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Stimmliche Charakteristika bei globaler und lokaler Lautstärkevariation Christine Mooshammer & Jennifer Schneeberg Institut für Phonetik und digitale Sprachverarbeitung.

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Präsentation zum Thema: "Stimmliche Charakteristika bei globaler und lokaler Lautstärkevariation Christine Mooshammer & Jennifer Schneeberg Institut für Phonetik und digitale Sprachverarbeitung."—  Präsentation transkript:

1 Stimmliche Charakteristika bei globaler und lokaler Lautstärkevariation Christine Mooshammer & Jennifer Schneeberg Institut für Phonetik und digitale Sprachverarbeitung Christian-Albrechts-Universität Kiel Deutschland

2 DAGA 2005 München Einführung Globale Lautstärkeerhöhung primär: größerer subglottaler Luftdruck Schnelleres Schließen der Stimmlippen ( höhere f0) Flacher abfallendes Quellspektrum sekundär: supralaryngale Artikulation Längung der Vokale Tieferer Kiefer bei Vokalen und damit höherer F1

3 DAGA 2005 München Einführung Lokale Lautstärkeänderung: = linguistisch bedingt: Akzentuierung Wortakzent in Sprachen mit dynamischen Akzent (z.B. Tenor) Intensität als Hauptmerkmal neben Dauer und Grundfrequenz (s. Sweet 1906, Sluijter et al. 1996) kontrolliert durch subglottalen Luftdruck Nachweis: Änderung des spectral tilts Gilt auch in deakzentuierter Position, d.h. ohne Grundfrequenzunterschiede

4 DAGA 2005 München Einführung Satzbetonung: realisiert durch melodische Unterschiede mittels Anpassung der Stimmlippenspannung Hypothesen: I. Nur lexikalischer Wortakzent bewirkt ähnliche Änderungen in den stimmlichen Parametern wie globale Lautstärkeänderungen, nicht aber der Satzakzent. II. Unterschiede in der Wortbetonung sind unabhängig davon, ob das Wort satzbetont ist oder nicht.

5 DAGA 2005 München Korpus 1. Wortakzent Stressed [+S] Unstressed [-S] / le / Lena / le na / Lenor /le n / / ze / Sehnen / ze n / Senat /ze na t /

6 DAGA 2005 München Korpus 2. Satzbetonung: Frage-Antwort Paradigma (durch Variation des Fokus + Emphase) FOCUS [+F] Q: Wolltest Du Dir Friedas Buch ausleihen? A: Nein, ich wollte Lenas Buch ausleihen. NON-FOCUS [-F] Q: Wie findest Du Lena? A: Ich hasse Lena und ihre Schusseligkeit.

7 DAGA 2005 München Korpus 3. Globale Lautstärkevariation Sätze mit wortbetonten, fokussierten Testsequenzen wurden in drei Lautstärkebedingungen gesprochen: Normal (N) laut: Sprich laut ohne zu schreien (L) leise: Sprich leise ohne zu flüstern (S) 8 bis 9 Wiederholungen

8 DAGA 2005 München Aufnahmen 6 Sprecher aus Norddeutschland (20-30 Jahre alt, Nichtraucher, männlich) Akustik und Glottissignal (Lx) mittels Laryngographie (Glottal Enterprises) Die erste Ableitung des Lx-Signals (DEGG) wurde mittels Differenzierung berechnet. Akustische Etikettierung mit Praat

9 DAGA 2005 München Messungen Lx Halbautomatische Etikettierung mittels EMU/R Alle Perioden während des Vokals /e/ Analysierte Parameter: a) f0 basierend auf dem DEGG Signal b) RMS basierend auf dem Audio-Signal c) Open Quotient OQ d) Speed Quotient SQ e) Steigungen der Öffnungs- und Schließungsbewegungen (Oslope, Cslope)

10 DAGA 2005 München Messungen Open Quotient: 100*t op /T Problem: Festlegung des Zeitpunkts der Öffnung: T t op1 1. Negativer Gipfel der ersten Ableitung = t op1 t op2 2. 4/7 Schwellwert (Howards method) = t op2

11 DAGA 2005 München Messungen Speed Quotient: 100*t cl /t op (10% Schwellwert) Schließung Öffnung t op t cl Cslope Oslope

12 DAGA 2005 München Vorhersagen ( basierend auf Marasek (1997), Zwei-Massen-Modell -> Lx- Signal aus Glottisfläche) ParameterStress Loudness Focus Pitch OQ SQ ( ) Cslope = Oslope = Problem: Trennung der Einflüsse des subglottalen Luftdrucks und der Stimmlippenspannung auf die EGG Parameter

13 DAGA 2005 München Stimmparameter: globale Lautstärke Für alle Sprecher signifikante Unterschiede zwischen den Lautstärkeniveaus Intensität Bei lautem Sprechen: höhere f0 und größerer Bereich Signifikant tiefere f0 bei leisem Sprechen Grundfrequenz

