отверстие между губами), может привести к тому, что губы разойдутся быстрее, чем они могут собраться вместе. [19] В отличие от большинства других сочленений, оба артикулятора сделаны из мягких тканей, поэтому двугубные упоры с большей вероятностью будут созданы при неполном закрытии, чем при сочленениях с твердыми поверхностями, такими как зубы или небо. Билабиальные стопы также необычны тем, что артикулятор в верхнем отделе речевого тракта активно движется вниз, поскольку верхняя губа демонстрирует некоторое активное движение вниз. [20] Лингвогубные согласные образуются при приближении или соприкосновении лезвия языка с верхней губой. Как и при билабиальных сочленениях, верхняя губа слегка перемещается в сторону более активного артикулятора. Артикуляции этой группы не имеют собственных символов в Международном фонетическом алфавите, а образуются путем совмещения апикального символа с диакритическим знаком, неявно помещая их в корональную категорию. [21] [22] Они существуют на ряде языков коренных народов Вануату , таких как тангоа .
Губно-зубные согласные образуются за счет подъема нижней губы к верхним зубам. Губно-зубные согласные чаще всего являются фрикативными , тогда как губно-зубные носовые также типологически распространены. [23] Ведутся споры о том, встречаются ли настоящие губно-зубные взрывчатые вещества в каком-либо естественном языке, [24] хотя, как сообщается, в ряде языков есть губно-зубные взрывчатые вещества, включая зулу , [25] Тонга , [26] и шуби . [24]
Венечные согласные образуются кончиком или лезвием языка и вследствие подвижности передней части языка представляют разнообразие не только по месту, но и положению языка. Корональные места сочленения представляют собой области рта, где язык соприкасается или сжимается, и включают зубные, альвеолярные и постальвеолярные места. Позы языка с использованием кончика языка могут быть апикальными , если используется верхняя часть кончика языка, ламинарными , если выполняются с помощью лезвия языка, или субапикальными , если кончик языка загнут назад и используется нижняя часть языка. Короналы уникальны как группа, поскольку здесь засвидетельствованы все способы артикуляции . [21] [27] Австралийские языки хорошо известны большим количеством корональных контрастов, проявляющихся внутри и между языками региона. [28] Зубные согласные образуются кончиком или лезвием языка и верхними зубами. Они делятся на две группы в зависимости от части языка, используемой для их образования: верхушечные зубные согласные произносятся, когда кончик языка касается зубов; Межзубные согласные произносятся с помощью лезвия языка, когда кончик языка выступает перед зубами. Неизвестно ни одного языка, который бы использовал оба контрастно, хотя они могут существовать аллофонически . Альвеолярные согласные образуются кончиком или лезвием языка на альвеолярном гребне сразу за зубами и также могут быть апикальными или ламинальными. [29]
В межлингвистическом отношении зубные согласные и альвеолярные согласные часто противопоставляются, что приводит к ряду обобщений межлингвистических моделей. Различные места сочленения также имеют тенденцию контрастировать в той части языка, которая используется для их образования: большинство языков с зубными упорами имеют пластинчатые зубные зубы, тогда как языки с апикальными упорами обычно имеют апикальные упоры. В языках редко встречаются две согласные в одном и том же месте с контрастом по ламинальности, хотя Таа (σXóõ) является противоположным примером этой модели. [30] Если язык имеет только один из зубных упоров или альвеолярных упоров, он обычно будет ламинальным, если это зубной упор, и стопор обычно будет апикальным, если это альвеолярный упор, хотя, например, Темне и Болгарский [31] не следуют этой схеме. [32] Если язык имеет как апикальный, так и ламинальный упор, то ламинальный упор с большей вероятностью будет аффрицирован, как у Исоко , хотя у Дахало наблюдается противоположная картина: альвеолярные упоры более аффрицированы. [33]
Ретрофлексные согласные имеют несколько разных определений в зависимости от того, уделяется ли особое внимание положению языка или положению нёба. В целом они представляют собой группу сочленений, при которых кончик языка в той или иной степени загнут вверх. Таким образом, ретрофлексные сочленения могут возникать в нескольких разных местах нёба, включая альвеолярную, постальвеолярную и небную области. Если нижняя сторона кончика языка соприкасается с нёбом, это субапикально, хотя апикальные постальвеолярные звуки также описываются как ретрофлексные. [34] Типичные примеры субапикальных ретрофлексных упоров обычно встречаются в дравидских языках , а в некоторых языках, коренных жителей юго-запада США, контрастирующая разница между зубными и альвеолярными упорами представляет собой небольшую ретрофлексию альвеолярного упора. [35] Акустически ретрофлексия имеет тенденцию влиять на высшие форманты. [35]
