Prosodia. Martti Vainio. Fonetiikan laitos, Helsingin yliopisto. Prosodia p.1/43

Transkriptio

1 Prosodia Martti Vainio Fonetiikan laitos, Helsingin yliopisto Prosodia p.1/43

2 Miksi prosodiasta tulee olla kiinnostunut? Prosodiaa käytetään kaikissa kielissä ilmaisemaan rakenteellista, semanttista ja funktionaalista informaatiota. Prosodiset vihjeet ovat hyvin tärkeitä keskustelun rakenteen ilmaisijoina. Tyypillisiä prosodisia indikaattoreita ovat tauotus, muutokset äänenkorkeudessa ja äänekkyydessä sekä puhenopeudessa. Näin ollen prosodian tärkeimmät akustiset parametrit ovat perustaajuus, intensiteetti sekä äännekestot. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.2/43

3 Mitä? ja Miten? Yleisesti kielenkäytössä prosodisia muutoksia käytetään ilmaisemaan mitä sanomme lingvistisessä mielessä ja toisaalta ilmaisemaan millä tavoin suhtaudumme sanomaamme. Ilmaisemme suhtautumistamme mm. myöntämällä (affirm), väittämällä (claim), tuomitsemalla (condemn), painottamalla (emphasize), erottamalla (distinguish), vakuuttamalla (convince), hyväksymällä (approve) ja olemalle hyväksymättä (disapprove). Nämä signaalit siitä, miten suhtaudumme asioihin, tuotetaan selkeiden prosodisten hahmojen avulla. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.3/43

4 Äänteiden yläpuolella Prosodia operoi siis äänteitä (segmenttejä) pidemmillä lingvistisillä yksiköillä (lause, lausuma, ilmaus). Näin ollen sen alaisia ilmiöitä kutsutaan usein suprasegmentaaleiksi. Ilmausten rakenteella on siten prosodian toteuma-alueena suuri merkitys. Prosodialle voidaan antaa myös fonologinen kuvaus, jolloin sen tärkeimmiksi tekijöiksi muodostuvat prominenssi (prominence), rakenne (structure) ja sävelkulku (tune). Prominenssi ja rakenne viittaavat painoon sekä rytmiin ja sävelkulku intonaatioon. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.4/43

5 Paino S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.5/43

6 Paino Kaikilla kielillä on useita keinoja alleviivata osia lauseista; ts. osoittaa, että jotkut osat lauseita ovat jossain mielessä muita tärkeämpiä. Voimme helposti havaita, että jotkut lauseiden sanoista tai lausekkeista (phrase = lausetta pienemmät, mutta sanaa suuremmat yksiköt) ovat muita selvempiä (salient). Paino on yleinen termi, joka kattaa kaikenlaiset selkeyteen ja prominenssiin liittyvät kontrastit puhutussa kielessä. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.6/43

7 Sanapaino On tärkeätä huomata, että painoa on vähintään kahdenlaista. 1. Painotyyppi joka liittyy sanoihin; sanapaino (lexical stress) liittyy sanansisäisten tavujen välisiin prominenssisuhteisiin. 2. Sanansisäiset painosuhteet on alin taso, jolla painon kuvaus voidaan esittää fonologisena rakenteena. Tällöin tavut voivat olla vahvoja (heavy tai strong) tai heikkoja (weak tai light). Tietyissä kuvauksissa painoja on kolme: painollinen, painoton ja sivupainollinen; esim. [ ]. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.7/43

8 Jalka Painollisten ja painottomien tavujen avulla voidaan määritellä rytmisiä yksiköitä, jotka eivät suoranaisesti liity sanoihin. Useissa teorioissa käytetään esim. jalkaa (foot, stress-foot) rytmisenä rakenneyksikkönä. Jalka koostuu yhdestä painollisesta tavusta, jota yleensä seuraa yksi tai useampi painoton tavu. Esim. suomessa sanat rakentuvat jaloista, joista ensimmäisen ensitavu on painollinen ja toimii sanapainon paikkana. Muissa kielissä sanapainon paikka voi vaihdella suuresti, mutta silloinkin aina niin, että paino sijaitsee jalan vahvalla tavulla. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.8/43

9 Painon yksiköiden hierarkkia Paino liittyy siis sanansisäisiin prominenssisuhteisiin tästä voimme rakentaa tavuja ja jalkoja sisältävän hierarkkisen rakenteen: F s F w F s F w σs σ w σ s σ w σs σ w σs σ w jy. väs ky. län a. se. mal. la S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.9/43

