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Vokalreduktion im Deutschen

Vokalreduktion im Deutschen. Christian Geng Zentrum für Allgemeine Sprachwissenschaft, Typologie und Universalienforschung GWZ Berlin. Christine Mooshammer Institut für Phonetik und digitale Sprachverarbeitung Universität Kiel. Überblick. Vokalreduktion in den Sprachen der Welt Phonetik

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Vokalreduktion im Deutschen

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  1. Vokalreduktion im Deutschen Christian Geng Zentrum für Allgemeine Sprachwissenschaft, Typologie und Universalienforschung GWZ Berlin Christine Mooshammer Institut für Phonetik und digitale Sprachverarbeitung Universität Kiel Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  2. Überblick • Vokalreduktion in den Sprachen der Welt • Phonetik • Phonologie • Vokalreduktion im Deutschen • Artikulatorische Ergebnisse • Akustische Ergebnisse • Evaluierung • Diskussion Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  3. 1. Vokalreduktion: phonetisch Phonetische Vokalreduktion (z.B. bei schnellem Sprechen oder Deakzentuierung): Lindblom 1963: Target undershoot • Vokale werden verkürzt • Zwei Möglichkeiten: • schnellere Artikulationsbewegungen  erhöhter Aufwand 2. Reduktion der Öffnungs- und Schließ-bewegung • Vokalziel wird nicht erreicht und liegt näher am Konsonanten • verstärkte Koartikulation • Vermeidung von erhöhtem artikulatorischem Aufwand Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  4. 1. Vokalreduktion: phonologisch • Target undershoot spielt eine Rolle bei • Sprechgeschwindigkeit • Sprechstil • Wortakzent • Vokalreduktion als gradueller phonetischer Prozess • phonologisch: in vielen Sprachen kommt es zu Neutralisationen • Welchen Regularitäten unterliegen die Reduktionsmuster in den Sprachen der Welt? (Flemming, Crosswhite, Barnes, Padgett & Tabain...) • Beispiel Russisch:betont: /i, e, a, o, u/unbetont: /i,  , u/ Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  5. 1. Vokalreduktion: phonologisch • Beispiel Katalanisch: Wortbetonte vordere Vokale • /e/: cec blind • /E/: sec trocken • /a/: sac Sack werden zu // in wortunbetonter Position • //: ceguetkleine blinde Person • //: secartrocknen • //: saquet Säckchen Wortbetonte hintere Vokale • //: sord taub • /o/: sol Sonne werden zu /u/ in wortunbetonter Position • /u/: sordesaTaubheit • /u/: soletSönnchen aus Herrick 2003 Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  6. Betont: (nach Padgett & Tabain 2004) Unbetont mit Neutralisation 1. Hohe Vokale verändern sich kaum. i u 2. Der „Boden“ wird angehoben.  Schrumpfung des Vokalraums. a =  i u e o a i u e o 3. Vertikale Richtung ist stärker betroffen als die horizontale. a 1. Vokalreduktion: phonologisch Unbetont ohne Neutralisation Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  7. 1. Vokalreduktion: phonologisch Erklärungen für diese Muster: • durch Vokalkürzung kommt es zu Target undershoot  phonetischer Determinismus: alle Sprachen mit ähnlichem Vokalsystem müssten auch ein ähnliches Reduktionsmuster zeigen. • Flemming (2004, submitted): • Optimalitätstheoretischer Ansatz • Beschränkungen: • Maximierung der Distinktivität von Kontrasten • Maximierung der Anzahl der Kontraste • Minimierung des artikulatorischen Aufwands • Unterschiede ergeben sich aus sprachspezifischen Festlegungen • der minimalen Distanz • der Beschränkungsreihenfolge Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  8. 