Артикуляции, происходящие сразу за альвеолярным гребнем, известные как постальвеолярные согласные , обозначались разными терминами. Верхушечные постальвеолярные согласные часто называют ретрофлексными, а пластинчатые сочленения иногда называют небно-альвеолярными; [36] в австралийской литературе эти ламинальные упоры часто описываются как «небные», хотя они расположены дальше вперед, чем область неба, обычно описываемая как небная. [28] Из-за индивидуальных анатомических различий точная артикуляция небно-альвеолярных стоп (и корональных костей в целом) может сильно различаться в пределах речевого сообщества. [37]
Спинные согласные — это те согласные, которые образуются с использованием тела языка, а не кончика или лезвия, и обычно образуются на небе, нёбе или язычке. Небные согласные образуются прижатием тела языка к твердому небу на нёбе. Их часто противопоставляют велярным или увулярным согласным, хотя язык редко противопоставляет все три одновременно, а Джакару является возможным примером трехстороннего контраста. [38] Велярные согласные образуются прижатием тела языка к небу . Они невероятно распространены в разных языках; почти во всех языках есть велярная остановка. Поскольку и велярные, и гласные звуки образуются с помощью тела языка, на них сильно влияет коартикуляция с гласными, и они могут воспроизводиться как вперед, до твердого неба, так и назад, до язычка. Эти варианты обычно делятся на передние, центральные и задние велярные звуки, параллельные пространству гласных. [39] Их фонетически трудно отличить от небных согласных, хотя они произносятся немного позади области прототипических небных согласных. [40] Увулярные согласные образуются в результате соприкосновения тела языка с язычком или приближения к нему. Они редки и встречаются примерно в 19 процентах языков, а в крупных регионах Америки и Африки нет языков с увулярными согласными. В языках с увулярными согласными чаще всего встречаются остановки, за которыми следуют продолжения (в том числе носовые). [41]
Согласные, образующиеся при сужении горла, — глоточные, а согласные, образующиеся при сужении гортани, — гортанные. Гортань образована голосовыми связками, поскольку гортань расположена слишком глубоко в горле, чтобы до нее можно было дотянуться языком. Однако глотки расположены достаточно близко ко рту, чтобы до них могли добраться части языка.
Радикальные согласные во время произношения используют либо корень языка, либо надгортанник и производятся очень глубоко в голосовом тракте. [42] Глоточные согласные образуются путем втягивания корня языка достаточно далеко, чтобы почти коснуться стенки глотки . Из-за производственных трудностей таким способом можно производить только фрикативы и аппроксиманты. [43] [44] Надгортанные согласные образуются при помощи надгортанника и задней стенки глотки. Остановки надгортанника были зафиксированы в Дахало . [44] Звонкие надгортанные согласные не считаются возможными из-за того, что полость между голосовой щелью и надгортанником слишком мала, чтобы обеспечить звонкость. [45]
Голосовые согласные — это те, которые производятся с помощью голосовых связок гортани. Поскольку голосовые связки являются источником фонации и находятся ниже оро-носового голосового тракта, некоторые голосовые согласные невозможны, например, звонкая гортанная смычка. Возможны три гортанных согласных, глухая гортанная смычка и два гортанных фрикативных звука, и все они засвидетельствованы в естественных языках. [21] Голосовая остановка , возникающая в результате закрытия голосовых связок , особенно распространена в языках мира. [45] Хотя во многих языках они используются для обозначения границ фраз, в некоторых языках, таких как арабский и уатла-масатек, они используются как контрастирующие фонемы. Кроме того, голосовые остановки могут быть реализованы как ларингализация следующей гласной в этом языке. [46] Голосовые остановки, особенно между гласными, обычно не образуют полного закрытия. Настоящие голосовые остановки обычно возникают только тогда, когда они удвоены . [47]
.jpg/1280px-Larynx_(top_view).jpg)
Гортань, широко известная как «голосовой ящик», представляет собой хрящевую структуру трахеи, отвечающую за фонацию . Голосовые связки (связки) скреплены, чтобы вибрировать, или разведены, чтобы не вибрировать. Положение голосовых связок достигается движением черпаловидных хрящей . [48] Внутренние мышцы гортани отвечают за перемещение черпаловидных хрящей, а также за регулирование напряжения голосовых связок. [49] Если голосовые связки недостаточно сомкнуты или напряжены, они либо будут вибрировать спорадически, либо вообще не будут вибрировать. Если они будут вибрировать спорадически, это приведет к скрипучему или хриплому голосу, в зависимости от степени; если вообще не вибрировать, результатом будет потеря голоса .
