Fonetiek de studie van spraak (en zang) Gerrit Bloothooft

1. Fonetiek de studie van spraak (en zang) Gerrit Bloothooft

2. spraak • Spraak kwam voor tekst • Spraak komt overal (in een ruimte) • Als baby leren we een taal door hem te spreken • We communiceren met spraak veel meer dan alleen taal • Fluisteren, spreken, schreeuwen, zingen: stem en spraak

3. een vreemde taal • Een stroom van klanken • Welke woorden? • Welke spraakklanken? • Welke emotie? • Een Maya taal

4. de spraakketen spreker luisteraar bedoelen begrijpen taal-kennis formuleren verstaan spreken horen spraakgeluid

5. aandachtsgebieden spreker: • Articulatorische fonetiek • stand van keel, mond, neus, kaak, tong, lippen • Akoestische fonetiek • stemgeluid en spraakgeluid luisteraar: • Auditieve fonetiek • waarneming van spraak technologie: • Spraaksynthese • spraak maken • Automatische spraakherkenning

6. de spraakketen (computer) handelen(bv vertalen) resultaat begrijpen talenkennis spraakherkennen formuleren spraaksynthese geluidanalyseren spraakgeluid-uit spraakgeluid-in

7. onderwerpen vandaag • De bouwstenen van spraak/zang • spraakklanken • fonetisch alfabet • Hoe maken we spraak/zang • Klinkers en medeklinkers • golfvormen • articulatie • Melodie van spraak/zang • Zangsynthese

8. communicatievoorwaarden spreker en luisteraar • hebben toegang tot elkaar • via de lucht (akoestisch) • via de telefoon (elektronisch en akoestisch) • kennen elkaars taal(code) • op klankniveau

9. hoe werkt gesproken taal alle talen zijn opgebouwd uit • eindige verzameling van bouwstenen (klanken) • eindige verzameling van regels om bouwstenen te combineren (klanken tot woorden)

10. de spraakklank • Foneem: kleinste klank die betekenis-onderscheidend is • mast # mest, dus ’a’ en ‘e’ duiden op een verschillend foneem • maar elke ‘a’ (van jou en mij) kan weer verschillend klinken (zonder betekenisverschil)

11. de valstrik van de letter • De relatie tussen klank en letter is niet eenduidig • Die relatie is voor talen verschillend • Bad (eng/nl/du) • ..en per taal complex • verleden • col, cel, chaos, chef zelfde symbool, andere klank • kolom, kool zelfde klank, ander symbool

12. .. en van de akoestiek spraak bevat geen duidelijk begrensde klanken: hoeveel zie je er in dit fragment? Dit is een golfvorm van spraak = met een microfoon opgenomen geluiddrukverandering

13. fonetisch alfabet • alle (betekenisonderscheidende) klanken van de talen in de wereld hebben een uniek symbool • voor het Nederlands • ~ 27 medeklinkers • ~ 13 klinkers • 3 tweeklanken (ui, au, ei) • maar geen klikklank bijvoorbeeld http://nl.youtube.com/watch?v=OHxkiXALQjU

14. hoe maken we spraakklanken? • Stembron • beweging stemplooien • vernauwing (ruis) • Articulatie • vorm van de mond-, neus-, keelholte

15. het instrument Neusholte Mondholte met onderkaak, tong, lippen Keelholte met strotteklep Strottehoofd met stemplooien Slokdarm Longen en luchtpijp

16. strottehoofddwarsdoorsnedecomplex apparaat strotteklep valse stem-plooien stem-plooien luchtpijp

17. stemplooienvan boven gezien in vertraagde beweging Toonhoogte = aantal malen open/sluiten per seconde

18. demonstratie kunst strottehoofd (kunstlarynx) • brongeluid • toonhoogte • luidheid • effect van articulatie • timbre(klankkleur)verandering: klinkers!

19. toonhoogte aantal malen openen en sluiten van de stemplooien, per seconde zang spreken mannen 60 - 600 ~ 120 Hz vrouwen 120 - 1500 ~ 240 Hz kinderen 200 - 3000 ~ 360 Hz 1x openen/sluiten duurt << 10 milliseconde

20. het fonetogram mannenstem krachtige boventonen “borststem” Luidheid (dB SPL) zwakke boventonenzacht, of “falsetstem” spreken Toonhoogte (Hz)

21. geluid (golfvorm) Geluid bestaat uit luchtdrukvariatiesHierboven staan twee zuivere tonen (sinus)frequentie = 1/periodeduur (f = 1/T) in Hertz (Hz)

22. complexe trillingen • Zuivere tonen van verschillende frequenties kun je optellen tot complexe trillingen • Zoals in deze klinker /a/ periode > grondtoon met toonhoogte stemplooien sluiten

