Phonetik Zusammenfassung

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Ausgewählte Laute Analysiert
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Manual of Phonetics

Aus verschiedenen Quellen, eine davon ist:

Ed.: Bertil Malmberg

North-Holland Pub.Comp., Amsterdam, London, 1970

Auszüge aus dem Kapitel:

Analysis and synthesis of speech processes

von Gunnar Fant

Jede Sprache hat ihre eigenen phonetischen Eigenschaften.

Aus Fant: (183) zu den Beziehungen von Laut und Anatomie des lauterzeugenden Apparates. Dient als Erkenntisquelle und bietet uU. Suchkriterien an.

Worüber die Formanten Auskunft geben

Die Formanten sind das Resultat einer Veränderung im Ansatzrohr, dh. Zunge, Gaumen etc. bewegen sich an bestimmte Orte, eben die Artikulationsorte, zu und bilden dort Hindernisse. An diesen Hindernissen bricht sich der Luftstrom und wird verändert. Die sich ergebenden anderen Wellen hören wir als unterschiedliche Laute, dies kann auch im Sonagramm sichtbar gemacht werden.

Die Artikulationsorte, die durch die Formanten F1 und F2 bezeichnet werden sind:

  1. F1: indiziert die Höhe der Zunge: Je höher die Zunge, desto tiefer F1. Der Vokal mit der höchsten Zungenstellung ist das [i] und ähnlich auch [u] dementsprechend liegt F1 tief. Beim Vokal [a] liegt die Zunge am tiefsten Punkt, daher der F1 am höchsten. Die Vokale [u] und [o] entsprechen was die Zungenhöhe angeht etwa den Vokalen [i] und [e], ihre F1 liegen jedoch höher als bei den vorderen Vokalen [e] und [i].
  2. Alternativ wird F1 auch mit der Stellung des Kiefers korreliert: das Kiefer geht der Zungenstellung konform.
  3. F2 geht konform mit der Länge des Ansatzrohres im Bereich vor der Artikulationsstelle. Das heisst F2 wird tiefer je länger das Ansatzrohr ist. Diese Verlängerung kann erreicht werden durch
    1. Zurückziehen der Zunge, so zB bei wie auch etwa bei [u], [o] oder
    2. Vorstülpen der Lippen, Lippenrundung bei [i] → [y], [e] → [ø] und [ɛ] → [œ]
    3. Alternativ wird hier die Zungenstellung angegeben, da durch sie die Länge des Ansatzrohres modifiziert wird.
    4. Die Alternativen sind anatomisch mE richtiger, doch in der Fachliteratur findet sich die jeweils erste Deutung häufiger mEnd.

Illustration zu den Formanten. Aus Malmberg/Manual/Fant:
Es zeigen sich deutliche Korrelationen zwischen Maxima/Minima und den Artikulationsstellen. F1 geht nach Fant nicht mit der Zungenhöhe sondern mit der Lage der maximalen Enge einher (op.cit. 215).

Ausgehend von der Glottis pflanzt sich der Luftstrom fort, er erreicht einen Ort maximaler Enge passiert diese und entweicht.

Frequenzen sind von den Geschwindigkeiten abhängig. Die Geschwindigkeit des Luftstroms ist nach der Glottis am geringsten, am höchsten bei den Lippen. Fn haben unterschiedliche Frequenzen und daher auch an unterschiedlichen Orten ihre Maxima/Minima. Bilden wir nun an einer Stelle ein/e Enge/Hindernis, dann können folgende Fälle eintreten:

  1. Fn hat ein Geschwindigkeismaximum → Frequenz wird gesenkt
  2. Fn hat ein Geschwindigkeisminimum → Frequenz wird gehoben

Vergleichen wir - wieder mit Gunnar Fant (216 ff) - grafisch:

Bemerkung: in G.Fant wird die Skizze auf einen neutralen Vokal bezogen. Ich habe dies als ə interpretiert.