Помимо правильного расположения голосовых связок, через них также должен проходить воздух, иначе они не будут вибрировать. Разница давления на голосовой щели, необходимая для голосового общения, оценивается в 1 – 2 см H 2 O (98,0665 – 196,133 Паскаля). [50] Перепад давления может упасть ниже уровня, необходимого для фонации, либо из-за увеличения давления над голосовой щелью (надгортанное давление), либо из-за снижения давления под голосовой щелью (подгортанное давление). Подсвязочное давление поддерживается дыхательными мышцами . Надгортанное давление без сужений и сочленений примерно равно атмосферному давлению . Однако поскольку сочленения, особенно согласные, представляют собой сужения воздушного потока, давление в полости за этими сужениями может увеличиваться, что приводит к более высокому надглоточному давлению. [51]
Согласно модели лексического доступа используются два разных этапа познания; таким образом, эта концепция известна как двухэтапная теория лексического доступа. Первый этап — лексический отбор — предоставляет информацию о лексических единицах, необходимых для построения представления функционального уровня. Эти элементы извлекаются в соответствии с их конкретными семантическими и синтаксическими свойствами, но фонологические формы на этом этапе еще не доступны. Второй этап — поиск словоформ — предоставляет информацию, необходимую для построения представления позиционного уровня. [52]
При произнесении речи артикуляторы перемещаются и контактируют с определенными точками пространства, что приводит к изменениям акустического сигнала. Некоторые модели речеобразования берут это за основу для моделирования артикуляции в системе координат, которая может быть внутренней по отношению к телу (внутренней) или внешней (внешней). Внутренние системы координат моделируют движение артикуляторов как положения и углы суставов тела. Модели внутренних координат челюсти часто используют две-три степени свободы, представляющие перемещение и вращение. Они сталкиваются с проблемами при моделировании языка, который, в отличие от суставов челюсти и рук, представляет собой мышечный гидростат , похожий на хобот слона, без суставов. [53] Из-за различий в физиологическом строении траектория движения челюсти во время речи и жевания представляет собой относительно прямую линию, в то время как движения языка следуют кривым линиям. [54]
Прямолинейные движения использовались для обоснования запланированных сочленений во внешнем, а не во внутреннем пространстве, хотя внешние системы координат также включают акустические координатные пространства, а не только физические координатные пространства. [53] Модели, предполагающие, что движения планируются во внешнем пространстве, сталкиваются с обратной проблемой объяснения расположения мышц и суставов, которые производят наблюдаемый путь или акустический сигнал. Например, рука имеет семь степеней свободы и 22 мышцы, поэтому несколько различных конфигураций суставов и мышц могут привести к одному и тому же конечному положению. Для моделей планирования во внешнем акустическом пространстве применима та же проблема отображения «один ко многим», без уникального сопоставления физических или акустических целей с мышечными движениями, необходимыми для их достижения. Однако опасения по поводу обратной проблемы могут быть преувеличены, поскольку речь — это навык, который необходимо приобретать с помощью неврологических структур, которые развились для этой цели. [55]
Модель точки равновесия предлагает решение обратной задачи, утверждая, что цели движения можно представить как положение пар мышц, действующих на сустав. [d] Важно отметить, что мышцы моделируются как пружины, а целью является точка равновесия для моделируемой системы пружина-масса. Используя пружины, модель точки равновесия может легко учитывать компенсацию и реакцию при нарушении движений. Их считают координатной моделью, поскольку предполагают, что эти положения мышц представлены как точки в пространстве, точки равновесия, где сходятся пружинящие действия мышц. [56] [57]
Жестовые подходы к воспроизведению речи предполагают, что артикуляции представляются в виде моделей движения, а не конкретных координат, по которым нужно ударить. Минимальная единица — это жест, который представляет собой группу «функционально эквивалентных моделей артикуляционных движений, которые активно контролируются относительно заданной речевой цели (например, смыкание двугубных губ)». [58] Эти группы представляют собой координационные структуры или «синергию», которые рассматривают движения не как отдельные движения мышц, а как зависящие от задачи группы мышц, которые работают вместе как единое целое. [59] [60] Это уменьшает степень свободы при планировании артикуляции, что является проблемой, особенно во внутренних моделях координат, которые допускают любое движение, достигающее речевой цели, а не кодируют конкретные движения в абстрактном представлении. Коартикуляция хорошо описывается жестовыми моделями, поскольку артикуляции при более высокой скорости речи можно объяснить как совокупность независимых жестов при более медленной скорости речи. [61]
Звуки речи создаются путем модификации воздушного потока, в результате чего образуется звуковая волна. Модификация осуществляется артикуляторами: разные места и способы артикуляции дают разные акустические результаты. Поскольку на получаемый звук может влиять не только положение языка, но и положение речевого тракта, для описания звука речи важна манера артикуляции . Слова tack и sack в английском языке начинаются с альвеолярных звуков, но различаются тем, насколько далеко язык находится от альвеолярного гребня. Эта разница сильно влияет на воздушный поток и, следовательно, на производимый звук. Точно так же направление и источник воздушного потока могут влиять на звук. Наиболее распространенным механизмом воздушного потока является легочный — с использованием легких, но голосовая щель и язык также могут использоваться для создания воздушного потока.
Основное различие между звуками речи заключается в том, озвучены ли они. Звуки озвучиваются, когда голосовые связки начинают вибрировать в процессе фонации. Многие звуки могут воспроизводиться с фонацией или без нее, хотя физические ограничения могут затруднить или сделать невозможным фонацию для некоторых артикуляций. При звонкости артикуляций основным источником шума является периодическая вибрация голосовых связок. Артикуляции, такие как глухие взрывные звуки, не имеют акустического источника и заметны своей тишиной, но другие глухие звуки, такие как фрикативные звуки, создают свой собственный акустический источник независимо от фонации.
