Fonetiek de studie van spraak (en zang) Gerrit Bloothooft

Presentatie over: "Fonetiek de studie van spraak (en zang) Gerrit Bloothooft"— Transcript van de presentatie:

1 Fonetiek de studie van spraak (en zang) Gerrit Bloothooft

2 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

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

4 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

5 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

6 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

7 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

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

9 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)

10 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)

11 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

12 .. 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

13 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

26 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

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

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

29 pauze

30 kun je boventonen horen?

31 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

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

33 samenwerkende formanten (via articulatie) in boventoonzang
Amplitude Frequentie (Hz)

34 versterking! F2+F3 Amplitude Frequentie (Hz)
Frequentie (Hz)

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

36 (veel) minder boventonen bij hogere grondtoon
klinker /i/ met grondtoon van 200 Hz en grondtoon van 800 Hz Amplitude (dB) Frequentie (Hz)

37 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.

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

39 medeklinkers

40 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

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

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

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

44 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)

45 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)

46 betekenis onderscheid!
Toonhoogtecontour blauw alleen stemhebbende klanken

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

48 voorbeelden spraaksynthese
Loquendo (Willem) RealSpeak (Claire)

49 zangsynthese bas sopraan met begeleiding

50 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

51 vragen?