Der Mundraum ist in dieser Skizze auf eine Röhre, die oberhalb der realistischen Skizze dargestellt ist, abgebildet. Innerhalb der Röhre sind die Geschwindigkeiten der jeweiligen Fn dargestellt.
Trifft die Verengung auf ein
Maximum wird die Frequenz des jeweiligen Formanten erniedrigt.
Trifft sie auf ein
Minimum wird die Frequenz erhöht.
Diese Veränderungen haben damit zu tun, dass Geschwindigkeit, Frequenz und Drücke korreliert sind.
Die Punkte N in den Skizzen geben jeweils mögliche Wirkstellen an.
N1 ist die völlig ungestörte F1 wie sie bei der [ə Schwa/a]-Familie anzutreffen ist.
Dieser neutrale Vokal, der in der nebenstehenden Skizze dargestellt ist, soll uns als Referenzrahmen bilden, dem wir lautlich den Vokal [ə] zuordnen. Dazu das Sonagramm einiger ə Schwa von Franz, die als Ausgangspunkt für das Untenstehende dienen. Hier Werte, die sich in der obigen Skizze finden:
  1. Durchschnitt einiger ə von Franz im Vergleich mit Werten aus akustische Phonetik der Uni-Klinik Aachen:
  2. F1 509,68 Hz   →  500 Hz
  3. F2 1273,53 Hz   → 1500 Hz
  4. F3 2607,01 Hz   → 2500 Hz
  5. F4 3340,02 Hz   → nicht gelistet
Diese Überlegungen werden wir sogleich in einem Testverfahren überprüfen. Angenommen wir legen die Hauptartikulationsstellen fest und nehmen das [ə] als Referenz, können wir dann die möglichen Formanten ableiten?
Könnten wir das, dann hätten wir eine Möglichkeit dies auf einzelne Sprecherinnen anzuwenden. Die Ausgangsformanten wären dann die des jeweiligen neutralen Vokals.

Die Hauptartikulationstelle liegt liegt im hinteren Bereich des Rachens.
  1. F1 Zunge liegt tiefer als bei ə, F1 sollte relativ hoch sein.
    Die Enge liegt zwischen dem Maximum und dem Minimum, F1 sollte sich aus diesem Gesichtspunkt eher neutral verhalten.
  2. F2 ebenfalls nahe einem Maximum, F2 sollte sich auch ein wenig erniedrigen.
  3. für F3 liegt die Hauptartikulationsstelle auf einem Maximum, F3 sollte sich ererniedrigen.
  4. für F4 liegt sie in der Nähe eines Maximums, sie sollte sich erniedrigen.
Das Sonagramm zeigt folgendes (externe Datei): A1 von Franz und ə von Franz
deutliches ə von Franz
  1. F1 570,14
  2. F2 1550,43
  3. F3 2752,05
  4. F43676,53
əFranz Durchschnitt
  1. F1 509,68 Hz
  2. F2 1273,53 Hz
  3. F3 2607,01 Hz
  4. F4 3340,02 Hz
aFranz
  1. F1 741,47 Hz
  2. F2 1201,09 Hz
  3. F3 2485,29 Hz
  4. F4 3007,61 Hz
Die Hauptartikulationstelle liegt etwa Palatal, dies ist für
  1. F1 näher dem Maximum, F1 sollte sich daher erniedrigen
  2. F2 nahe einem Minimum, F2 sollte sich erhöhen.
  3. F3 liegt sie beinahe auf einem Maximum, F3 sollte sich erniedrigen.
  4. F4 liegt sie in der Nähe eines Minimus, sie sollte sich erniedrigen.
Die Hauptartikulationstelle liegt etwa Palatal, dies ist für
  1. F1 näher dem Maximum, F1 sollte sich daher erniedrigen
  2. F2 nahe einem Minimum, F2 sollte sich erhöhen.
  3. F3 liegt sie beinahe auf einem Maximum, F3 sollte sich erniedrigen.
  4. F4 liegt sie in der Nähe eines Minimus, sie sollte sich erniedrigen.
Die Hauptartikulationstelle liegt etwa Palatal, dies ist für
  1. F1 näher dem Maximum, F1 sollte sich daher erniedrigen
  2. F2 nahe einem Minimum, F2 sollte sich erhöhen.
  3. F3 liegt sie beinahe auf einem Maximum, F3 sollte sich erniedrigen.
  4. F4 liegt sie in der Nähe eines Minimus, sie sollte sich erniedrigen.
Die Hauptartikulationstelle liegt etwa Palatal, dies ist für
  1. F1 näher dem Maximum, F1 sollte sich daher erniedrigen
  2. F2 nahe einem Minimum, F2 sollte sich erhöhen.
  3. F3 liegt sie beinahe auf einem Maximum, F3 sollte sich erniedrigen.
  4. F4 liegt sie in der Nähe eines Minimus, sie sollte sich erniedrigen.

