Fonetiek de studie van spraak (en zang) Gerrit Bloothooft

spraak Spraak kwam voor tekst Spraak komt overal (in een ruimte) Als baby leren we een taal door hem te spreken We communiceren met spraak veel meer dan alleen taal Fluisteren, spreken, schreeuwen, zingen: stem en spraak

een vreemde taal Een stroom van klanken Een Maya taal Welke woorden? Welke spraakklanken? Welke emotie? Een Maya taal

de spraakketen bedoelen begrijpen formuleren verstaan spreken horen spreker luisteraar bedoelen begrijpen taal-kennis formuleren verstaan Omdat we geen taalkennis hebben van een vreemde taal verstaan we die niet spreken horen spraakgeluid

aandachtsgebieden spreker: Articulatorische fonetiek stand van keel, mond, neus, kaak, tong, lippen Akoestische fonetiek stemgeluid en spraakgeluid luisteraar: Auditieve fonetiek waarneming van spraak technologie: Spraaksynthese spraak maken Automatische spraakherkenning

de spraakketen (computer) handelen (bv vertalen) resultaat begrijpen talen kennis spraak herkennen formuleren spraak synthese Omdat we geen taalkennis hebben van een vreemde taal verstaan we die niet geluid analyseren spraakgeluid-uit spraakgeluid-in

onderwerpen vandaag De bouwstenen van spraak/zang spraakklanken fonetisch alfabet Hoe maken we spraak/zang Klinkers en medeklinkers golfvormen articulatie Melodie van spraak/zang Zangsynthese

communicatievoorwaarden spreker en luisteraar hebben toegang tot elkaar via de lucht (akoestisch) via de telefoon (elektronisch en akoestisch) kennen elkaars taal(code) op klankniveau

hoe werkt gesproken taal alle talen zijn opgebouwd uit eindige verzameling van bouwstenen (klanken) eindige verzameling van regels om bouwstenen te combineren (klanken tot woorden)

de spraakklank Foneem: kleinste klank die betekenis-onderscheidend is mast # mest, dus ’a’ en ‘e’ duiden op een verschillend foneem maar elke ‘a’ (van jou en mij) kan weer verschillend klinken (zonder betekenisverschil)

de valstrik van de letter De relatie tussen klank en letter is niet eenduidig Die relatie is voor talen verschillend Bad (eng/nl/du) ..en per taal complex verleden col, cel, chaos, chef zelfde symbool, andere klank kolom, kool zelfde klank, ander symbool

.. en van de akoestiek spraak bevat geen duidelijk begrensde klanken: hoeveel zie je er in dit fragment? Dit is een golfvorm van spraak = met een microfoon opgenomen geluiddrukverandering

fonetisch alfabet alle (betekenisonderscheidende) klanken van de talen in de wereld hebben een uniek symbool voor het Nederlands ~ 27 medeklinkers ~ 13 klinkers 3 tweeklanken (ui, au, ei) maar geen klikklank bijvoorbeeld http://nl.youtube.com/watch?v=OHxkiXALQjU

hoe maken we spraakklanken? Stembron beweging stemplooien vernauwing (ruis) Articulatie vorm van de mond-, neus-, keelholte

het instrument Neusholte Mondholte met onderkaak, tong, lippen Keelholte met strotteklep Strottehoofd met stemplooien Slokdarm Longen en luchtpijp

strottehoofd dwarsdoorsnede complex apparaat strotteklep valse stem- plooien stem- plooien luchtpijp

stemplooien van boven gezien in vertraagde beweging Toonhoogte = aantal malen open/sluiten per seconde

demonstratie kunst strottehoofd (kunstlarynx) brongeluid toonhoogte luidheid effect van articulatie timbre(klankkleur)verandering: klinkers!

toonhoogte aantal malen openen en sluiten van de stemplooien, per seconde zang spreken mannen 60 - 600 ~ 120 Hz vrouwen 120 - 1500 ~ 240 Hz kinderen 200 - 3000 ~ 360 Hz 1x openen/sluiten duurt << 10 milliseconde

zwakke boventonen zacht, of “falsetstem” het fonetogram mannenstem krachtige boventonen “borststem” Luidheid (dB SPL) zwakke boventonen zacht, of “falsetstem” spreken Toonhoogte (Hz)

geluid (golfvorm) Geluid bestaat uit luchtdrukvariaties Hierboven staan twee zuivere tonen (sinus) frequentie = 1/periodeduur (f = 1/T) in Hertz (Hz)

complexe trillingen Zuivere tonen van verschillende frequenties kun je optellen tot complexe trillingen Zoals in deze klinker /a/ periode > grondtoon met toonhoogte stemplooien sluiten