Фонация контролируется мышцами гортани, а языки используют больше акустических деталей, чем бинарное звучание. Во время фонации голосовые связки вибрируют с определенной частотой. Эта вибрация приводит к возникновению периодической акустической волны, содержащей основную частоту и ее гармоники. Основной частотой акустической волны можно управлять, регулируя мышцы гортани, и слушатели воспринимают эту основную частоту как высоту звука. Языки используют манипуляции с высотой звука для передачи лексической информации в тональных языках, а многие языки используют высоту звука для обозначения просодической или прагматической информации.
Чтобы голосовые связки вибрировали, они должны находиться в правильном положении и через голосовую щель должен проходить воздух. [50] Типы фонации моделируются на основе континуума состояний голосовой щели от полностью открытой (глухой) до полностью закрытой (голосовой стопы). Оптимальное положение для вибрации и тип фонации, наиболее используемый в речи, модальный голос, находится посередине между этими двумя крайностями. Если голосовая щель немного шире, возникает хриплый голос, а сближение голосовых связок приводит к скрипучему голосу. [62]
Нормальным образцом фонации, используемым в типичной речи, является модальный голос, при котором голосовые связки сомкнуты вместе с умеренным напряжением. Голосовые связки периодически и эффективно вибрируют как единое целое с полным закрытием голосовой щели и отсутствием аспирации. [63] Если их раздвинуть дальше, они не вибрируют и, таким образом, создают глухие телефоны. Если они крепко скреплены вместе, они образуют голосовую перемычку. [62]
Если голосовые связки расположены немного дальше друг от друга, чем при модальном голосовании, они образуют такие типы фонации, как хриплый голос (или бормотание) и шепот. Натяжение голосовых связок ( голосовых связок ) меньше, чем при модальном звучании, что позволяет воздуху течь более свободно. И хриплый голос, и шепотный голос существуют в континууме, который можно условно охарактеризовать как переход от более периодической формы волны хриплого голоса к более шумной форме волны шепота. С акустической точки зрения оба имеют тенденцию приглушать первую форманту шепотом, демонстрируя более крайние отклонения. [64]
Более плотное сближение голосовых связок приводит к скрипучему голосу. Натяжение голосовых связок меньше, чем при модальном голосе, но они плотно скреплены, в результате чего вибрируют только связки голосовых связок. [e] Импульсы очень нерегулярные, с низкой высотой тона и амплитудой частоты. [65]
В некоторых языках не существует различия по звонкости некоторых согласных, [f] , но во всех языках в той или иной степени используется звонкость. Например, неизвестно ни в одном языке, который бы имел фонематический контраст звучания гласных со всеми известными гласными, произносимыми канонически. [g] Другие положения голосовой щели, такие как хриплый и скрипучий голос, используются в ряде языков, таких как халапа масатекский , для контраста фонем , в то время как в других языках, таких как английский, они существуют аллофонически.
Есть несколько способов определить, озвучен ли сегмент или нет. Самый простой — ощупать гортань во время речи и отметить, когда ощущаются вибрации. Более точные измерения можно получить посредством акустического анализа спектрограммы или спектрального среза. При спектрографическом анализе звонкие сегменты показывают голосовую полосу, область высокой акустической энергии, на низких частотах звонких сегментов. [66] При исследовании спектрального сращивания акустический спектр в данный момент времени модели произносимой гласной меняет фильтрацию рта, создавая спектр голосовой щели. Затем вычислительная модель нефильтрованного голосового сигнала адаптируется к обратно отфильтрованному акустическому сигналу для определения характеристик голосовой щели. [67] Визуальный анализ также доступен с использованием специального медицинского оборудования, такого как ультразвук и эндоскопия. [66] [ч]
Гласные в общих чертах классифицируются по области рта, в которой они произносятся, но поскольку они производятся без сужения речевого тракта, их точное описание основано на измерении акустических коррелятов положения языка. Расположение языка во время произнесения гласных меняет частоты, на которых резонирует полость, и именно эти резонансы, известные как форманты , измеряются и используются для характеристики гласных.
