Главная
Русский язык
Фонетика и фонология
Акустическая фонетика. Артикуляционный аппарат и его роль в образовании звуковой волны

Кто не делится найденным, подобен свету в дупле секвойи (древняя индейская пословица)

Версия для печати

Библиографическая запись: Акустическая фонетика. Артикуляционный аппарат и его роль в образовании звуковой волны. — Текст : электронный // Myfilology.ru – информационный филологический ресурс : [сайт]. – URL: https://myfilology.ru//russkiiyazyk/fonetika-i-fonologiia/akusticheskaia-fonetika-artikuliatsionnyi-apparat-i-ego-rol-v-obrazovanii-zvukovoi-volny/ (дата обращения: 26.04.2024)

Акустическая фонетика. Артикуляционный аппарат и его роль в образовании звуковой волны

Содержание

Акустическая фонетика

Самостоятельная научная дисциплина, возникшая на стыке лингвистики, физики и биоакустики, изучающая физические свойства речевого сигнала.

В рамках данной дисциплины исследуются акустические характеристики звуковых средств языка, а также связь между артикуляцией и её аэродинамическими и акустическими свойствами. Акустический раздел фонетики имеет особое значение для приложений, в которых разрабатываются технические средства анализа речевого сигнала, и для речевых технологий. Акустическая фонетика опирается на ряд базовых физических понятий, относящихся к учению о колебаниях.

Благодаря знанию общих законов, управляющих колебаниями, акустическая фонетика оформилась в самостоятельную научную дисциплину (середина 1940-х годов), представляющую собой одну из самых разработанных разделов фонетической науки. Центральной областью исследований данной дисциплины является акустическая теория речеобразования, изучающая связь между органической фазой артикуляции и акустическим результатом артикуляционных процессов.

Роль артикуляционного аппарата в образовании акустических характеристик звуков

Речевой аппарат человека является системой, приспособленной к порождению акустических колебаний для образования звуковых последовательностей. Условно мы можем говорить о том, что некоторые участки речевого тракта обеспечивают возникновение источников звука, а другие — резонансную систему.

В производстве звуков речи принимает участие целый ряд органов, которые все вместе образуют речевой аппарат человека. Этот аппарат состоит их четырех главных частей: дыхательного аппарата, гортани, полости рта, полости носа.
Дыхательный аппарат состоит из диафрагмы, или грудобрюшной преграды, грудной клетки, легких, бронхов, дыхательного горла.

Роль дыхательного аппарата в речи подобна роли мехов, которые нагнетают воздух: он производит необходимую для образования звука воздушную струю.
В работе дыхательного аппарата различаются две фазы: вдыхание и выдыхание.

При вдыхании воздух через дыхательное горло и бронхи входит в легкие; при выдыхании выходит из них обратно. При простом дыхании (не во время речи) обе фазы приблизительно равны по длительности. Во время же речи вдыхание совершается быстро, а выдыхание растянуто. Это происходит потому, что в процессе речи используется главным образом выдыхание, а вдыхание лишь восстанавливает израсходованный в речи запас воздуха. Таким образом, когда мы говорим, воздух из легких через бронхи по дыхательному горлу попадает в гортань.

Гортань составляет верхний конец дыхательного горла. Это орган, служащий почти исключительно для целей образования звуков. Гортань подобна музыкальному инструменту, который дает самые разнообразные по высоте и силе звуки.
Поперек гортани расположены два пучка эластичных мускулов, похожих на две губы, которые называются голосовыми связками. Края голосовых связок, обращенные друг к другу, свободны и образуют щель, называемую голосовой.
Когда связки не натянуты, то голосовая щель широко открыта, и сквозь нее свободно проходит воздух. Именно такое положение связки занимают при образований глухих согласных. Когда же они натянуты и соприкасаются друг с другом, то свободный проход для воздуха затруднен. Воздушный поток с силой проходит между связками, в результате чего возникает колебательное движение, заставляющее их дрожать и вибрировать. В итоге образуется музыкальный звук, называемый голосом. Он принимает участие в образовании гласных, сонорных и звонких согласных.
Полость рта выполняет двоякую роль в образовании зву- •ков. С одной стороны, она служит резонатором, который придает различную окраску (тембр) звукам. С другой стороны, она является тем местом, где производятся различные по своему качеству самостоятельные шумы, которые или примешиваются к голосу, или сами, без участия голоса, образуют звуки.
Качество шумов в полости рта, а также роль полости рта как резонатора зависят от объема и формы, которые могут быть различны благодаря движению губ и языка. Эти движения называются артикуляциями. Посредством артикуляций каждый звук речи получает свою окончательную «отделку». Этим он отличается от остальных звуков. К артикуляциям языка и губ присоединяется еще движение нижней челюсти, которая, опускаясь, расширяет полость рта или обратным движением сужает ее.