toonhoogte van een klinker 25 trillingen in 200 milliseconden (0.2 seconde) 1 trilling duurt 8 milliseconde grondtoon is 125 Hz (trillingen per seconde)

klinkerarticulatie (plaats) tong hoog/laag [i][u] / [a] tong voor/achter [i] / [u][a]

articulatieplaats Amerikaans-Engels + NL y fuut ø peuk ɑ tak taak

klinkerakoestiek Periodiek brongeluid Resonanties in mond-keelholte grondtoon en boventonen Resonanties in mond-keelholte versterking van frequenties, afhankelijk van de vorm van de stemweg (articulatie) die resonanties noemen we formanten formanten zijn klinkerspecifiek

TRILLENDE STEMPLOOIEN het spraakspectrum SPRAAK GELUID SPRAAK KANAAL formanten (a,b,c) grondtoon TRILLENDE STEMPLOOIEN boventonen LUCHTDRUK IN LONGEN

formanten en klinkers vooral formant 1 en formant 2 bepalen welke klinker we waarnemen hogere formanten vertellen ons meer over de spreker

pauze

kun je boventonen horen?

boventonen horen in boventoonzang heel langzame articulatieverandering waardoor steeds een andere boventoon door de (2e+3e) formant wordt versterkt Van [u] naar [i] en terug

van [u] naar [i] en terug F1 F2 boventoon 6, articulatie [u] F1 F2 boventoon 14, articulatie [i]

samenwerkende formanten (via articulatie) in boventoonzang Amplitude 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

versterking! F2+F3 Amplitude Frequentie (Hz) 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequentie (Hz)

waarom kun je een zangeres niet verstaan als ze hoog zingt?

(veel) minder boventonen bij hogere grondtoon klinker /i/ met grondtoon van 200 Hz en grondtoon van 800 Hz Amplitude (dB) 0 1000 2000 3000 4000 Frequentie (Hz)

grondtoon en aantal boventonen (tot 5000 Hz) grondtoon (Hz) 100 200 400 800 1400 aantal boventonen tot 5000 Hz 50 25 12 6 4 Met weinig boventonen kan het oor niet meer bepalen waar de formanten zitten.

Kun je de klinkers herkennen? sopraan grondtoon = 392 Hz grondtoon = 880 Hz

medeklinkers

medeklinkers Plofklanken Wrijfklanken (fricatieven) Nasalen korte afsluiting, gevolgd door ruisexplosie Wrijfklanken (fricatieven) luchtturbulentie in vernauwing -> ruis Nasalen wel stem, maar via de neus Liquida (retroflexen, [l], [r] en [R]) complexe tongvorm, tongtip [r] of brauw [R] Halfvokalen ([w] en [j]) beweging

plofklanken (golfvorm) [apa] stemloos (geen aspiratie in NL) [aba] stemhebbend

wrijfklanken (golfvorm) Stemloos (ruis) stemhebbend (periodiek en ruis)

articulatie plaatsen voor medeklinkers (plaatsen van vernauwing) tandboog (alveolair) zachte verhemelte (velair) Harde verhemelte (palataal) tanden (dentaal) lippen (labiaal) huig (uvulair)

intonatie De melodie en ritme van spraak Overkoepelt de spraakklanken is suprasegmenteel is tamelijk taalspecifiek en staat er in tekst niet bij Uitgedrukt in toonhoogtebeweging duren (inclusief pauzes)

twee niveaus Woordklemtoon Zinsrealisatie (accent) juiste realisatie vereist [fonologische regels] in toontalen betekenisonderscheidend Chinees, Zweeds (beperkt),.. Zinsrealisatie (accent) benadrukken van informatie (oud/nieuw) vraagzin zinseinde, continuering emotie (boos, verdrietig, blij)

betekenis onderscheid! Toonhoogtecontour blauw alleen stemhebbende klanken

een computer laten spreken en zingen van letter naar klank melodie bepalen voor zang gegeven klanken synthetiseren

voorbeelden spraaksynthese http://www.fluency.nl Loquendo (Willem) http://tts.loquendo.com/ttsdemo/default.asp?page=id&voice=Willem RealSpeak (Claire) http://212.8.184.250/tts/demo_last.jsp

zangsynthese bas sopraan met begeleiding

meer over spraak Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Spreken en Verstaan (blok 2), geen ingangseisen Niveau 2 Transcriptie van spraak (blok 2), geen ingangseisen Niveau 3 Melodie en ritme van spraak (blok 2), eist S&V Akoestiek van spraak en muziek (blok 1), eist S&V

vragen?