10 Lausepaino Painon suhteelliset ja hierarkkiset tekijät johtavat suoraan painon toiseen tyyppiin, lausepainoon (accent, sentence-level stress). Jos sanapaino viittaa sananisäisten painollisten ja painottomien tavujen välisiin suhteisiin, viittaa lausepaine sanojen välisiin prominenssisuhteisiin lauseissa. Esim. Minne jätit veneen?... Sillan alle (paino sanalla sillan ). Esim. Sillan alle vai viereen?... Sillan alle (paino sanalla alle ). S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.10/43

11 Fokus Edellisestä huomaamme, että toisin kuin sanapainon kanssa, joka on pysyvä paikan suhteen lausepainon paikka voi vaihdella sen mukaan mikä sana lauseessa toimii ns. fokuksena tai lauseen pääpainona. Mikä on sitten erityyppisten painojen välinen suhde? Yleisesti ollaan sitä mieltä, että lausepaino voi sijoittua mille tahansa leksikaalisesti määrittyneelle painolliselle tavulle siis mille tahansa vahvalle tavulle lauseessa; yleensä kuitenkin samalle tavulle, jossa on sanapaino. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.11/43

12 Painojen rakennehierarkia Painon hierarkkinen rakenne voidaan esittää esim. seuraavanlaisen ristikon avulla: o lin jy väs ky län a se mal la paino x x x x x lausepaino x x fokus x S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.12/43

13 Paino ja informaatio Tyypillisesti lauseen fokuksessa oleva tavu pitää sisällään sen lauseen ymmärtämisen kannalta tärkeimmän informaation informaatio voi tietenkin olla lingvististä tai paralingvistä mitä todennäköisimmin se on kuitenkin molempia. Sanapainolliset tavut toimivat lähinnä sanojen erottamiseksi puhevirrasta. Lausepainon tehtävä on siis osoittaa kuulijalle lauseen tärkeimmät osat ja ohjata tämän huomio informaation muodostamaan fokukseen lauseen painorakenne korreloi siis sen informaatiorakenteen kanssa. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.13/43

14 Painon akustiset ilmentymät Intuitiivisesti voisi ajatella, että edellä kuvattujen ristikoiden osoittama rakenne olisi helposti ja suoraan verrattavissa johonkin puheen akustiseen parametriin. Paino on kuitenkin hyvin abstrakti käsite eikä sitä voi suoraan verrata esim. joidenkin artikulaatioelinten kvasi-ennustettaviin liikkeisiin kuten esimerkiksi äänteiden kohdalla on laita. Konkreettisinta, mitä painosta voidaan sanoa on, että se erottelee tietyt tavut muista tavuista. Erilaiset painosuhteet määritellään siis hierarkkisesti eri tasoilla ja näillä tasoilla saattaa olla erilaiset akustiset vihjeet distinktioiden reaalistumisen suhteen. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.14/43

15 Painon akustiset ilmentymät (jatkoa) Painohierarkkian alimmalla tasolla (painollinen (heavy) vs. painoton (light)) akustiset erot voivat perustua vokaalien laatuun ja kestoon tyypillisesti painolliset tavut ovat kestoltaan painottomia pidempiä ja F1/F2 -tasolla muita periferisempiä. Sanapainolliset tavut erottuvat usein perustaajuuden sekä keston ja äänekkyyden suhteen painottomista. Lausepainollisten tavujen akustiset ilmentymät ovat siis kombinaatiota kaikista alemman tason piirteistä ts. ne ovat muita pidempiä, niiden vokaalit ovat muita selvempiä (perifeerisempiä) ja ne ovat muita äänekkäämpiä. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.15/43

16 Painon funktiot Lauseen pääpaino voi ilmaista mm. uutta informaatiota, jolloin on usein kysymyksessä fokus (focal stress) vastakohtaa; kontrastiivinen paino (contrastive accent) puhujan asennoitumusta; emfaattinen paino (emphatic accent) Lauseella voi myös olla ns. sivupaino (secondary sentence accent), joka muistuttaa emfaasia: Suomessa vallitsee VAKAVA psykiatripula". S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.16/43