1. Vokalreduktion: phonologisch • Spezifikation von MINDIST (Minimale Distanz zwischen Vokalen in einer nicht näher spezifizierten auditorischen Skala) • Ranking von MAXIMISE CONTRASTS (maximiere die Anzahl der Kontraste) • *SHORT LOW V (vermeide artikulatorischen Aufwand) spielt keine Rolle bei betonten Vokalen Phonetisch fragwürdig Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  9. 1. Vokalreduktion: phonologisch • Flemming (2004, submitted) • Crosswhite (2001, 2004): prominence alignment • Vokale unterscheiden sich inhärent durch ihre Prominenz • Segmentelle Prominenz ist durch die Kieferposition und die Dauer spezifiziert: • a>e/o>i/u • ≈ Sonorität • Prominente Segmente werden in unbetonter Position vermieden • Vokalreduktion durch Target undershoot • Anpassung der segmentellen Prominenz an die prosodische Prominenz Weiteres Reduktionsmuster: • nur die Eckvokale bleiben übrig • z.B. Weissrussisch: /e, o/ werden zu /a/ in unbetonter Position • Contrast enhancement: Vermeidung von perzeptuell schwierig unterscheidbaren Vokalqualitäten in prosodisch schwachen Positionen Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  10. 2. Eigene Untersuchung: Fragestellungen Bisher: Argumentation basiert bisher auf impressionistischen Daten und einigen wenigen perzeptiven und akustischen Studien Ziel 1: Artikulatorische Untersuchung zum Wortakzent Ungespannte Vokale sind relativ unkomprimierbar und undehnbar. Target undershoot basiert aber auf Kürzung Ziel 2: Untersuchung der ungespannten Vokale Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  11. 2. Eigene Untersuchung: Dank Kooperation mit Susanne Fuchs (Berlin) Mooshammer, C.; Fuchs S. (2002). Stress distinction in German: Simulating kinematic parameters of tongue tip gestures. Journal of Phonetics 30, 337-355. Phil Hoole (München) Hoole, P.; C. Mooshammer. (2002). Articulatory analysis of the German vowel system. In: P. Auer, P. Gilles & H. Spiekermann (eds.), Silbenschnitt und Tonakzente. Niemeyer, Tübingen, pp. 129-152. Christian Geng (Berlin) Mooshammer, C. & Geng, C. (accepted). Acoustic and articulatory manifestations of vowel reduction in German. Journal of the International Phonetic Association. Geng, C. & Mooshammer C. (submitted). How to stretch and shrink vowel systems: Results from a speaker normalization. Journal of the Acoustical Society of America. Jörg Dreyer (Techniker) Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  12. 2. Eigene Untersuchung: Experiment • EMMA Studie 4 Sensoren auf der Zunge + Kiefer, Oberlippe • 7 Sprecher des Deutschen 2 weiblich W1, W2 5 männlich M1-M5 • 15 Vollvokale des Deutschen betont: /tVt/ unbetont: /tVtal/ • Trägersatz: “Ich habe tVter nicht tVtal gesagt.” • 8 Wiederholungen Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  13. 2. Eigene Untersuchung: Dauern ungespannt gespannt Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  14. 2. Eigene Untersuchung: Sprecherspezifische Unterschiede Zungenpositionen während der akustischen Vokalmitte Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  15. 2. Eigene Untersuchung: Sprechernormalisierung Generalized Procrustes Analysis (Rohlfs & Slice 1990) • Die einfachste Form der Procrustes Analyse besteht aus drei Schritten: • Zentrierung • Skalierung mit einem konstanten Faktor • Rotation • Konsensus-Objekt (sprecherunabhängig) • rekonstruierte Sprecherdaten Eingabedaten: Formantkarten in der Vokalmitte (F1 F2 x 15 Vokale x 2 Betonungsbed. x 7 Spr.) Zungenkonfigurationen in der Vokalmitte(4 Sensoren x 2 Dim. x 15 Vokale x 2 Betonungsbed. x 7 Spr.) Gaumenkonturen (14 Messpunkte x 2 Dim. x 7 Sprecher) Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  16. 2. Eigene Untersuchung: Procrustes-Normalisierung der Gaumenkonturen Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  17. 