Einige Daten aus Kirsten

Plosive lassen sich mittels einiger Elemente unterscheiden Lokus (das ist die F2.
Lokus F2 liegt ca 50ms vor der Verschlusslösung auf der F2-Achse. Er ist der Ausgangspunkt der F2 Transitionen der folgenden Vokale.
Kennwerte sind

  1. labial 720 Hz
  2. alveolar 1800 Hz
  3. velar 3000 Hz vordere V
  4. velar 1000 Hz vor hinteren V
  1. Lokus, Transitionen zu den umgebenden Vokalen
    bilabialer (Plosiv, Nasal, Frikativ) F1, F2, F3 des vorangehenden Vokals fallen zum Plosiv hin ab, sind negativ
    [b],[m] und [v] haben negative Transitionen zum Folgevokal [a], vgl. Abamava
    alveolarer Plosiv
    vor [-hinten] Vokal F1, F2 sind parallel (Richtung egal), [d], [n] und [s] Adanasa
    vor einem [+hinten] Vokal scheinen sich die F1, F2F3 bei ca 2500 Hz zu treffen.
    Vgl.: [d], [n] und [s] Udunusu
    velaraer Plosiv ist umgekehrt wie alveolar:
    [-hinten] Vokal F2, F3 konvergieren entsprechend nach dem Konsonanten [g, k,..]
    nach [+hinten] Vokal sind die Formanten parallell.
  2. Transitionsdauern
  3. Burst_Charakteristiken
  4. Burst_Intensität

