12 Prosodiset ominaisuudet

Transkriptio

1 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / Prosodiset ominaisuudet (= "suprasegmentaaliset" ominaisuudet) enimmäkseen yksittäisiä äännesegmenttejä isompia kokonaisuuksia koskevat piirteet puheen annostelu/jaksottelu, kielellisten ilmausten rakenteen ilmaiseminen myös affektiivisten/emotionaalisten sisältöjen välittäminen perinteisesti erotetaan "tonaaliset, dynaamiset ja temporaaliset" prosodiset ominaisuudet FUNKTIONAALISESTI FYSIOLOGISESTI AKUSTISESTI intonaatio, toonit / säveltaso glottis -> värähtelytaajuus puheäänen perustaajuus ja sen vaihtelut painotus / puhevoimakkuus hengitys -> ilmanpaine äänenpainetaso ja sen vaihtelut (ym.) + muita(!) kvantiteetti / puhenopeus ääntöelimistön liikkeiden akustisten muutosten ajoitus ajoitus yleensä rytmi, jaksottelu Tuottaminen: keuhkoista: puheenvuorojen rytmitys, "hengitysjaksot", ajoitus; painotus(?); säveltaso(?) kurkunpäästä: tonaaliset ominaisuudet, ajoitus artikulaatioelimistä: ajoitus; (painotus(?)) prosodisten ominaisuuksien tuottamisessa, akustiikassa ja havaitsemisessa ehkä enemmän kielikohtaisia eroja kuin äänteiden vastaavissa osittain tästä johtuu myös prosodian käsitteistön ja terminologian monimutkaisuus ja yhteismitattomuus kielestä toiseen käännettäessä joskus "intonaatio" on kattotermi, joka sisältää myös ainakin ilmauksen painotusilmiöt (lähes sama kuin tässä "prosodia") 12.1 TONAALISET OMINAISUUDET sanatooni vs. (lause)intonaatio Toonit jos erimerkityksiset, äännerakenteeltaan täsmälleen samanlaiset sanat erotetaan toisistaan sävelkulun avulla, kyseessä on toonikieli ( sävelkieli ) ilmeisesti suurin osa (n. 70%) maailman kielistä on jonkinasteisesti toonikieliä rekisteritoonikielessä sävelen tasot ovat tärkeitä kontuuritoonikielessä sävelen liikkeet ovat tärkeitä ks. toonikielten levinneisyys maailmassa:

2 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / rekisteritoonikielistä esimerkkinä joruba (ks. myös Ladefogedin Table 54 seur. siv.): Laver, J. (1994) Principles of Phonetics. Cambridge: Cambridge University Press. kontuuritoonikielistä esimerkkinä kiina (ks. myös Ladefogedin Table 54 seur. siv.): [ma] 1. korkea tasainen äiti 2. nouseva hamppu 3. laskeva-nouseva hevonen 4. laskeva torua Reetz, H. & Jongman, A. (2009) Phonetics. Transcription, Production, Acoustics, and Perception. Chichester: Wiley-Blackwell. Traunmüller, H. (1997/2002) En tur I fonetikens marker. yhdistelmäkielistä esimerkkinä trique: Laver, J. (1994) Principles of Phonetics. Cambridge: Cambridge University Press.

3 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / ruotsinruotsissakin sävelkulku joskus erottaa erimerkityksisiä sanoja (mutta ruotsia ei silti useimmiten kutsuta toonikieleksi vaan aksenttikieleksi): anden (< and) sorsa (akut accent; 1; yksihuippuinen ) anden (< ande) henki (grav accent; 2; kaksihuippuinen ) Wiik, K. (1981) Fonetiikan perusteet. Helsinki: WSOY. Intonaatio "intonaatiokielissä", esim. englannissa, yksisanaisten ilmausten intonaatiovaihtelu muistuttaa usein toonikielten toonieroja, mutta sävelkulun muuttelu ei varsinaisesti muuta sanan perusmerkitystä: Ladefoged, P. (1971) Preliminaries to Linguistic Phonetics. Chicago: The University of Chicago Press.