Высота гласного традиционно относится к самой высокой точке языка во время артикуляции. [68] Параметр высоты разделен на четыре основных уровня: высокий (закрытый), закрытый-средний, открытый-средний и низкий (открытый). Гласные, высота которых находится посередине, называются средними. Слегка открытые закрытые гласные и слегка закрытые открытые гласные называются почти закрытыми и почти открытыми соответственно. Самые низкие гласные произносятся не только при опущенном языке, но и при опускании челюсти. [69]
Хотя IPA подразумевает, что существует семь уровней высоты гласных, маловероятно, что данный язык может минимально противопоставлять все семь уровней. Хомский и Галле предполагают, что существует только три уровня, [70] хотя для описания датского языка , по-видимому, необходимы четыре уровня высоты гласных , а в некоторых языках может потребоваться даже пять. [71]
Задняя часть гласных делится на три уровня: передний, центральный и задний. В языках обычно не наблюдается минимального контраста более чем на два уровня отступления гласных. Некоторые языки, которые, как утверждается, имеют трехстороннее различие по спинке, включают нимборанский и норвежский . [72]
В большинстве языков губы во время произнесения гласных можно разделить на округлые и неокругленные (раздвинутые), хотя были описаны и другие типы положения губ, такие как сжатие и выпячивание. Положение губ коррелирует с высотой и задним расположением губ: гласные переднего и нижнего ряда обычно не округляются, тогда как гласные заднего и верхнего ряда обычно округляются. [73] Парные гласные в таблице IPA имеют расширенную гласную слева и закругленную гласную справа. [74]
Вместе с универсальными гласными, описанными выше, некоторые языки имеют дополнительные особенности, такие как назальность , длина и различные типы фонации, такие как глухая или скрипучая . Иногда для описания определенной гласной требуются более специализированные жесты языка, такие как ротичность , продвинутый корень языка , глотание , резкость и трение. [75]
Знания места артикуляции недостаточно, чтобы полностью описать согласную, не менее важно и то, как происходит стриктура. Манеры артикуляции описывают, как именно активный артикулятор изменяет, сужает или закрывает голосовой тракт. [76]
Стопы (также называемые взрывными звуками) — это согласные, при которых воздушный поток полностью перекрыт. Во время стриктуры во рту повышается давление, которое затем высвобождается в виде небольшого звукового взрыва, когда артикуляторы раздвигаются. Небная занавеска приподнята так, что воздух не может проходить через полость носа. Если небная занавеска опущена и позволяет воздуху проходить через нос, это приводит к задержке носа. Однако фонетики почти всегда называют носовые упоры просто «носовыми». [76] Аффрикаты представляют собой последовательность стоп, за которыми следует фрикативный звук в том же месте. [77]
Фрикативные звуки — это согласные, при которых воздушный поток становится турбулентным из-за частичного, но не полного перекрытия части речевого тракта. [76] Шипящие звуки представляют собой особый тип фрикативных звуков, при которых турбулентный поток воздуха направляется к зубам, [78] создавая пронзительный шипящий звук. [79]
Носовые (иногда называемые носовыми упорами) — это согласные, у которых ротовая полость закрывается, а небная занавеска опускается, позволяя воздуху проходить через нос. [80]
В аппроксиманте артикуляторы сближаются, но не до такой степени, чтобы обеспечить турбулентный воздушный поток. [79]
Латеральные звуки — это согласные, в которых воздушный поток затруднен в центре речевого тракта, что позволяет воздушному потоку свободно течь с одной или обеих сторон. [79] Латеральные звуки также определяются как согласные, при которых язык сжимается таким образом, что воздушный поток сильнее по бокам, чем по центру языка. [81] Первое определение не позволяет воздуху проходить через язык.
Трели – это согласные звуки, при которых язык или губы приводятся в движение потоком воздуха. [82] Стриктура формируется таким образом, что воздушный поток вызывает повторяющуюся картину открытия и закрытия мягкого артикулятора(ов). [83] Апикальные трели обычно состоят из двух или трех периодов вибрации. [84]
Постукивания и взмахи — это одиночные, быстрые, обычно верхушечные жесты, при которых язык прижимается к нёбу, что сравнимо с очень быстрой остановкой. [82] Эти термины иногда используются как взаимозаменяемые, но некоторые фонетики проводят различие. [85] При постукивании язык касается нёба одним движением, тогда как при постукивании язык движется по касательной к нёбу, проходя по нему.
При использовании голосового механизма воздушного потока голосовая щель закрывается, задерживая массу воздуха. Это позволяет оставшемуся воздуху в речевом тракте перемещаться отдельно. Движение закрытой голосовой щели вверх вытеснит этот воздух, в результате чего он станет выбросным согласным . Альтернативно, голосовая щель может опускаться, втягивая в рот больше воздуха, что приводит к образованию имплозивного согласного . [86]
Щелчки — это остановки, при которых движение языка вызывает всасывание воздуха в рот, это называется велярным воздушным потоком . [87] Во время щелчка воздух между двумя суставными створками разжижается , и при отпускании передней створки раздается громкий «щелкающий» звук. Освобождение переднего закрытия называется щелчком притока. Освобождение заднего смыкания, которое может быть велярным или увулярным, представляет собой щелчок истечения. Клики используются в нескольких африканских языковых семьях, таких как языки койсан и банту . [88]
Легкие управляют почти всей речевой деятельностью, и их важность в фонетике обусловлена тем, что они создают давление для легочных звуков. Наиболее распространенными видами звука в разных языках являются легочные выходы, при которых воздух выдыхается из легких. [89] Возможно и обратное, хотя ни в одном языке не известно, чтобы легочные ингрессивные звуки были фонемами. [90] Многие языки, такие как шведский, используют их для паралингвистических артикуляций, таких как утверждения, в ряде генетически и географически разнообразных языков. [91] Как исходящие, так и проникающие звуки основаны на удержании голосовых связок в определенной позе и использовании легких для втягивания воздуха через голосовые связки, чтобы они либо вибрировали (звонкие), либо не вибрировали (безголосые). [89] Легочные сочленения ограничены объемом воздуха, который можно выдохнуть за определенный дыхательный цикл, известным как жизненная емкость легких .