17 Rytmi S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.17/43

18 Rytmi Niin englannin ja muiden germaanisten kielten kuin suomenkin sanapainon suhteen voi huomata, että painolliset ja painottomat tavut pyrkivät vuorottelemaan tiettyjen kaavojen mukaan. Esim. lauseessa Matti menee kotiin painottomat ja painolliset tavut vuorottelevat selkeästi keskenään. Toisaalta sellaiset kielet kuin ranska eivät tunnu toimivan vastaavalla tavalla ranskassa ei esimerkiksi ole englannin tapaan sellaisia painottomia tavuja, joiden vokaalit redusoituisivat schwaksi. Rytmi on siis monimutkainen perkeptuaalinen rakenne, joka syntyy tavujen suhteellisten prominenssien vaihtelusta ajassa. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.18/43

19 Painon siirtyminen (stress-shift) Englannissa, jossa sanapainon paikka on suhteellisen vapaa, painollisten tavujen erottaminen toisistaan toimii myös hierarkkisesti korkeammalla tasolla siten, että monijalkaisissa sanoissa paino pyrkii siirtymään jos sen painolliset tavut joutuvat liian lähekkäin stress-shift. Periaatteessa esim. englannin sanat japanese food tuottaisivat seuraavanlaisen prominenssirakenteen: ja pa nese food painollinen x x x lausepaino x x fokus x S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.19/43

20 Painon siirtyminen (jatkoa) Tässä tapauksessa fokusoitu tavu on hyvin lähellä toista lausepainollista tavua ja menettää näin perkeptuaalista prominenssiaan, jolloin puhuja pyrkii organisoimaan lauseen rytmin uudelleen siten, että lausepaino siirtyy lähimpään mahdolliseen tavuun pois fokusoidun tavu läheisyydestä: ja pa nese food painollinen x x x lausepaino x x fokus x S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.20/43

21 Ajalliset rajoitteet Edellisen esimerkin mukaan voimme määritellä rytmin painokontrastien vaihteluksi painohierarkian eri tasoilla. Täten rytmi implikoi ajallisia rajoitteita, joka johtaa käsitteisiin tavu- ja painoajoitteisuus. Näin ollen englanti olisi painoajotteinen kieli kun taas esim. suomi, jossa painon paikka sanassa ei vaihtele, olisi tavuajoitteinen kieli. Tällaiselle jaottelulle ei kuitenkaan ole kunnollista empiiristä pohjaa. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.21/43

22 Intonaatio S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.22/43

23 Intonaatio melodia Intonaatiolla käsitetään yleensä perustaajuuden vaihtelua lauseessa suhteessa lauseen rakenteeseen. Intonaatio liittyy siis lauseiden sävelkulkuun (tune) ja sille on kehitetty useita erilaisia malleja puhtaasti fonologisista kuvauksista (esim. ToBI) puhtaasti foneettisiin (esim. Fujisakin malli). Tyypillisesti lauseet hajoitetaan intonaatiolausekkeiksi (intonational phrase), jotka taas koostuvat pienemmistä yksiköistä; intermediate phrase. Esim. halusin mennä jyväskylään katsomaan elokuvaa Prosodisten lausekerakenteiden suhde syntaktisiin lausekeranteisiin on yhä epäselvä ja kiivaan debatin alainen. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.23/43

24 Intonaatiorakenne sateenkaari muodostuu valkoisen valon jakaantuessa useiksi kauniiksi väreiksi Time (s) Lauseen sävelkulku on siis hajoitettavissa fonologisesti osiinsa. Näistä osista tärkein on ns. pitch accent, joka osuu aina painolliselle tavulle ja muodostaa jonoja, jotka puolestaan määrittävät lauseen perustaajuuden tavanomaisen hahmon. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.24/43

25 Intonaatiolausekkeet ja deklinaatio Toinen tärkeä tekijä intonaation suhteen on se, miten lause jaetaan lausekkeisiin; lauseke viittaa sen sisäiseen prosodiseen koherenssiin jolloin lausekkeiden välillä täytyy ilmetä jonkinasteista prosodista epäjatkuvuutta lausekkeilla täytyy olla rajat. Rajojen hierarkian mukaisesti niillä on erilainen (perkeptuaalinen) vahvuus, jonka avulla kuulija voi määritellä koko lauseen prosodisen rakenteen. On ehdotettu, että vahvuuksia olisi ainakin neljä. Tyypillisestä näitä rajoja ilmaistaan äännekestoja pidentämällä (utterance/phrase final lengthening) tai niin sanotusti nollaamalla perustaajuuden lasku eli deklinaatio (declination reset). S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.25/43