4 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / (lause)intonaation päätehtävät voidaan jakaa esim. seuraavasti (Wiik 1981): 1) lausetyypin osoittaminen (toteamus vs. kysymys) 2) jatkumisen osoittaminen 3) puhujan suhtautumisen osoittaminen (tahallaan tai tahattomasti) sävelkulun havaitsemisen kannalta kiintoisaa on, että kuulijat eivät juurikaan havaitse sävelkulun katkeavan soinnittomien äänteiden aikana sävelkulun tietoinen havaitseminen ja kuvaaminen yllättävän vaikeaa kuulijalla on tietyt (kielikohtaisetkin) odotukset ohjaamassa havaintoa; esim. ns. deklinaatio Cohen, A., Collier, R. & t Hart, J. (1982) Declination: construct or intrinsic feature of speech pitch? Phonetica 39, Cohen, A., Collier, R. & t Hart, J. (1982) Declination: construct or intrinsic feature of speech pitch? Phonetica 39,

5 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / Cohen, A., Collier, R. & t Hart, J. (1982) Declination: construct or intrinsic feature of speech pitch? Phonetica 39, DYNAAMISET OMINAISUUDET, PAINOTUS tavu tai sana äännetään siten, että se "nousee esiin" ympäristöstään ("prominenssi") yksi puheen rytmin ilmenemismuoto sanapaino vs. lausepaino ("lauseaksentti") Sanapaino painon fysiologiset ja fysikaaliset parametrit: subglottaalinen paine, intensiteetti, perustaajuus ( sävelkorkeus), kesto, äänteen laatu eri kielet käyttävät näitä keinoja eri tavoin "paino" ei ole suoraan mitattavissa puhesignaalista(!) a) sanan pääpainon paikka voi olla säännönmukainen (paino toimii sananrajan merkkinä = demarkatiivinen / delimitatiivinen funktio): 1. tavulla: suomi, unkari, islanti, tsekki, slovakki, mongoli, bengali viimeisellä tavulla: ranska [joskus ranskan loppupainotus katsotaan ilmaus- eikä sanatason ilmiöksi] viimeistä edellisellä tavulla: puola, suahili 2. tai 3. viimeisellä tavulla: latina ks. kiinteän sanapainon tyyppien levinneisyys maailmassa: b) jos painon paikka ei ole ennalta tiedettävissä eli vaihtelee, paino voi erottaa erimerkityksisiä sanoja (= distinktiivinen funktio)

6 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / esim. espanjan "número, numero, numeró" J. Llisterri: El acento. ( ) Lausepaino lausepainoa käytetään ainakin seuraaviin kolmeen tarkoitukseen (Wiik 1981): 1) informaatiorakenne: vanha vs. uusi tieto / teema vs. reema 2) kontrasti ("looginen" erikoispaino) ja emfaasi ("affektiivinen" erikoispaino) POIKA luki kirjaa = "kontrastiivinen paino" (muut sanat menettävät painoaan) kirja oli HYVIN jännittävä = "emfaattinen (lause)paino" Reetz, H. & Jongman, A. (2009) Phonetics. Transcription, Production, Acoustics, and Perception. Chichester: Wiley-Blackwell. 75

7 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / ) konstituenttirakenne (oikeastaan sana- ja lausepainon välillä): esim. ylityönjohtaja a) ( henkilö joka johtaa ylitöitä ): painokaava b) ( ylimmäinen työnjohtaja ): painokaava Wiik, K. (1981) Fonetiikan perusteet. Helsinki: WSOY TEMPORAALISET OMINAISUUDET pituusasteet oikeastaan segmentaalisen ja suprasegmentaalisen tason välissä; tavallaan yhden äänteen ominaisuus, mutta suhteutettava muihin äänteisiin esim. suomen sanoissa muta, muuta, mutta, muutta = /u/ ja /t/ kvantiteetiltaan erilaisia (lyhyt/pitkä) lingvistinen kvantiteetti = pituus; fysikaalinen kvantiteetti = kesto suomessa kaksi pituusastetta, erilaisia kestoja ääretön määrä suomessakaan ei absoluuttisia kestorajoja; pituuksien tunnistaminen suhteellista (siinä mielessä kvantiteetti sopii prosodisten ominaisuuksien joukkoon) pituusasteiden määrä erilainen eri kielissä: monissa kielissä vain yksi pituusaste eräissä kielissä ehkä 3 tai 4 (esim. viro (sidoksissa sävelkulkuun ja intensiteettiin)) ruotsissa erään analyysin mukaan vokaaleilla 2 pituutta, konsonanteilla 1 (vit [viːt] vitt [vitˑ]) => konsonanttien kestoero tukee käänteisesti vokaalien pituuseroja pituuserot voivat toteutua joko (melko) puhtaasti kestoeroina tai keston ja muiden piirteiden kombinaatioina esim. englannin vokaaleissa kvantiteetti on sidostunut kvaliteettiin tiukka, pitkä [i] (beat) höllä, lyhyt [ɪ] (bit)