14 DAGA 2005 München Stimmparameter: globale Lautstärke OQ vergrößert sich von laut und normal nach leise Konsistent für alle Sprecher Open Quotient Signifikant steilere Steigungen für lautes Sprechen Konsistent für laut-normal Nur 3 Spr. für normal-leise Steigung der Öffnungsbewegung

15 DAGA 2005 München Stimmparameter: Prominenz Konsonanteneffekt bei [-F]: /l/: F0 unterscheidet sich für Wortakzent (aufgrund von 2 Sprechern)f0_stress.jpgf0_stress.jpg Grundfrequenz Fokus Non-Fokus /z/: F0 Neutralisation Intensität Fokus Non-Fokus /l/: Wortakzent bewirkt höhere Intensität bei +F und –F /z/: höhere Intensität bei –F nur bei 3 Sprechern

16 DAGA 2005 München Stimmparameter: Prominenz Vorhersagen: Wortakzent: [+S]<[-S] Fokus: [+F]>[-F] Wortakzent: niedrigerer OQ für [+S] ähnlich laut-normal Fokus: meist niedriger für [+F] entgegen Vorhersage Open Quotient Fokus Non-Fokus

17 DAGA 2005 München Stimmparameter: Prominenz Wortakzent: [+F]: vier Sprecher zeigen steilere Steigungen für [+S] [-F]: 4 Sprecher /l/, nur 1 Sprecher /z/ Fokus: In beiden Bedingungen meist signifikanter Anstieg der Steigung für [+F] Fokus Non-Fokus Vorhersagen: Wortakzent: [+S]>[-S] Fokus: [+F]=[-F] Steigung der Öffnungsbewegung

18 DAGA 2005 München Zsf.: Stimmparameter Lautes Sprechen: erhöhter subglottaler Luftdruck Leises Sprechen: weniger konsistente Druckunterschiede Änderung der Stimmqualität zu behaucht? Wortakzent: Evidenz für höheren subglottalen Luftdruck nur bei fokussierten Wörter und hauptsächlich nach /l/ Fokus: kaum Hinweise auf geänderte Stimmlippen- spannung, dafür Evidenz für erhöhten Luftdruck Tentative Erklärung: 1. Bestimmung des Zeitpunkts der glottalen Öffnung 2. Verwendete Parameter könnten abhängig von der Grundfrequenz sein (z.B. Steigungen).

19 DAGA 2005 München 2. Formanalyse Alternativer holistischer Ansatz: gesamte Wellenform bildet die Basis, z.B. PCA (Mokhtari et al. 2003) oder Functional Data Analysis (FDA, z.B. Ramsay) Input: Mittlere zwei Perioden Zeit- und amplituden- normalisiert 317 Items Verarbeitung: Berechnung von Spline Funktionen

20 DAGA 2005 München Hauptkomponentenanalyse: Positiv: längere Geschlossenphase, steile Verschließbewegung, linksschief Negativ: lange Offenphase, langsamere Verschließbewegung, symmetrischer Impuls Faktorscores Lautstärke: Laut: pos. Werte Normal: Werte um null Leise: neg. Werte Wortakzent: Lena: positive Werte Lenor: negative Werte Fokus: kein Unterschied Hauptkomponente (64.3 %) Lena Lenor Lautstärke X X X

21 DAGA 2005 München Lena Lenor Lautstärke X X X XX Signifikant für 5 Sprecher Prominenz: keine signifikanten Effekte

22 DAGA 2005 München Sehnen Senat Prominenz:signifikanten Effekte bei DP Lautstärke: signifikante Effekte bei 5 Sprechern

23 DAGA 2005 München Schlussfolgerungen Globale Lautstärkeveränderung: verändert die Form des glottalen Pulses Wortakzent: Sehr inkonsistente Effekte Nur für einen Sprecher in die erwartete Richtung Nachdem f0- und Amplitudenunterschiede entfernt wurden, ergeben sich keine Effekte für Wortakzent

24 DAGA 2005 München Schlussfolgerungen (cont.) Warum keine Effekte bei Prominenz? 1. Unterschiede könnten zu subtil sein, um sich signifikant niederzuschlagen. Keine klare Tendenz erkennbar 2. Unterschiede zeigen sich nicht im Lx Signal aufgrund der bekannten Probleme Lautstärkeeffekte sind sehr konsistent 3. Wortakzent wird nicht durch Änderung des subglottalen Luftdrucks realisiert Neue Hypothese: Flacherer Abfall bei wortbetonten Vokalen ist eine Folge der laryngalen und/oder supralaryngalen Artikulation

25 DAGA 2005 München Ausblick Parameter des spektralen Abfalls spectral balance, spectral tilt und spectral emphasis ??? Abhängig von Grundfrequenz ??? Systematischer Vergleich zwischen verschiedenen Maßen mittels Synthese Supralaryngale Artikulation: Parameter wie Dauern und Formanten Vorläufige Ergebnisse: große Unterschiede bei Wortakzent, aber nicht in Richtung lautes Sprechen nur selten konsistente Unterschiede für Fokus Erhebung von artikulatorischen Daten


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