2. Eigene Untersuchung: Zungenpositionen Gespannte Vokale: /i/: kaum Einfluss /u, o/: Vorverlagerung + Anhebung der Zungenspitze /a/: Anhebung der Zunge bei unbetonten Vokalen Ungespannte Vokale: bei allen Vokalen ist die gesamte Zungen-konfiguration erhöht  verstärkte Koartikulation mit Kontext (/tVt/) Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  18. 24% 71% 29% 75% 34% 85% 43% 91% • Ungespannte Vokale: • Anhebung und Vorverlagerung des „Vokalraumes“ als Ganzes •  kaum temporale Reduktion und räumliche Schrumpfung 2. Eigene Untersuchung: „Schrumpfung“ • Gespannte Vokale: • Reduktion in beide Richtungen • Mehr Reduktion am Zungenspitzensensor •  Starke temporale und räumliche Reduktion 34% Zungenspitze Zungenrücken Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  19. 64% 73% 2. Eigene Untersuchung: Diskrepanz zu Phonologie (bzw. Akustik) • Formantkarten: • ähnliche Reduktionen bei gespannt und ungespannt • Zentralisierung in horizontaler Richtung • Reduktion relativ gleichförmig in beide Richtungen • Keine direkte (simple) Beziehung zwischen Akustik und Artikulation Anhebung der Zungenspitze bewirkt Zentralisierung von F2 Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  20. 2. Eigene Untersuchung: Evaluierung der Methode • Scatter reduction • Lobanov: 47 % der Rohdatenvariabilität • Procrustes: 15 % der Rohdatenvariabilität • Diskriminierungs-leistung • mittels linearer Diskriminanzanalyse • Prozent korrekt klassifizierter Vokale Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  21. 3. Zusammenfassung • Die ungespannten Vokale werden trotz ihrer Inkompressibilität in unbetonter Position räumlich reduziert. • Schrumpfung des ‚Vokalraumes‘ hängt von der Vokalkürzung ab. • Die Reduktionsrichtung hängt nicht von phonologischen Merkmalen wie Vokalhöhe oder vorne-hinten ab, sondern • hauptsächlich von der Lage und Entfernung des Vokals zum konsonantischen Artikulationsort. • DAC: degree of articulatory constraint • palataler Plosiv vs. laryngaler Frikativ • /i/ vs. /a/ • Untersuchungen mit weiteren Kontexten (z.B. pharyngal) • Weiterhin ungelöst: warum unterscheiden sich Sprachen wie Englisch vs. Deutsch vs. Russisch so stark in ihren Neutralisationsmustern? • nicht: Größe des Vokalinventars • vielleicht: Quantität? und/oder Realisierung des Wortakzents? Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  22. 3. Ausblick • Phonetische Modellierung bzw. artikulatorische Synthese • generell stärkere Überlappung von Öffnungs- und Verschließgeste impliziert auch eine kürzere Dauer passt nicht zu ungespannten Vokalen • besser: Unterschiedlich schnelle Relaxierung der am Kontext beteiligten Muskeln, z.B. longitudinalis superior für /t/ • während betonter Vokale: kaum Muskelaktivität von am Vokal unbeteiligten Muskeln • während unbetonter Vokale: Restaktivität vom am Kontext beteiligten Muskeln • erhöhter Aufwand in wortbetonten Silben beruht auf schnellerer Muskelaktivierung und –relaxierung für die benachbarten Laute • plausibler als Crosswhites „prominence avoidance“ Integrierbar in Zungenmodelle wie GEPPETO (ICP Grenoble, Payan & Perrier) Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  23. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

  24. [+S,+F] 2. Vowel quality: Formants • F1 increases with greater global vocal effort and with lower degrees of prominence ( sonority expansion) • /e/ in unstressed syllables is centralized (= F2 lowering) but still distinct from // (6) • (except for /e/ in Senat of speaker DP from Berlin) Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 25. April 2007

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