Легкие используются для поддержания двух видов давления одновременно, чтобы производить и изменять фонацию. Чтобы вообще производить фонацию, в легких необходимо поддерживать давление на 3–5 см H 2 O выше, чем давление над голосовой щелью. Однако небольшие и быстрые корректировки подсвязочного давления производятся для изменения речи с учетом супрасегментарных особенностей, таких как стресс. Для осуществления этих корректировок используется ряд грудных мышц. Поскольку легкие и грудная клетка растягиваются во время вдоха, силы упругости легких сами по себе могут создавать перепад давления, достаточный для фонации при объеме легких, превышающем 50 процентов жизненной емкости. [92] При уровне жизненной емкости выше 50 процентов дыхательные мышцы используются для «проверки» упругих сил грудной клетки и поддержания стабильного перепада давления. Ниже этого объема они используются для повышения подсвязочного давления за счет активного выдыхания воздуха.
Во время речи дыхательный цикл модифицируется, чтобы удовлетворить как лингвистические, так и биологические потребности. Выдох, обычно составляющий около 60 процентов дыхательного цикла в состоянии покоя, увеличивается примерно до 90 процентов дыхательного цикла. Поскольку метаболические потребности относительно стабильны, общий объем перемещаемого воздуха в большинстве случаев речи остается примерно таким же, как при спокойном спокойном дыхании. [93] Увеличение интенсивности речи на 18 дБ (громкий разговор) относительно мало влияет на объем перемещаемого воздуха. Поскольку их дыхательная система не так развита, как у взрослых, дети, как правило, используют большую часть своей жизненной емкости по сравнению со взрослыми, делая более глубокие вдохи. [94]
Модель речи источник-фильтр — это теория речеобразования, которая объясняет связь между положением речевого тракта и акустическими последствиями. В рамках этой модели речевой тракт можно смоделировать как источник шума, соединенный с акустическим фильтром. [95] Источником шума во многих случаях является гортань в процессе произнесения речи, хотя другие источники шума можно смоделировать таким же образом. Форма надгортанного голосового тракта действует как фильтр, а разные конфигурации артикуляторов приводят к разным акустическим паттернам. Эти изменения предсказуемы. Голосовой тракт можно смоделировать как последовательность закрытых с одного конца трубок разного диаметра, а с помощью уравнений акустического резонанса можно получить акустический эффект артикуляционной позы. [96] Процесс обратной фильтрации использует этот принцип для анализа исходного спектра, создаваемого голосовыми связками во время произнесения голоса. Взяв обратное предсказанному фильтру, можно устранить акустический эффект надгортанного голосового тракта, создав акустический спектр, создаваемый голосовыми связками. [97] Это позволяет количественно изучать различные типы фонации.
Восприятие языка — это процесс, посредством которого языковой сигнал декодируется и понимается слушателем. [i] Чтобы воспринимать речь, непрерывный акустический сигнал должен быть преобразован в дискретные лингвистические единицы, такие как фонемы , морфемы и слова . [98] Чтобы правильно идентифицировать и классифицировать звуки, слушатели отдают приоритет определенным аспектам сигнала, которые могут надежно различать лингвистические категории. [99] Хотя некоторые сигналы имеют приоритет над другими, многие аспекты сигнала могут способствовать восприятию. Например, хотя устные языки отдают приоритет акустической информации, эффект Макгерка показывает, что визуальная информация используется для различения неоднозначной информации, когда акустические сигналы ненадежны. [100]
Хотя слушатели могут использовать различную информацию для сегментации речевого сигнала, связь между акустическим сигналом и восприятием категории не является идеальным отображением. Из-за коартикуляции , шумной обстановки и индивидуальных различий внутри категорий существует высокая степень акустической изменчивости. [101] Известная как проблема перцептивной инвариантности , слушатели способны надежно воспринимать категории, несмотря на изменчивость акустических реализаций. [102] Для этого слушатели быстро приспосабливаются к новым говорящим и меняют свои границы между категориями, чтобы соответствовать акустическим различиям, которые делает их собеседник. [103]
Слух, процесс прослушивания звуков, является первым этапом восприятия речи. Артикуляторы вызывают систематические изменения давления воздуха, которые в виде звуковых волн доходят до уха слушателя. Звуковые волны затем ударяются о барабанную перепонку слушателя, заставляя ее вибрировать. Вибрация барабанной перепонки передается косточками — тремя маленькими косточками среднего уха — в улитку . [104] Улитка представляет собой спиральную, заполненную жидкостью трубку, разделенную по длине кортиевым органом , содержащим базилярную мембрану . Базилярная мембрана увеличивается в толщине по мере прохождения через улитку, вызывая резонанс разных частот в разных местах. Такая тонотопическая конструкция позволяет уху анализировать звук аналогично преобразованию Фурье . [105]
