3. Sitzung K3.1 Phonetik und Phonologie II http://menzerath.phonetik.uni-frankfurt.de/teaching/K3_1.html 1

Grundfrequenz - Periodendauer f = 1 / T Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s) T = 10ms = 0,01s 1 / 0,01 = 100 2

Grundfrequenz - Periodendauer f = 1 / T Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s) T = 4ms f = ???? 3

Grundfrequenz - Periodendauer f = 1 / T Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s) T = 4 ms = 0,004 s f = 1 / 0,004 = 1000 / 4 f = 250 Die Frequenz eine Signals mit Periodenlänge 4 ms beträgt 250 Hz. 4

Grundfrequenz - Periodendauer f = 1 / T Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s) T = 8ms; f = ??? T = 5ms; f = ??? T = 2,5ms; f = ??? T = 1ms; f = ??? 5

Grundfrequenz - Periodendauer f = 1 / T Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s) T = 8ms; f = 125 T = 5ms; f = 200 T = 2,5ms; f = 400 T = 1ms; f = 1000 6

Quelle-Filter-Modell Formanten verstärkte Resonanz- bereiche gedämpfte Resonanz- bereiche f0 2f0 3f0 4f0 5f0 6f0 Stimmlippenschwin- gungen Grundfrequenz und Obertöne Übertragungs- funktion des Vokaltrakts Am Mund abgestrahltes Signal 7

2-Röhrenmodell für offene Vokale 8

2-Röhrenmodell für offene Vokale Halbgeschlossene Röhre Halbgeschlossene Röhre 9

2-Röhrenmodell für offene Vokale 10

2-Röhrenmodell für offene Vokale Resonanzfrequenzen (FX) werden von jeder Röhre getrennt berechnet. Die niedrigsten Werte von beiden Röhren zusammen sind die Formanten. FAb = (2n-1)c/4Lb, FAf = (2n-1)c/4Lf Angenomenne Vokaltraktlänge von 16 cm. Hintere Röhre (Ab) 6 cm, vordere Röhre (Af) 10 cm. Entspricht etwa [a̠]. Hintere Röhre: F1 – 1429 Hz, F2 – 4287 Hz, F3 – 7148 Hz Vordere Röhre: F1 – 857 Hz, F2 - 2572 Hz, F3 - 4287 Formanten: F1 – 857 Hz (Af), F2 – 1429 Hz (Ab), F3 – 2572 (Af) 11

Formanten Sind Intensitätsmaxima im Spektrum. Ihre Höhe ist NICHT abhängig von der Höhe der Grundfrequenz (vgl. Quelle-Filter-Modell). Sie werden durchgezählt, das niedrigste (in Hz) Intensitätsmaximum ist der erste Formant (F1). Formanten sind besonders charakteristisch für Vokale. Besonders die ersten beiden Formanten sind charakteristisch für Vokalqualität. Höhere Formanten (> F2) geben eher Sprechercharakteristika wieder. http://auditoryneuroscience.com/topics/two-formant-artificial-vowels 12

F2 F2 F1 F1 F2 F2 F1 F1 13

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niedriger F1 niedriger F1 höherer F1 höherer F1 15

F1 16

hoher F2 niedriger F2 höherer F2 niedriger F2 17

F2 F1 18

19

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Spektrogramm (alter Name auch Sonagramm) 21

Spektrogramm 22

Breitbandspektrogramm vs. Schmalbandspektrogramm 23

Breitbandspektrogramm Schmalbandspektrogramm Frequenzfensterbreite 300 Hz, d.h. Zeitfensterbreite 3,3 ms Gute Zeitauflösung, schlechtere Frequenzauflösung Schmalbandspektrogramm Frequenzfensterbreite 45 Hz, d.h. Zeitfensterbreite 22,2 ms Gute Frequenzauflösung, schlechte Zeitauflösung 24

Akustische Korrelate von Konsonanten Plosive: Stille und plötzliche Lösung und scharfe Friktion im Oszillogramm, wenig Energie (hell) in der Verschlussphase und viel Energie (dunkel) in der Verschlusslösung im Spektrogramm Frikative: Intensives Rauschen im Oszillogramm, viel Energie im Spektrogramm (Bereiche abhängig vom Artikulationsort) Nasale, Laterale, Approximanten: Periodizität im Oszillogramm (wie Vokale), erkennbare Formantstruktur (besonders F2 und F3) im Spektrogramm 25

Plosive, Frikative und Vokale 26

Nasale und Approximanten 27

Formanttransitionen (Formantübergänge) Die kontinuirliche Bewegung der Artikulatoren verändert die Resonanzräume fortlaufend, was zu einer ständigen Veränderung der Spektren führt – sogenannte Formanttransitionen Am besten sichtbar bei Transitionen vom Konsonanten in den Vokal Besonders ausgeprägt bei Plosiven Ein sehr wichtiges akustisches Korrelat von Artikulationsort, darunter auch Sekundärartikulation Unterschiedliche Transitionsmuster für unterschiedliche Kombinationen von Artikulationsort und Vokalqualität 28

Formanttransitionen (Formantübergänge) 29

Formanttransitionen (Formantübergänge) 30

Formanttransitionen (Formantübergänge) 31