26 Intonaatio esimerkki Pitch (Hz) 50 0 suomessa vallitsee vakava psykiatripula. suomessa vallitsee vakava psykiatripula s u o m e s: AV[ A l: i t[ s e: V[ A k A V[A p s y k i A t[ r i p u l A Time (s) Ylimpänän lauseen (interpoloitu) perustaajuuskäyrä ja sen alla äänekkyyskäyrä äänekkyydessä ei ole nähtävillä ns. deklinaatiota. Huomaa viimeisen sanan äännekestot. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.26/43

27 Prosodisten piirteiden tuottaminen S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.27/43

28 Prosodian tuottaminen Sekä tonaaliset (f0) että dynaamiset (äänekkyys, spetkraaliset muutokset) tuotetaan kurkunpään avulla. Tärkeimmän fysiologiset tekijät ovat: 1. Äänihuulten jännitys (tension) 2. Subglottaalinen ilmanpaine Ne vaikuttavat glottaaliseen äänilähteeseen niin taajuuden, äänekkyyden kuin spektraalisen muodon suhteen. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.28/43

29 Subglottaalinen ilmanpaine Lisättäessä uloshengityksen ponnistusta kasvaa subglottaalinen ilmanpaine vastaavasti. Kasvava ilmanpaine johtaa glottiksessa syntyvän värähtelyn taajuuden kasvamiseen puheen perustaajuus nousee. Toisaalta noussut paine aiheuttaa glottispulssin muodon terävöitymistä", joka aiheuttaa muutoksia äänilähteen spektriin. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.29/43

30 Äänihuulten jännitys Äänen perustaajuuden kontrollointi tapahtuu pääasiallisesti äänihuulten jännittyneisyyttä muuntelemalla. Jännitettä kontrolloidaan lähinne tiettyjen kurkunpään lihasten avulla. Tutkimusten mukaan voimakkaasti painotetut tavut lauseissa tuotetaan sekä lihaskontrollin että kasvatetun subglottaalin paineen avulla. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.30/43

31 Hengitysjakso Hengitysjakso (breath-group) on sellainen ilmauksen jakso, joka muodostetaan kahden sisäänhengityksen välille. Hengitysjaksoteorian (Liberman) mukaan puheen prosodia muodostuu kahden toiminnan tuloksena: 1. Tuotetut sanat jaetaan ns. hengitysjaksoihin. 2. Jaksot merkitään intonaation ja painotuksen avulla. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.31/43

32 Hengitysjakso (jatkoa) Tyypillinen hengitysjakso muodostetaan siten, että subglottaalinen ilmanpaine nostetaan äkisti, jonka jälkeen se pyritään pitämään vakaana. Hengitysjakson loppupuolella ilmanpaine alkaa laskea tasaisesti ja jakso loppuu suhteellisen jyrkkään ilmanpaineen laskuun. Mikäli puhujalla ei ole tarvetta painottaa jakson loppuun sijoitettua sanaa/tavua, laskee ilmauksen perustaajuus vastaavasti laskevan ilmanpaineen johdosta. Hengitysjakso antaa siis yleisen muodon ilmausten energiajakaumalle äänekkyys- tai intensiteettikäyrälle. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.32/43

33 Tunnusmerkitön hengitysjakso Tunnusmerkittömän hengitysjakson katsotaan olevan yksinkertaisin ja vähiten lihastoimintaa vaativa tapa tuottaa lauseita. Tässä mielessä hengitysjakso on kaikille kielille tyypillinen (universaali) piirre. Joissain kielissä tai murteissa on kuitenkin hieman tästä arkkityypistä poikkeavia tapoja tuottaa hengitysjaksoja. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.33/43

34 Tunnusmerkillinen hengitysjakso Tunnusmerkittömillä hengitysjaksoilla ilmaistaan yleensä neutraaleja ja toteavia sisältöjä. Tunnusmerkillisillä hengitysjaksoilla voidaan vastaavasti tuottaa lisämerkityksiä muutoin samanmuotoisiin ilmaisuihin. Esim. englannissa voidaan tavallinen toteava ilmaus muuttaa kysymyksekti nousevan intonaation avulla. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.34/43

35 Kurkunpään lihastan toiminta prosodiassa Tutkimuksissa on havaittu, että intonaation ja painotuksen kontrolloinnissa on tärkeä osa kurkunpään lihasten toiminnalla äänihuulten jännityksen ja paksuuden säätäjinä. Äänihuulten jännitystä (ja paksuutta) voidaan muuttaa kahden lihasryhmän avulla: 1. Tiettyjen kurkunpään sisäisten lihasten avulla. 2. Tiettyjen kaulan lihasten avulla, joihin itse kurkunpää on kiinnittynyt. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.35/43