8 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / Puheen havaitsemisen teorioista ja malleista 13.1 "IS SPEECH SPECIAL?" joitakin puheen havaitsemisen ilmiöitä on pidetty erityisinä/spesifeinä puheenhavaitsemiselle; ts. jollakin tavoin puheen havaitseminen tapahtuisi "eri reittiä, eri mekanismein" kuin muiden äänten havaitseminen; ns. puheenhavaitsemismoduuli kategorinen havaitseminen, duplex-havainto, audiovisuaalinen puheenhavaitseminen, Kategorinen havaitseminen ärsykeparametrien vähittäinen muutos aikaansaa havainnon jyrkän jakautumisen kategorioihin; jyrkät kategoriarajat + erottelukyvyn huiput rajoilla; joidenkin foneemikategoriarajojen on esitetty johtuvan yleisistä ihmisen kuulohavainnon herkkyysalueista, mutta enimmäkseen kategoriarajat ovat riippuvaisia kielestä (kuulijan kielitaustasta); ( ks. esimerkkikuvia luvussa 11) kategorisen havaitsemisen ilmiöitä on todettu myös ei-kielellisten kompleksisten äänien havaitsemisessa osa "kategorisuudesta" voi johtua koetilanteen luonteesta Audiovisuaalinen puheenhavaitseminen myös visuaalinen tieto puhujasta vaikuttaa havaintoon ns. McGurk-efekti (esim. auditiivinen [ba] + visuaalinen [ga] = havainto [da]) kokeile:

9 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / Duplex-havainto eräiden ärsykkeiden on sanottu aiheuttavan samanaikaisesti sekä puhehavainnon että ei-puhehavainnon; Moore, B.C.J. (1997) An Introduction to the Psychology of Hearing. London: Academic Press. kokeile: sal.shs.arizona.edu/~bstory/duplex_demo.html

10 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / PUHEEN HAVAITSEMISEN MALLEISTA malleja kehitelty vuosikymmenten varrella useita eroavat esim. seuraavilla (osittain limittyvillä) "dimensioilla": foneettiset vs. leksikaaliset mallit auditiivinen vs. foneettinen prosessointi aktiiviset vs. passiiviset mallit hierarkkiset vs. heterarkkiset mallit top-down vs. bottom-up -prosessointi Pisoni, D.B. & Sawusch, J.R. (1975) Some stages of processing in speech perception. Structure and Process in Speech Perception (ed. A. Cohen & S.G. Nooteboom), Berlin: Springer. Pisoni, D.B. & Sawusch, J.R. (1975) Some stages of processing in speech perception. Structure and Process in Speech Perception (ed. A. Cohen & S.G. Nooteboom), Berlin: Springer.