Язык имеет особенно большое значение в образовании звуков речи. Он чрезвычайно подвижен и принимает различные положения по отношению к зубам и нёбу. Особенно подвижны передняя часть языка, кончик которой может касаться почти любого места рта, начиная с зубов и кончая мягким нёбом.
В зависимости от того, какой своей частью, насколько и к какому месту нёба поднимается язык, изменяются объем и форма полости рта, благодаря чему получаются различные шумы.
У языка никаких естественных границ между его частями провести нельзя, поэтому деление производится совершенно условно.
Часть языка, расположенная против зубной части нёба (вместе с кончиком языка), называется передней. Часть языка, расположенная против твердого нёба, — средней.
Часть языка, расположенная против мягкого нёба, называется задней.
Различия в звуках зависят от различий в артикуляциях языка, при этом нужно различать место и способ артикуляции.
Место артикуляции определяется:

какой своей частью артикулирует язык;
по отношению к какому пункту он артикулирует (зубам, нёбу).

Передняя часть языка может артикулировать по отношению к верхним зубам (например, при образовании согласных звуков [3], [то], [з], [с], [к], [л]) и по отношению к зубной части нёба (например, при образовании согласных [ж], [ні], [р]).
Когда язык артикулирует своей средней частью, то его спинка приближается к твердому нёбу (например, при образовании согласного звука [/] или гласных [и], [э]).
Когда же язык артикулирует задней частью, то его спинка поднимается к мягкому нёбу (при образовании согласных [г], [к], [X] или гласных [у]gt; [о]).
При произношении согласных звуков русского языка движение средней части языка может присоединиться к другим артикуляциям, благодаря такой дополнительной артикуляции получается так называемое мягкое произношение согласных.
То, что мы называем «мягкость» звука, акустически обусловлено более высоким тоном образуемых в полости рта шумов по сравнению с соответствующим «твердым». Эта большая высота звука связана с изменением формы и уменьшением объема резонирующей полости рта.

Работа губ также играет большую роль при образовании звуков, но меньшую, чем язык. Губные артикуляции совершаются или обеими губами, или только нижней губой.
При помощи губ могут быть произведены самостоятельные шумы, подобные тем, которые производит язык. Например, губы, смыкаясь друг с другом, могут образовать затвор, который со взрывом разрывается струей воздуха. Так образуются согласные [и] (без голоса) и [б] (с голосом). Если при этом открыт проход в полость носа, то получается согласный [л*].

Границей между полостью рта и проходом в полость носа служит так называемая нёбная занавеска (подвижное мягкое нёбо, заканчивающееся маленьким язычком). Назначение нёбной занавески состоит в том, чтобы открывать или закрывать для воздуха проход из зева в полость носа.
Назначение полости носа — служить резонатором при образовании некоторых звуков. При образовании большей части звуков русского языка носовая полость не принимает участия, так как нёбная занавеска бывает приподнята и доступ воздуха в полость носа закрыт. При образовании же звуков
[ж], [н] нёбная занавеска бывает опущена, проход в полость носа открыт, и тогда полость рта и полость носа образуют одну общую резонирующую камеру, другую качественную окраску — тембр.

Лирика:

Существует три вида источников звука при речеобразовании: голосовой и два шумовых — турбулентный и импульсный. Голосовой источник возникает при колебании голосовых связок, и его работа обеспечивается как дыхательной системой, так и гортанью. Звук, возникающий в результате колебания голосовых связок, содержит основную частоту и гармоники, однако сразу же обратим внимание на то, что в обычных условиях мы этого звука никогда не слышим, поскольку он поступает в надгортанные полости, где всегда в значительной мере преобразуется. С голосовым источником образуются все гласные, сонанты и звонкие шумные согласные.

