Der Lombard-Effekt im fahrenden Auto und seine Simulation im Labor Rabea Landgraf

Der Lombard-Effekt Modifikation der Sprachproduktion in lauten Umgebungen. Etienne Lombard (1911): Patienten steigerten ihre Stimmintensität bei lauten Hintergrundgeräuschen. Nachfolgende Untersuchungen: Nicht nur die Intensität wird modifiziert.

Charakteristika Zunahme der Stimmintensität Anstieg der Grundfrequenz Steigerung der Wortdauer Modifikation der Formantfrequenzen Abflachung des spectral tilt Geringere VOT (Zunahme an Stimmhaftigkeit) Stärkere Modifikation von Inhaltswörtern gegenüber Funktionswörtern

Charakteristika Lombard-Sprache ist verständlicher als im Stillen produzierte Sprache. Zunahme des Blickkontakts visuelle Informationen (Mimik und Gestik) verbessern die Verständlichkeit abgeschwächter akustischer Sprachsignale

Visuelle Lombard-Sprache (Garnier et al. 2010: 596f.) Stärkerer Kontrast von P1 (Vorstehen der Oberlippe) zwischen [u] und [a] Mundöffnung (S) wird gesteigert (sowie F1) Lippen werden bei bilabialen Segmenten stärker zusammengedrückt (sichtbarer Hinweis auf bilabialen Artikulationsort)

Ursachen 1.)Physiologischer Reflex (schwaches Feedback der eigenen Stimme; Selbstkontrolle wird aufrecht erhalten) → Modifikationen des Sprachsignals werden auch durch entsprechendes Training nicht vollständig verhindert. → Ähnliche Veränderungen treten bei Tieren auf (z.B. Affen oder Vögel) (Garnier et al. 2006: 255; Davis et al. 2006a: 361).

Ursachen 2.)Bemühung des Sprechers, für seinen Hörer verständlich zu bleiben. (kommunikativer Aspekt) → Der Effekt ist bei Spontansprache stärker als bei Leseaufgaben. → Inhaltswörter werden stärker modifiziert. (hängt von der linguistischen Kategorie ab) (Garnier et al. 2006: ) → Die Stärke des Effekts hängt von den komm. Anforderungen einer Sprechaufgabe ab (Amazi, Garber 1982: 581)

Ursachen →Die Ursachen des Effekts können auch in der Kombination beider Erklärungsansätze liegen. (Patel und Schell 2008; Garnier et al. 2010)

Variabilität Das Ausmaß des Lombard-Effekts wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, z.B.: → sprecherabhängig variabel → Geschlecht des Sprechers → Rolle eines Wortes im Satz (Funktions- oder Inhaltswort)

Variabilität → Anstieg der Sprechenergie in den Frequenzen, in denen die Lärmenergie am stärksten ist) (Junqua 1996: 19) → Art der Sprechaufgabe → Art der Lärmkonditionen

Die akustische Umgebungssimulation Zunächst mussten Aufnahmen der entsprechenden Geräusche gemacht werden. (John et al. 2013: 2)

Die akustische Umgebungssimulation Diese Geräusche werden in einer Schleife abgespielt.

Aufnahme-Bedingungen Viele Untersuchungen zur Lombard-Sprache verwendeten Kopfhörer. → Aber: Zusätzlicher Lombard-Effekt durch das Tragen von Kopfhörern. (Garnier et al. 2010: 594f.)

Aufnahme-Bedingungen Lautsprecher stellen eine größere Realitätsnähe her. Der Lärm kann durch verschiedene Methoden der Signalverarbeitung aus den Signalen entfernt werden.

Simulation des Lombard-Effekts Kann Lombard-Sprache, die im Auto durch verschiedene Fahrgeschwindigkeiten entsteht, im Labor simuliert werden? → Akustische Umgebungssimulation der TF.

Produktionsexperiment 3 Sprecherpaare Zwei verschiedene Versuchsorte: → Labor (akustische Umgebungssimulation) → fahrendes Auto Aufnahmen bei: → 0 km/h, 50 km/h, 100 km/h und 150 km/h → in einer stiller Referenzbedingung 9 Dialoge pro Sprecherpaar.