11 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / Ainsworth, W.A. (1976) Mechanisms of Speech Recognition. Oxford: Pergamon Press. PUHEEN HAVAITSEMISEN MOTORINEN TEORIA Alvin Liberman ym. oikeastaan jo 1950-luvulta eteenpäin "akustista invarianssia ei ole, artikulaatioeleiden invarianssia on" aktiivinen (motorinen) teoria: havaitseminen ja tuottaminen läheisesti yhteydessä puheen havaitseminen perustuu puhujan tarkoittamien artikulaatioeleiden havaitsemiseen alunperin: "speech is special" puhetta havaitaan prosesseilla, jotka ovat mukana myös puheen tuottamisessa ihmisille syntyy kehityksen ja kielenoppimisen myötä vahvat assosiaatiot puheäänteiden ja niiden tuottamisessa tarvittavien artikulaatioliikkeiden välillä kategorinen havaitseminen heijastelee itse asiassa kategorista tuottamista: ihmisen ääntöväylällä ei ole mahdollista tuottaa esim. /b/- ja /d/-klusiilien välistä jatkumoa, koska ääntöelimistö ei ole tällä kohtaa jatkumo ; ihminen siis kuulee luonnollisessa puheessa vain /b/:tä ja /d/:tä, ja tästä johtuu, että myös keinotekoisten ärsykkeiden havainto jakaantuu pelkästään /b/:n ja /d/:n kesken. kuulojärjestelmän vastaanottaessa kunkin äänteen päätellään sen tuottamisproseduuri, jota sitten verrataan proseduurien varastoon. Tuottamisproseduurien ajatellaan olevan kontekstista riippumattomia, joten päästään suoraan vastaavuuteen tuottamisen ja havainnon välillä, vaikka näiden kummankin suhteet akustiikkaan ovat monimutkaiset. epäselvää on ollut, missä havaintoanalyysin vaiheessa artikulatorinen tieto oikein tulee mukaan ja kuinka vahvasti motorisesta järjestelmästä löydetyt ns. peilisolut ovat antaneet uuden näkökulman tuottamisen ja vastaanottamisen suhteisiin ja ovat taas nostaneet motorisen teorian suosiota

12 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / Paap, K.R. (1975) Theories of speech perception. Understanding Language An Information-processing Analysis of Speech Perception, Reading, and Psycholinguistics (ed. D.W. Massaro), New York: Academic Press. SYNTEESIANALYYSI (analysis-by-synthesis) Kenneth Stevens & Morris Halle 1960 aktiivinen teoria puheen havaitseminen perustuu akustisille piirteille ja fonologiselle prosessoinnille jonkin verran akustista invarianssia löytyy aina puhesignaalista eksplisiittisempi malli kuin motorinen teoria perusmuodossaan kun motorinen teoria olettaa eksplisiittisesti artikulatorisen tiedon osallistuvan havaintoon, operoi synteesianalyysimalli pikemminkin akustis-auditiivisella tasolla. muistiin varastoituja akustisten tapahtumien hahmoja (patterns) sovitetaan sisääntuleviin hahmoihin. Tämä selittäisi kategorisen havaitsemisen siten, että muistiin varastoidut hahmot olisi johdettu todellisesta puheesta, jossa ei esiinny esim. /b/- ja /d/-klusiilien välimuotoja. ei ole selvää, millä tasolla tämä hahmonsovitus (pattern matching) tapahtuisi. Kyseessä saattaisivat olla formanttihahmot tai korkeamman tason yksiköt, esim. kielelliset piirteet. mahdollisesti synteesianalyysi toistuu hierarkkisen rakenteen fonologisella, leksikaalisella ja semanttisella tasolla: tapauksissa, joissa äänteen tunnistusta ei voi tehdä suoraan invarianttien piirteiden perusteella, signaalista analysoitua piirrematriisia verrataan korkeammalla kontrollitasolla mahdollisiin piirrekombinaatioihin.

13 Puheen tuottaminen, havaitseminen ja akustiikka / Reijo Aulanko / Dew, D. & Jensen, P.J. (1977) Phonetic Processing The Dynamics of Speech. Columbus, Ohio: CE Merrill. FANTIN AUDITIIVINEN TEORIA Gunnar Fant 1960 passiivinen (sensorinen) teoria reaktio motoriseen teoriaan ja synteesianalyysimalliin puheen havaitseminen perustuu akustisille piirteille puhesignaalista löytyy aina akustista invarianssia puheen tuottamistieto mukana havaitsemisessa vain hankalissa tilanteissa motorinen ja sensorinen puoli yhdistyvät vasta korkealla, viestin tulkinnan tasolla. Fougeron, C. & Cutugno, F. (1999) Tutorial on Models of Speech Perception SUORAN REALISMIN MALLI (direct realism) Carol Fowler 1996 (--> "artikulatorista fonologiaa") motorisen teorian edelleenkehitelmä "speech is NOT special" puheen havaitseminen perustuu artikulaatioeleiden suoraan havaitsemiseen ilman esim. foneemitasoista havaitsemista