Турбулентный источник шума возникает при сужении в каком-либо месте речевого тракта при прохождении по нему воздушной струи. В результате этого сужения воздух, проходящий по относительно широкому проходу, в месте сужения создает вихревые потоки, соприкосновение которых с краями сужения речевого тракта создает специфический шум. С турбулентным источником шума образуются все шумные щелевые согласные.

Импульсный источник шума возникает при резком раскрытии смычки произносительных органов. Во время смычки в полости рта создается избыточное воздушное давление, поскольку воздушная струя не находит выхода из речевого тракта. При раскрытии смычки происходит выравнивание давления за местом смычки и атмосферного — и в результате возникает короткий и резкий щелчок — импульсный шум, характеризующий образование взрывных согласных.

Акустические свойства звуков речи обеспечиваются участием одного, двух (или даже трех) источников: при производстве гласных источник голосовой, при глухих шумных щелевых — турбулентный, глухих взрывных — импульсный; звонкие щелевые образуются при участии двух источников — голосового и турбулентного, звонкие взрывные — голосового и импульсного.

Источник звука вызывает колебательные движения воздуха в резонаторах — в надгортанных полостях. Ртовая, носовая полости глотки образуют целую систему резонаторов, собственные частотные характеристики которых могут очень существенно изменяться в зависимости от положения губ, языка, мягкого неба, т. е. в зависимости от того, какой звук артикулируется. Те усиления в спектре звука, которые зависят от конфигурации речевого тракта, называют формантами звука, поскольку именно они и формируют акустический образ произносимого звука. В специальной литературе форманты обозначаются латинской буквой F, а расположение формант на шкале частот связывается с номерами формант: самая близкая к частоте голосового источника форманта обозначается римской цифрой I, и далее форманты нумеруются в порядке возрастания их частоты; FI, FII, FIII, FIV. Число формант, которое необходимо учитывать при характеристике каждого звука, разными учеными определяется по-разному. Наиболее распространенной является точка зрения, в соответствии с которой достаточно четырех формант, при этом первая и вторая форманты имеют большее значение, чем третья и четвертая. Количество формант, существенных для акустических характеристик звука, сопоставимо с количеством резонансных полостей речевого тракта, однако было бы неверно думать, что каждая форманта связана с определенным резонатором. Между артикуляционными и акустическими характеристиками существует, безусловно, связь, которую можно определить как зависимость частот формант от ряда, подъема и огубленности. Считается, что частота FI связана с подъемом гласного: чем более открытый гласный, тем выше частота FI, чем более закрытый, тем она ниже; частота FII связана с рядом гласного: чем более передним является гласный, тем выше частота FII, чем более задним, тем она ниже. Огубленность гласного понижает частоту всех формант. При характеристике русских гласных мы убедимся в справедливости этого правила, однако не будем забывать о его известной упрощенности: фактически каждая из формант определяется всеми участками речевого тракта, а число формант, существенных для восприятия звука, больше двух.

Рассматривая роль отдельных участков речевого тракта в образовании акустических характеристик, мы убедились в том, что и дыхательная система, и голосообразование, и собственно артикуляторные процессы определяют как характер источника звука, так и систему резонансных полостей, т. е., в конечном счете, по характеру артикуляции можно предвидеть акустический эффект, а по акустическим свойствам можно восстановить тот артикуляторный процесс, результатом которого явился данный звук. Это обстоятельство позволяет исследователям фонетики пользоваться для своих наблюдений такими экспериментальными методиками, которые обеспечивают наилучшее объяснение фонетических явлений. Например, для исследования фонетических характеристик звуков, появляющихся в спонтанной речи, практически невозможно применять методы анализа и записи артикуляций, поскольку все они достаточно сложны и не обеспечивают необходимой естественности речепроизводства. Однако, учитывая тот факт, что акустические характеристики несут в себе много информации об артикуляционных процессах, можно анализировать магнитные записи спонтанной речи, проведенные в наиболее естественных условиях, и по акустическим данным интерпретировать сущность происходящих в речи артикуляторных процессов.

24.02.2016, 8601 просмотр.