Variabilität Sprecherpaare waren nach Geschlechtern getrennt In beiden Versuchsorten wurden Dialoge mit denselben Gesprächspartnern aufgenommen

Wahl der Sprechaufgabe Der Effekt ist stärker bei: → Spontansprache → einer interaktiven Sprechaufgabe

Das Video-Task Paradigma → zwei ähnliche, nicht identische Zusammen- schnitte der Serie „The Big Bang Theory“ → Jeder Sprecher eines Dialogpaares sah sich eine dieser Sequenzen an → Sprechaufgabe: Unterschiede und Gemeinsamkeiten im Videomaterial finden (

Das Video-Task Paradigma Realitätsnähe wird gesteigert durch: → interessante Aufgabe (lenkt von Labor- Situation ab) → Keine Notizen → Persönliche Atmosphäre (Befreundete Dialogpartner sind mit Charakteren der Serie bereits vertraut)

Video-Task vs. Map-Task Weniger Kontrolle über das Lexikon als beim Map-Task. Beim Video-Task treten jedoch mehr lexikalische Items auf (z.B. Personalpronomen). Bestimmte Namen und Wörter im Videomaterial gewährleisten dennoch eine gewisse Kontrolle.

Die Sprachaufnahmen Kein Blickkontakt durch Sitzordnung Keiner der Probanden fuhr das Auto → Autofahren geht auf Kosten der Sprachproduktion (duale Aufgaben- bewältigung) (Becic et al. 2010: 19)

Die Sprachaufnahmen Kanaltrennung

Analyse des Sprachmaterials Manuelle Segmentierung und orthographische Transliteration der einzelnen Phrasen Zusammenschnitte der Sprachaufnahmen einzelner Dialogpartner Unterteilung des Sprachmaterials in einzelne Turns

(stille Referenzbedingung)

Parameter der Untersuchung Untersuchung auf zwei Ebenen des Sprachmaterials: → Analysen in der Gesamtdauer einer Sprachaufnahme → Analysen in den Turns am Beginn, in der Mitte und am Ende jeder Sprachaufnahme (Verlaufseffekte: Passen die Probanden ihre Sprachproduktion und ihre Diskursverhalten an die laute Umgebung an?)

Analysen im Gesamtgespräch 1.) Anzahl der Turns 2.) Anzahl der Häsitationen und Zögerungs- längungen 3.) Anteil der produzierten Sprache (%) → Dauer der Sprache / Dauer der Aufnahme

Analysen im Turn 4.) Nettosilbenrate (Sprechgeschwindigkeit) → Anzahl Silben / Dauer der Sprache (Sek.) 5.) Anteil der produzierten Sprache (%) → Dauer der Sprache / Gesamtdauer Turn → Keine Untersuchung von Intensität und F0 (fehlende Durchführbarkeit von Methoden zur Geräuschbefreiung)

Ergebnisse Der Einfluss der steigenden Lärmbelastung auf die untersuchten Parameter in beiden Versuchsorten: → weniger Turns (Interaktion zwischen Sprechern nimmt ab) → mehr Häsitationen und Zögerungslängungen → Sprachproduktionsleistung steigt an (im Gesamtgespräch und im einzelnen Turn; nicht durch steigende Anzahl an Häs.) → Sprechgeschwindigkeit nimmt ab

Auditiver Eindruck Labor, 0 km/h:Labor, 100 km/h: Labor, 150 km/h: Fahrt, 0 km/h: Fahrt, 100 km/h: Fahrt, 150 km/h:

Ergebnisse Keine Verlaufseffekte über die 3 Turns (Keine Hinweise darauf, dass Sprecher ermüden oder sich an den Lärm gewöhnen und evtl. sogar redseliger werden) Keine geschlechtsbedingten Unterschiede

Ergebnisse Der Einfluss des Versuchsortes auf die untersuchten Parameter: → mehr Turns im Labor → etwas mehr Häsitationen und Zög. im Labor → Sprachproduktionsleistungen sind im Labor geringer → Sprechgeschwindigkeit ist im Labor geringer

Ergebnisse → Es sind quantitative Unterschiede zwischen Labor und realer Fahrsituation vorhanden

Deskriptive Beobachtungen Geräuschbelastung im Labor wurde als störender empfunden Einige Probanden fühlten sich im Labor unwohl → ungewohnte Situation → verdunkelter Innenraum → zahlreiche Geräte im Auto

Fazit Der in einer realen Fahrsituation auftretende Lombard-Effekt kann im Labor simuliert werden. → ähnliche Modifikationen der Sprachproduk- tion und des Diskursverhaltens in beiden Versuchsorten → Es sind jedoch quantitative Unterschiede in der Ausprägung des Lombard-Effekts vorhanden

Ausblick Geräuschbefreiung der Labordaten → Analyse von Intensität und F0 Untersuchung weiterer Parameter → VOT, Wortdauern, Modifikationen von Inhalts- und Funktionswörtern, Reduktionen Ändert sich das Sprechverhalten anhand der Route? → Uhrzeit, Verkehrsart