36 Intensiteetti ja spektraaliset muutokset Painon tuottamiseen liittyy muutakin kuin perustaajuuden muutokset ilmausten aikana. Painotetut tavut tuotetaan siis suuremmalla artikulatorisella ja vokaalisella ponnistelulla (vocal effort), josta johtuen painolliset tavut poikkeavat äänekkyydeltään ja spektraalisilta piirteiltään muista tavuista. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.36/43

37 Painollisuuden vaikutus spektriin Sound pressure level (db/hz) Sound pressure level (db/hz) Frequency (Hz) Frequency (Hz) Vasemman puolen painollisella [ ] -äänteellä on selvästi enemmän energiaa korkeilla taajuuksilla kuin oikean puolen painottomalla. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.37/43

38 Kestoihin liittyvät prosodiset muutokset Glottaalisten muutosten lisäksi prosodiset vaihtelut heijastuvat myös tuotettujen yksiköiden kestoihin. Helpoimmin kestoihin liittyvät muutokset ovat nähtävissä äännekestojen venymisenä painollisissa tavuissa. Tyypillisesti äännekestot venyvät sellaisissa sanoissa, joiden informaatiopitoisuus on suuri ja yleisyys pieni ns. sisältösanat vs. funktiosanat, jotka ovat yleisiä ja usein jäävät täysin painottomiksi. Äännekestoja on tutkittu hyvin paljon puhesynteesiä varten. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.38/43

39 Äännekestoihin vaikuttavat tekijät Äännekestoihin vaikuttavat mm: 1. Äänteiden sijainti hengitysjaksossa; jaksojen viimeiset tavut ovat tyypillisesti keskimääräistä pidempiä pre-pausal/final lengthening. 2. Tavun painollisuus; painollisuus ja aksentointi lisää kestoja. 3. Sanan tyyppi; sisältösanojen kestot (etenkin painollisissa tavuissa) pidempiä. 4. Sanojen ja lauseiden pituus; pitkissä sanoissa ja lauseissa äännekestot jonkin verran lyhyempiä. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.39/43

40 Äännekestojen muutokset tarkka kirurgi varoo näköään tarkka kirurgi varoo t A r k: A k i r u r g i v A Time (s) Painotettu [k] on painottoman pitkän variantin mittainen! Vastaavasti painollinen [ ] on painotonta kaksi kertaa pidempi! S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.40/43

41 Raja (junktuuri) Ihmisten on usein vaikea ymmärtää, että puheessa ei sanojen tai muidenkaan yksiköiden välillä ole minkäänlaisia selkeitä rajoja kirjoituksen tapaan. Usein akustisilla mittareilla ei voi selkeästi osoittaa mitään, mikä viittaisi esim. sanojen väliseen rajaan ja onkin ehdotettu, että kuulijat erottelisivat sanat puheen virrasta vertaamalla havaitsemansa puheen foneemisia osia jonkinlaiseen mentaaliseen leksikkoon. Ts. rajojen havaitseminen olisi kielellisen tulkinnan tulos. Pienet lapset pystyvät kuitenkin erottelemaan sanoja jo paljon ennen kuin niille on voinut kehittyä minkäänlainen leksikko sanoilla täytyy siis olla myös akustisia rajoja. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.41/43

42 Rajat Rajan foneettista ilmaisinta kutsutaan rajasignaaliksi (border signal). Tällaisinasignaaleina toimivat mm. tauot, erilaiset prosodiset muutokset sekä äänteiden kvalitatiiviset variaatiot. Esim. karu selli"vs. karuselli", joissa ero saadaan aikaan painotuksen avulla. S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.42/43

43 Sanarajat: esimerkkejä englannista Allofoniset erot tavunalkuisten klusiilien aspiraatio konsonanttien soinnin häviäminen tavunloppuisen klusiilin glottalisaatio sulkeuman keston suhde koko kestoon vokaalien välinen flapping sananalkuista vokaalia edeltävä glottaaliklusiili sananloppuisen /l/:n velarisoituminen konsonanttien lyheneminen klustereissa Esimerkki grey tie / great eye Nye trait / nitrate keeps ticking / keep sticking ice-cream / I scream migth rain / my train free Danny / freed Anny at ease / a tease win terrain / winter rain an aim / a name an iceman / a nice man fee label / feel abel plum pie / plump eye help us nail / help a snail S Kieli kommunikaatiossa... Kevät 2001 p.43/43