23. toonhoogte van een klinker • 25 trillingen in 200 milliseconden (0.2 seconde) • 1 trilling duurt 8 milliseconde • grondtoon is 125 Hz (trillingen per seconde)

24. klinkerarticulatie (plaats) • tong hoog/laag [i][u] / [a] • tong voor/achter [i] / [u][a]

25. articulatieplaats Amerikaans-Engels + NL y fuut ø peuk ɑ tak taak

26. klinkerakoestiek • Periodiek brongeluid • grondtoon en boventonen • Resonanties in mond-keelholte • versterking van frequenties, afhankelijk van de vorm van de stemweg (articulatie) • die resonanties noemen we formanten • formanten zijn klinkerspecifiek

27. het spraakspectrum SPRAAK GELUID SPRAAK KANAAL formanten (a,b,c) grondtoon TRILLENDE STEMPLOOIEN boventonen LUCHTDRUK IN LONGEN

28. formanten en klinkers • vooral formant 1 en formant 2 bepalen welke klinker we waarnemen • hogere formanten vertellen ons meer over de spreker

29. pauze

30. kun je boventonen horen?

31. boventonen horen • in boventoonzang • heel langzame articulatieverandering • waardoor steeds een andere boventoon door de (2e+3e) formant wordt versterkt • Van [u] naar [i] en terug

32. van [u] naar [i] en terug F1 F2 boventoon 6, articulatie [u] F1 F2 boventoon 14, articulatie [i]

33. samenwerkende formanten (via articulatie) in boventoonzang F2 F3 Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

34. versterking! F2+F3 Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

35. waarom kun je een zangeres niet verstaan als ze hoog zingt?

36. (veel) minder boventonen bij hogere grondtoon klinker /i/ met grondtoon van 200 Hz en grondtoon van 800 Hz Amplitude (dB) 0 1000 2000 3000 4000 Frequentie (Hz)

37. grondtoon (Hz) 100 200 400 800 1400 aantal boventonentot 5000 Hz 50 25 12 6 4 grondtoon en aantal boventonen (tot 5000 Hz) Met weinig boventonen kan het oor niet meer bepalen waar de formanten zitten.

38. Kun je de klinkers herkennen? sopraan • grondtoon = 392 Hz • grondtoon = 880 Hz

39. medeklinkers

40. medeklinkers • Plofklanken • korte afsluiting, gevolgd door ruisexplosie • Wrijfklanken (fricatieven) • luchtturbulentie in vernauwing -> ruis • Nasalen • wel stem, maar via de neus • Liquida (retroflexen, [l], [r] en [R]) • complexe tongvorm, tongtip [r] of brauw [R] • Halfvokalen ([w] en [j]) • beweging

41. plofklanken (golfvorm) [apa]stemloos(geen aspiratie in NL) [aba] stemhebbend

42. wrijfklanken (golfvorm) Stemloos(ruis) stemhebbend(periodiek en ruis)

43. articulatie plaatsenvoor medeklinkers(plaatsen van vernauwing) tandboog (alveolair) zachte verhemelte(velair) Harde verhemelte(palataal) tanden(dentaal) lippen(labiaal) huig(uvulair)

44. intonatie • De melodie en ritme van spraak • Overkoepelt de spraakklanken • is suprasegmenteel • is tamelijk taalspecifiek • en staat er in tekst niet bij • Uitgedrukt in • toonhoogtebeweging • duren (inclusief pauzes)

45. twee niveaus • Woordklemtoon • juiste realisatie vereist [fonologische regels] • in toontalen betekenisonderscheidend • Chinees, Zweeds (beperkt),.. • Zinsrealisatie (accent) • benadrukken van informatie (oud/nieuw) • vraagzin • zinseinde, continuering • emotie (boos, verdrietig, blij)

46. betekenisonderscheid! • Toonhoogtecontour • blauw • alleen stemhebbende klanken

47. een computer laten spreken en zingen • van letter naar klank • melodie bepalen • voor zang gegeven • klanken synthetiseren

48. voorbeelden spraaksynthese • http://www.fluency.nl • Loquendo (Willem) http://tts.loquendo.com/ttsdemo/default.asp?page=id&voice=Willem • RealSpeak (Claire) http://212.8.184.250/tts/demo_last.jsp

49. zangsynthese • bas • sopraan • met begeleiding

50. meer over spraak • Niveau 1 • Spreken en Verstaan (blok 2), geen ingangseisen • Niveau 2 • Transcriptie van spraak (blok 2), geen ingangseisen • Niveau 3 • Melodie en ritme van spraak (blok 2), eist S&V • Akoestiek van spraak en muziek (blok 1), eist S&V