Ausblick Lombard-Effekt bei dualer Aufgaben- bewältigung Wird der Lombard-Effekt durch Stress verstärkt, der durch die ungewohnte Laborsituation entsteht? → Vergleich zwischen Laborsituation und angenehmer Umgebung mittels eine Pulsmessgerätes

Referenzen A maz i, Deborah K., Sharon R. Garber The Lombard sign as a function of age and task. Journal of Speech and Hearing Research 25, S Becic, Ensar, Gary S. Dell, Kathryn Bock, Susan M. Garnsey, Tate Kubose, Arthur F. Kramer Driving impairs talking. Psychonomic Bulletin & Review 17(1), S New York, USA. Davis, Chris, Jeesun Kim, Katja Grauwinkel, Hansjörg Mixdorff. 2006a. Lombard speech: auditory (A), visual (V) and AV effects. Proc. of the 3 rd International Conference of Speech Prosody, S Dresden, Deutschland. Davis, Chris, Jeesun Kim, Amanda Sironic. 2006b. In-quiet and Lombard audiovisual speech. 7 th Proc. International Seminar on Speech Production. Ubatuba, Brasilien. Folk, Laura, Florian Schiel The Lombard Effect in spontaneous dialog speech. Proc. 12 th International Interspeech Conference, S Florenz, Italien. Fricke, J. E Syllabic duration and the Lombard Effect. International Audiology 9, S Garnier, Ma ë va, Marion Dohen, Hélène L œ venbruck, Pauline Welby, Lucie Bailly The Lombard Effect: a physiological reflex or a controlled intelligibility enhancement? Proc. of 7 th International Seminar on Speech Production, S Ubatuba, Brasilien.

Garnier, Ma ë va, Nathalie Henrich, Danièle Dubois Influence of sound immersion and communicative interaction on the Lombard Effekt. Journal of Speech, Language, and Hearing Research 53, S Jaschke, Sven Generierung und Analyse einer Sprachdatenbank unter Berücksichtigung des Lombard-Effekts. Bachelorarbeit in der Technischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. John, Tina, Oliver Niebuhr, Gerhard Schmidt, Anne Theiß Phonetic analysis vs. dirty signals: Fixing the paradox. Proc. der 24. Konferenz zur Elektronischen Sprachsignalverarbeitung (ESSV), S Bielefeld, Deutschland. Junqua, Jean-Claude The influence of acoustics on speech production: A noise-induced stress phenomenon known as the Lombard reflex. Speech Communication 20, S Lane, Harlan, Bernard Tranel The Lombard sign and the role of hearing in speech. Journal of Speech and Hearing Research 14, S Lau, Priscilla The Lombard Effect as a communicative phenomenon. UC Berkeley Phonology Lab Annual Report 39, Seiten 1-9. Lu, Youyi, Martin Cooke Speech production modifications produced by competing talkers, babble, and stationary noise. Journal of the Acoustical Society of America 124, S Lüke, Christian, Anne Theiß, Gerhard Schmidt, Oliver Niebuhr, Tina John Creation of a Lombard speech database using an acoustic ambiance simulation with loudspeakers. Proc. of the 6 th Biennial Workshop on Digital Signal Processing for In-Vehicle Systems, S Seoul, Korea.

Meinerz, Christoph Effekte von Stress auf Stimme und Sprechen: Eine phonetische Untersuchung auf der Grundlage ausgewählter akustischer und sprechdynamischer Parameter unter Berücksichtigung verschiedener Stressklassen. Norderstedt: Books on Demand GmbH. Mixdorff, Hansjörg, Ulrich Pech, Chris Davis, Jeesun Kim Map Task dialogs in noise – a paradigm for examining Lombard speech. Proc. 16 th International Congress of Phonetic Science, S Saarbrücken, Deutschland. Patel, Rupal, Kevin W. Schell The influence of linguistic content on the Lombard Effekt. Journal of Speech, Language, and Hearing Research 51, S Silverman, Daniel A critical introduction to phonology. Of sound, mind, and body. London, New York: Continuum. Summers, W. Van, David B. Pisoni, Robert H. Bernacki, Robert I. Pedlow, Michael A. Stokes Effects of noise on speech production: Acoustic and perceptual analyses. Journal of the Acoustical Society of America 84, S Vatikiotis-Bateson, Eric, Adriano V. Barbosa, Cheuk Yi Chow, Martin Oberg, Johanna Tan, Hani C. Yehia Audiovisual Lombard speech: Reconciling production and perception. Proc. International Conference of Auditory-Visual Speech Processing, S Kasteel Groenendaal, Niederlande.