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K3.1 Phonetik und Phonologie II
4. Sitzung http://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
Grundfrequenz - Periodendauer
f = 1 / T
Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s)
T = 4ms
f = ????
Grundfrequenz - Periodendauer
f = 1 / T
Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s)
T = 4 ms = 0,004 s
f = 1 / 0,004 = 1000 / 4
f = 250
Die Frequenz eines Signals mit Periodenlänge 4 ms beträgt 250 Hz.
Grundfrequenz - Periodendauer
f = 1 / T
Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s)
T = 8ms; f = ???
T = 5ms; f = ???
T = 2,5ms; f = ???
T = 1ms; f = ???
Grundfrequenz - Periodendauer
f = 1 / T
Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s)
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
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.
l http://auditoryneuroscience.com/topics/two-formant-artificial-vowels - https://dood.al/pinktrombone/
2-Röhrenmodell für offene Vokale
l Resonanzfrequenzen (FX) werden von jeder Röhre getrennt berechnet. Die niedrigsten Werte von beiden Röhren zusammen sind die Formanten.
l FAb = (2n-1)c/4Lb, FAf = (2n-1)c/4Lf
l Angenomenne Vokaltraktlänge von 16 cm. Hintere Röhre (Ab) 6 cm, vordere Röhre (Af) 10 cm. Entspricht etwa [a ̠].
• Hintere Röhre: F1 – ?, F2 – ?, F3 – ? Vordere Röhre: F1 – ?, F2 - ?, F3 - ?
l Formanten: F1 – ?, F2 – 1429 ?, F3 – ?
2-Röhrenmodell für offene Vokale
l Resonanzfrequenzen (FX) werden von jeder Röhre getrennt berechnet. Die niedrigsten Werte von beiden Röhren zusammen sind die Formanten.
l FAb = (2n-1)c/4Lb, FAf = (2n-1)c/4Lf
l Angenomenne Vokaltraktlänge von 16 cm. Hintere Röhre (Ab) 6 cm, vordere Röhre (Af) 10 cm. Entspricht etwa [a ̠].
• Hintere Röhre: F1 – 1429 Hz, F2 – 4287 Hz, F3 – 7148 Hz Vordere Röhre: F1 – 857 Hz, F2 - 2572 Hz, F3 - 4287
l Formanten: F1 – 857 Hz (Af), F2 – 1429 Hz (Ab), F3 – 2572 (Af)
Time (s)16.1 19.30
5000
Time (s)16.1 19.30
5000
p a: m t a: n k a:
Breitbandspektrogramm vs. Schmalbandspektrogramm
Time (s)16.1 19.30
5000
Time (s)16.1 19.30
5000
p a: m t a: n k a:
Breitbandspektrogramm Schmalbandspektrogramm
Breitbandspektrogramm
Frequenzfensterbreite 260 Hz, d.h. Zeitfensterbreite 5 ms
Gute Zeitauflösung, schlechtere Frequenzauflösung
Schmalbandspektrogramm
Frequenzfensterbreite 43 Hz, d.h. Zeitfensterbreite 30 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
Formanttransitionen (Formantübergänge)
l Die kontinuirliche Bewegung der Artikulatoren verändert die Resonanzräume fortlaufend, was zu einer ständigen Veränderung der Spektren führt – sogenannte Formanttransitionen
l Am besten sichtbar bei Transitionen vom Konsonanten in den Vokal
l Besonders ausgeprägt bei Plosiven
• Ein sehr wichtiges akustisches Korrelat von Artikulationsort, darunter auch Sekundärartikulation
l Unterschiedliche Transitionsmuster für unterschiedliche Kombinationen von Artikulationsort und Vokalqualität