Дифференциальная вибрация базилярной мышцы заставляет волосковые клетки кортиева органа двигаться. Это вызывает деполяризацию волосковых клеток и, в конечном итоге, преобразование акустического сигнала в нейронный сигнал. [106] Хотя волосковые клетки сами по себе не производят потенциалы действия , они выделяют нейромедиатор в синапсах с волокнами слухового нерва , который действительно производит потенциалы действия. Таким образом, паттерны колебаний базилярной мембраны преобразуются в пространственно-временные паттерны импульсов, которые передают информацию о звуке в ствол мозга . [107]
Помимо согласных и гласных, фонетика также описывает свойства речи, которые локализованы не в сегментах , а в более крупных единицах речи, таких как слоги и фразы . Просодия включает в себя слуховые характеристики, такие как высота тона , скорость речи , продолжительность и громкость . Языки в разной степени используют эти свойства для реализации ударения , акцентов и интонации — например, ударение в английском и испанском коррелирует с изменениями высоты звука и продолжительности, тогда как ударение в валлийском более последовательно коррелирует с высотой звука, чем продолжительность и ударение в тайском языке. коррелирует только с продолжительностью. [108]
Ранние теории восприятия речи, такие как теория моторики, пытались решить проблему перцептивной инвариантности, утверждая, что восприятие и производство речи тесно связаны. В своей самой сильной форме теория моторики утверждает, что восприятие речи требует от слушателя доступа к артикуляционному представлению звуков; [109] Чтобы правильно классифицировать звук, слушатель перепроектирует артикуляцию, которая будет производить этот звук, и, идентифицируя эти жесты, может получить предполагаемую лингвистическую категорию. [110] Хотя такие результаты, как эффект МакГерка и тематические исследования пациентов с неврологическими травмами, предоставили поддержку теории движения, дальнейшие эксперименты не подтвердили сильную форму теории двигателя, хотя есть некоторая поддержка более слабых форм теории двигателя, которые утверждают, что недетерминированные отношения между производством и восприятием. [110] [111] [112]
Последующие теории восприятия речи делают акцент на акустических сигналах звуковых категорий и могут быть сгруппированы в две широкие категории: абстракционистские теории и эпизодические теории. [113] В абстракционистских теориях восприятие речи предполагает идентификацию идеализированного лексического объекта на основе сигнала, сведенного к его необходимым компонентам, и нормализацию сигнала для противодействия вариативности говорящего. Эпизодические теории, такие как образцовая модель, утверждают, что восприятие речи включает доступ к подробным воспоминаниям (т. е. эпизодическим воспоминаниям ) о ранее услышанных токенах. Проблема перцептивной инвариантности объясняется эпизодическими теориями как проблема знакомства: нормализация является побочным продуктом воздействия большего количества переменных распределений, а не дискретным процессом, как утверждают абстракционистские теории. [113]
Акустическая фонетика занимается акустическими свойствами звуков речи. Ощущение звука вызвано колебаниями давления, которые заставляют барабанную перепонку двигаться. Ухо преобразует это движение в нейронные сигналы, которые мозг воспринимает как звук. Акустические сигналы — это записи, которые измеряют эти колебания давления. [114]
Артикуляционная фонетика изучает способы произнесения звуков речи.
Слуховая фонетика изучает, как люди воспринимают звуки речи. Из-за анатомических особенностей слуховой системы, искажающих речевой сигнал, человек не воспринимает звуки речи как совершенные акустические записи. Например, слуховое впечатление от громкости , измеряемой в децибелах (дБ), не соответствует линейно разнице звукового давления. [115]
Несоответствие между акустическим анализом и тем, что слышит слушатель, особенно заметно в звуках речи, имеющих много высокочастотной энергии, например в некоторых фрикативных звуках. Чтобы устранить это несоответствие, были разработаны функциональные модели слуховой системы. [116]
Человеческие языки используют много разных звуков, и для их сравнения лингвисты должны уметь описывать звуки независимо от языка. Звуки речи можно описывать по-разному. Чаще всего звуки речи обозначаются движениями рта, необходимыми для их произнесения. Согласные и гласные — это две грубые категории, которые фонетики определяют по движениям звука речи. Более детальными дескрипторами являются такие параметры, как место сочленения. Место артикуляции , способ артикуляции и звонкость используются для описания согласных и являются основными разделами таблицы согласных Международного фонетического алфавита . Гласные описываются по высоте, наклону и округлению. Язык жестов описывается с использованием аналогичного, но отличного набора параметров для описания знаков: местоположения, движения, формы рук, ориентации ладони и немануальных функций. Помимо артикуляционных описаний, звуки, используемые в устных языках, можно описывать с помощью их акустики. Поскольку акустика является следствием артикуляции, то для различения звуков достаточно обоих способов описания, причем выбор между системами зависит от исследуемого фонетического признака.
