Teoria acustică a producerii vorbirii

Teoria acustică a producerii vorbirii  este o secțiune a foneticii acustice care studiază procesele aerodinamice și acustice care au loc în tractul vocal . Înțelegerea acestor procese creează posibilitatea unor concluzii inverse: de la acustică la imaginea de articulare. Cunoașterea acusticii producției de vorbire este, de asemenea, necesară pentru interpretarea corectă a datelor fizice, deoarece permite separarea proprietăților acustice ale semnalului de vorbire prezis de articulare de cele neașteptate, ceea ce, la rândul său, face să ne gândim la motivele pentru acest lucru. surprize acustice. Pentru știința fonetică, este important ca teoria acustică a producției de vorbire să confere interpretării datelor vorbirii fizice un statut explicativ, științific. Bazele teoriei acustice a vorbirii au fost puse în secolul al XIX-lea de către fizicianul german Hermann von Helmholtz . În secolul al XX-lea, cele mai importante lucrări din această zonă aparțin lui Gunnar Fant și James Flanagan .

Principalele prevederi ale teoriei acustice a producerii vorbirii

Semnal de vorbire-convoluție a funcției de excitație cu răspunsuri ale filtrelor liniare. Funcția de excitare poate fi un zgomot care apare ca un proces sau un ton laminar, turbulent. Frecvența de ton a vorbirii umane variază de la 90 Hz. până la 300 Hz și determină melodia acestuia. Valoarea medie a frecvenței fundamentale a tonului pentru fiecare difuzor este diferită, vocile masculine se află de obicei în regiunea 90-180 Hz, în timp ce vocile femeilor și ale copiilor sunt în regiunea 185-300 Hz. Clicul glotei este reprezentat de un set de armonici care sunt multipli ai tonului fundamental. Nivelul de energie al armonicilor scade exponențial odată cu creșterea frecvenței. Frecvența de tăiere superioară a semnalului de vorbire, aproximativ 18 kHz. Cu toate acestea, pentru căile de transmisie a informațiilor, frecvența de tăiere superioară de până la 3500 Hz este suficientă, deși cu o astfel de bandă de frecvență nu se aud un număr de foneme. Când clicul glotei interacționează cu cavitățile rezonante ale tractului vocal, unele armonici care sunt multipli ale tonului fundamental rezonează și maximele locale formate în spectru, conform modelului Flanagan, formează zone de concentrare a energiei, care se numesc formanti. Este în general acceptat faptul că patru formanți formează foneme vocalice, iar schimbările lor dinamice în timp (urme de formant), amplitudine și frecvență formează consoane, ambele sunt numite foneme. Factorul de calitate al formanților este una dintre caracteristicile statice ale vorbirii și poate caracteriza vorbitorul. Fonemele excitate de zgomot nu pot fi cântate, în timp ce fonemele excitate de ton pot fi cântate. Unul dintre mecanismele unice de codificare rezistentă la zgomot a informațiilor vorbirii este alofonizarea fonemelor vocalice, de fapt, acestea sunt modificări ale traiectoriilor pistelor formanților, ținând cont de fonemele anterioare și următoare după vocală. În vorbirea rusă există 43 de foneme și doar două „Ж” și „З” sunt formate simultan de ton și zgomot.