K3.1 Phonetik und Phonologie II 3. Sitzung .

K3.1 Phonetik und Phonologie II

3. Sitzunghttp://menzerath.phonetik.uni-frankfurt.de/teaching/K3_1.html

Grundfrequenz - Periodendauer

f = 1 / T

Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s)

T = 10ms = 0,01s

1 / 0,01 = 100


f = 1 / T


T = 4ms

f = ????


f = 1 / T


T = 4 ms = 0,004 s

f = 1 / 0,004 = 1000 / 4

f = 250

Die Frequenz eine Signals mit Periodenlänge 4 ms beträgt 250 Hz.


f = 1 / T


T = 8ms; f = ???

T = 5ms; f = ???

T = 2,5ms; f = ???

T = 1ms; f = ???


f = 1 / T


T = 8ms; f = 125

T = 5ms; f = 200

T = 2,5ms; f = 400

T = 1ms; f = 1000

Quelle-Filter-Modell

Stimmlippenschwin-gungen Grundfrequenz und Obertöne

Übertragungs-funktion des Vokaltrakts

Am Mund abgestrahltes Signal

f0 2f0 3f0 4f0 5f0 6f0

verstärkte Resonanz-bereiche

gedämpfte Resonanz-bereiche

Formanten

2-Röhrenmodell für offene Vokale


Halbgeschlossene Röhre

Halbgeschlossene Röhre


Resonanzfrequenzen (FX) werden von jeder Röhre getrennt berechnet. Die niedrigsten Werte von beiden Röhren zusammen sind die Formanten.

FAb = (2n-1)c/4Lb, FAf = (2n-1)c/4Lf

Angenomenne Vokaltraktlänge von 16 cm. Hintere Röhre (Ab) 6 cm, vordere Röhre (Af) 10 cm. Entspricht etwa [a̠].

• Hintere Röhre: F1 – 1429 Hz, F2 – 4287 Hz, F3 – 7148 Hz Vordere Röhre: F1 – 857 Hz, F2 - 2572 Hz, F3 - 4287

Formanten: F1 – 857 Hz (Af), F2 – 1429 Hz (Ab), F3 – 2572 (Af)

Formanten

• Sind Intensitätsmaxima im Spektrum.

• Ihre Höhe ist NICHT abhängig von der Höhe der Grundfrequenz (vgl. Quelle-Filter-Modell).

• Sie werden durchgezählt, das niedrigste (in Hz) Intensitätsmaximum ist der erste Formant (F1).

• Formanten sind besonders charakteristisch für Vokale.

• Besonders die ersten beiden Formanten sind charakteristisch für Vokalqualität.

• Höhere Formanten (> F2) geben eher Sprechercharakteristika wieder.

http://auditoryneuroscience.com/topics/two-formant-artificial-vowels

F1

F1F2F2

F2F2

F1

F1

niedriger F1

niedriger F1

höherer F1 höherer

F1

hoher F2 niedriger F2

höherer F2 niedriger

F2

F1

F2

Spektrogramm (alter Name auch Sonagramm)

Spektrogramm

Breitbandspektrogramm vs. Schmalbandspektrogramm

Breitbandspektrogramm Schmalbandspektrogramm

Breitbandspektrogramm

Frequenzfensterbreite 300 Hz, d.h. Zeitfensterbreite 3,3 ms

Gute Zeitauflösung, schlechtere Frequenzauflösung

Schmalbandspektrogramm

Frequenzfensterbreite 45 Hz, d.h. Zeitfensterbreite 22,2 ms

Gute Frequenzauflösung, schlechte Zeitauflösung

Akustische Korrelate von Konsonanten

Plosive: Stille und plötzliche Lösung und scharfe Friktion im Oszillogramm, wenig Energie (hell) in der Verschlussphase und viel Energie (dunkel) in der Verschlusslösung im Spektrogramm

Frikative: Intensives Rauschen im Oszillogramm, viel Energie im Spektrogramm (Bereiche abhängig vom Artikulationsort)

Nasale, Laterale, Approximanten: Periodizität im Oszillogramm (wie Vokale), erkennbare Formantstruktur (besonders F2 und F3) im Spektrogramm

Plosive, Frikative und Vokale

Nasale und Approximanten

Formanttransitionen (Formantübergänge)

Die kontinuirliche Bewegung der Artikulatoren verändert die Resonanzräume fortlaufend, was zu einer ständigen Veränderung der Spektren führt – sogenannte Formanttransitionen

Am besten sichtbar bei Transitionen vom Konsonanten in den Vokal

Besonders ausgeprägt bei Plosiven

• Ein sehr wichtiges akustisches Korrelat von Artikulationsort, darunter auch Sekundärartikulation

Unterschiedliche Transitionsmuster für unterschiedliche Kombinationen von Artikulationsort und Vokalqualität

Formanttransitionen (Formantübergänge)

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