Согласные — это звуки речи, которые произносятся при полном или частичном замыкании речевого тракта . Обычно они возникают в результате изменения воздушного потока , выдыхаемого из легких. Органы дыхания, используемые для создания и изменения воздушного потока, делятся на три отдела: речевой тракт (надгортанный), гортань и подсвязочный аппарат. Воздушный поток может быть как выходным (из речевого тракта), так и ингрессивным (в речевой тракт). При пульмональных звуках воздушный поток вырабатывается легкими в подсвязочной системе и проходит через гортань и голосовой тракт. Голосовые звуки используют воздушный поток, создаваемый движениями гортани без потока воздуха из легких. Щелкающие согласные произносятся посредством разрежения воздуха с помощью языка с последующим отпусканием переднего закрытия языка.
Гласные звуки – это слоговые звуки речи, которые произносятся без каких-либо препятствий в речевом тракте. [117] В отличие от согласных, которые обычно имеют определенные места артикуляции, гласные определяются по отношению к набору эталонных гласных, называемых кардинальными гласными . Для определения гласных необходимы три свойства: высота языка, спинка языка и округлость губ. Гласные звуки, которые произносятся с устойчивым качеством, называются монофтонгами ; сочетание двух отдельных гласных в одном слоге — дифтонг . [118] В IPA гласные представлены в форме трапеции, изображающей рот человека: вертикальная ось представляет рот от пола до крыши, а горизонтальная ось представляет измерение спереди и сзади. [119]
Фонетическая транскрипция — это система транскрипции звуков , которые встречаются на языке, устном или жестовом . Наиболее широко известная система фонетической транскрипции, Международный фонетический алфавит (IPA), предоставляет стандартизированный набор символов для устных телефонов. [120] [121] Стандартизированный характер IPA позволяет пользователям точно и последовательно расшифровывать телефоны разных языков, диалектов и идиолектов . [120] [122] [123] IPA — полезный инструмент не только для изучения фонетики, но и для преподавания языка, профессионального актерского мастерства и патологии речи . [122]
Хотя ни один язык жестов не имеет стандартизированной системы письма, лингвисты разработали свои собственные системы обозначений, описывающие форму рук, местоположение и движение. Гамбургская система обозначений (HamNoSys) похожа на IPA в том, что она допускает различные уровни детализации. Некоторые системы обозначений, такие как КОМВА и система Стокое, были разработаны для использования в словарях; они также используют алфавитные буквы на местном языке для обозначения форм рук, тогда как HamNoSys напрямую представляет форму руки. SignWriting стремится стать простой в освоении системой письма для жестовых языков, хотя она еще официально не принята ни одним сообществом глухих. [124]
В отличие от разговорных языков, слова на жестовых языках воспринимаются глазами, а не ушами. Знаки артикулируются руками, верхней частью тела и головой. Основными артикуляторами являются кисти рук. Относительные части руки описываются терминами проксимальный и дистальный . Проксимальная часть относится к части, расположенной ближе к туловищу, тогда как дистальная часть находится дальше от него. Например, движение запястья является дистальным по сравнению с движением локтя. Из-за того, что требуется меньше энергии, дистальные движения обычно легче осуществить. Различные факторы, такие как гибкость мышц или табу , ограничивают то, что можно считать знаком. [125] Носители языка не смотрят на руки собеседника. Вместо этого их взгляд фиксируется на лице. Поскольку периферийное зрение не так сфокусировано, как центр поля зрения, знаки, артикулированные возле лица, позволяют воспринимать более тонкие различия в движении и расположении пальцев. [126]
В отличие от разговорных языков, языки жестов имеют два одинаковых артикулятора: руки. Подписанты могут использовать любую руку, которую они предпочитают, без нарушения связи. Из-за универсальных неврологических ограничений двуручные знаки обычно имеют одинаковую артикуляцию в обеих руках; это называется условием симметрии. [125] Вторым универсальным ограничением является условие доминирования, которое гласит, что когда задействованы две формы рук, одна рука останется неподвижной и будет иметь более ограниченный набор форм рук по сравнению с доминирующей, движущейся рукой. [127] Кроме того, во время неформальных разговоров одна рука в двуручном знаке часто опускается, и этот процесс называется слабым падением. [125] Как и слова в разговорных языках, коартикуляция может привести к тому, что знаки будут влиять на форму друг друга. Примеры включают формы рук соседних знаков, которые становятся более похожими друг на друга ( ассимиляция ) или слабое падение (пример удаления ). [128]
СМИ, связанные с фонетикой, на Викискладе?