(236) die Korrespondenztabelle Manner features

Nr.NameProduktions-
charakteristiken
Spektrogrfische-
charakteristiken
1Voice source
Stimmquelle
Stimmbänder vibrieren um den Luftstrom zu modulierenquasiperiodische Feinstruktur der Frequenz/Zeit
2Noise source
Geräuschquelle
Turbulenter Luftstrom durch enge Passagen und nach scharfen HindernissenZufällige Frequenzfeinstruktur
3Transient source
Durchgang/Übergangsquelle
Erregung durch plötzliche Verschlusslösung.Ein einziger Durchgang in Form eines vertikalen Zacken im Breitbandspektrumk gefolgt von einem kurzen Abfall der Energie in den Fn Frequenzen.
4SilenceKeine Quelle aktivKeine spektrale Energie
5Vowel-like
Vokalartig
freier Durchgang des Luftstroms durch Pharynx und MundOptimal sind alle Fn sichbar, mind. sollten aber F1 und F2 bei stimmhaft. sichbar sein. F2 und F3 sollten bei einer Geräuschquelle sichtbar sein.
6LateralZentraler Verschluss bei lateraler Öffnung.Vokalartiges Spektrogramm wird modifiziert: Anitresonanz bei F2-4 und eine extra Resonanz in der Region F4.
Bei Öffnung des Verschlusses geht F1 des folgenden nichtlateralen vokalischen Elements nach oben.
7OkklusivVollständiger Verschluss entlang des Weges von Pharynx duch den Mund.Stimmhafter nichtnasalierter Verschluss habt ein besonders starkes F1 Muster sehr tiefer Frequenz. Höhere Formanten sind im allgemeinen nicht sichtbar.
Bei Öffnung des Verschlusses entsprechend Nr.:3 ein einzelner Zacken.
8NasalVerschluss durch Velum.Stimmhafter Nasal ist durch ein schwaches F2 erkennbar. Ein Formant ist bei 250 Hz sichtbar einer bei 2200 Hz.
Vokalartige Nasale besitzen eine Resonanz in der Region unterhalb von F1, der zugleich geschwächt wird un nach weiter oben verschoben ist. F2 und F3 sind relativ minimiert (dies kommt von der Verhinderung der palatalen Artikulation).
9FrikativSehr enge Passage des Luftstroms.Stimmhafte Frikative können das ganze F-Spektrum zeigen, jedoch mit weniger Intensität, F1 ist häufig tiefer als in Vokalen.
10TransitionalÜbergang der Artikulationsorgane während der Äusserung. Typisch sind die Gleitlaute "j, r, l, w"Spektrum ändert sich rasch während des Segmentes.
Nr.ArtikulationsartSpektrografisch
11Zunge vorne
Präpalatal
Palatal (zentral)
F2 - 3 gross
F2 hoch, F3 maximal hoch
F2 maximal hoch und dicht bei F3.
12Zunge zurückgezogen (retracted)F2 - 1 klein, F1 vergleichsweise hoch.
13enge MundöffnungF1 tief
14Lippen relativ nahe und vorgestülpt (kleine Lippenöffnung)F1,2,3 tiefer. Je weiter die Lippen nach vorne geschoben werden, desto stärker die Abnahme der Formanten, jedoch nicht gleichmässig, abhängig von der momentanen Zungenposition. F3 wird im Falle präpalataler Zungenposition deutlich gesenkt.
15Retroflex Alveolar
Palatal
F4 tief, nahe bei F3
F3 tief und nahe bei F2
16Bilabialer oder labiodentaler VerschlussF2 bei ca. 500 - 1500 Hz.
Palatale Zungenstellung favorisiert hohen F2.
Noise Spectrum/ .... von [f] ist deutlich flach und von geringer Intensität, Frequenzen über 1500 Hz bis 10 kHz.
17InterdentalF2 1400 - 1800 Hr.
18Dental oder PräalveolarF2 bei 1400 - 1800 Hz. F3 hoch. Frikatives Geräusch stark.
19Palatal retroflex
Palatal mit gesenkter Zungenspitze
F3 tief.
F2, 3 hoch.
20Velar und PharyngalF2 mittel oder tief, Formanten - ausser F1 sind deutlich sichtbar.
NrArtikulationSpektrografisch
NrArtikulationSpektrografisch
NrArtikulationSpektrografisch
NrArtikulationSpektrografisch

Beispiele von Sonagrammen aus Bertil Malmberg

Bild39_40
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Typisch für die langen hinteren Vokale [u:, o: und ɑ:] ist der niedrige F2, sehr nahe dem F1
Parallel dazu stehen die Formanten der vorderen Vokale. Bei den vorderen Vokalen finde ich die Entsprechungen nicht sehr sprechend, noch anderswo schauen.
F2 in [e:] ist etwas höher als in [i:], was darauf zurückgeführt werden kann, dass [e:] im Schwedischen sehr nahe dem Kardinalvokal [I] kommt.
Die gerundeten Vokale [y:] und [ø:] können was F1,2,3 betrifft, mit den ungerundeten [i:] und [ɛ:] minimal kontrastiert werden. Diese sind in gerundeten Vokalen tiefer.
Die Vokale [i:], [y:] und [ʉ:] haben alle sehr tiefe F1 (ca. 250 Hz), diese kleinen Unterschiede sind nicht distinktiv.
Spektrogramme von [p] + [i, e, ɛ, ʉ, y, ø, u, o, ɑ]
und [t] + [i, e, ɛ, ʉ, y, ø, u, o, ɑ]
Spektrogramme von [k] + [i, e, ɛ, ʉ, y, ø, u, o, ɑ]
3-silbige sinnlose Wörter: 2. Vokal lang und betont. Stimmhaft/stimmlos Unterscheidung der Okklusive in unterschiedlichen Positionen.
(243 op.cit.)Dieses Bild illustriert den Gegensatz stimmhaft:stimmlos in Plosiven, wenn gefolgt von [ɑ
Schwedische Plosive stimmhaft und stimmlos im Kontext [ɑ:]
Stimmlose Frikative im gleichen Kontext wie oben.
Stimmhafte Konsonanten [v, l, j, b, d, r, m, n, ʒ] im Kontext[ø]
Englische stimmlose Frikative
Stimmhafte Frikative des Englischen