Физиология речи. Восприятие речи человеком - Чистович Л.А.
Скачать (прямая ссылка):
321
12.3.1. ВОСПРИЯТИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ СПЕКТРА В РЕЧЕВЫХ СИГНАЛАХ
Экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что человек использует направление изменения частоты спектрального максимума в качестве полезного признака при распознавании фонем, были получены при исследовании восприятия формантных переходов — быстрых однонаправленных изменений частот формант на начальном или конечном участках гласного [22°
351 :)69 411 4811
349,
woo-
1200 -600 -
о -
-3 -2
А
О +1
+ 3
зто
2Ш-1200
В
2760 2160 ¦ BOO
360 530
270
N М т
(BEE) (RATE) (YET)
2400
1800 1200
600 С
1320 720
О 0.1 0.2 0.3 0 0.1 0.2 0.3 а 960
530
720 380
720
270
[а] [з] [о] [и] (НОТ) (JAW) (ВО) (ТОО)
Рис. 12.12. Характеристики стимулов, применявшихся в оиытах по исследованию восприятия формантных переходов. По [,61].
По оси ординат — частота формант (в Гц). На А — варианты переходов второй форманты (F )¦ на В — два варианта переходов первой форманты (у,); на В — комбинации значений F, и F2 на стационарном участке сигнала и соответствующие им гласные.
При прослушивании естественных гласных звуков, выделенных из окружения согласных (обычно исключаются участки сигналов, предшествующие быстрому нарастанию амплитуды, если исследуются начальные переходы, или непосредственно следующие за спадом, если исследуются конечные), оказывается, что такие сигналы воспринимаются как слоги, в которых хорошо распознается признак места образования согласного [95 171 *85].
Различение согласных по начальным переходам формант подробно исследовалось в работах сотрудников Хаскинских лабораторий на синтетических стимулах, параметры которых схематически представлены на рис. 12.12 (из работы I351]). Спектр стимулов имел двухформантную структуру, на рис. 12.12, В показаны значения ^ и Р2 на стационарном участке. Наличие перехода первой форманты определяет главным образом слогоподобный
322
характер звука, а направление перехода имеет значение для различения согласных по признаку глухости-звонкости (см. главу 6).
Место образования согласных зависит от характера перехода второй форманты, варианты которого приведены на рис. 12.12, А. Все предъявляемые стимулы испытуемые должны были идентифицировать как слоги, начинающиеся со звонкого согласного [Ь], [а] или [ц] (левый вариант перехода ^ на рис. 12.12, В), либо с глухого согласного [р], М, [к] (при правом варианте перехода ^). Результаты идентификации представлены на рис. 12.13. Можно убедиться, что при возрастании на переходе в качестве начального согласного выбирается губной звук [Ь] или [р], при обратном направлении — язычный [а], [т,] или Ш, [к].1
Если на основании направления переходов ^2 человек отличает группу губных согласных от язычных, то, как показывает ряд, экспериментов [293' 298, 86в> 382], для различения язычных согласных между собой он использует характер перехода третьей форманты.
Интересно, что человек способен различать направление изменения спектрального максимума независимо от того, с помощью периодического или шумового возбуждения образован этот максимум. В экспериментах Кожевникова и др. [81] в качестве стимулов применялись последовательности, состоящие из короткой посылки полосового шума и следующего за ней гласноподобного звука с гармоническим спектром, характеризующимся одним максимумом.
Фонемная граница между [р] и [Ь], определенная как среднее значение центральной частоты полосового шума Рш, совпадает с частотой спектрального максимума гласного РТ (рис. 12.14) — факт, свидетельствующий о том, что в этих опытах фонемная классификация основывается на направлении различия между ^ш и Существенно, что наблюдаемые при этом небольшие отклонения границы от носят закономерный характер, который говорит о том, что порог различения направления зависит от значений частоты центрального максимума на участке гласного.
На рис. 12.15, А приведены величины относительных отклонений границ ((^г—^Ш)/Тг в %) в зависимости от частоты максимума гласного. Подобная закономерность проявляется также при анализе данных Либермана и др. [ЗБ1] о различении согласных по признаку губной—язычный на основании начальных переходов (рис. 12.15, Б). При составлении этого графика анализировались кривые идентификации [р] или [Ь], при-
1 Сотрудники Хаскинских лабораторий попытались объяснить полученные данные с помощью чрезвычайно сложной гипотезы «локуса» [296], которая, однако, имеет смысл лишь в плане выбора параметров переходов формант при синтезе согласных и не имеет реальных оснований рассматриваться как один из способов слуховой обработки (описание гипотезы «локуса» и критику ее см. [168]).
21 Физиология речи
323
& 33
о зз а о зз 66
о 33 66
[р]
[і] [е] [в] [а] [о] [о] [и] [I] [е] [в] [а] [о] [о] [и]
О Я 66 0 33 66 0 33 66 о 33 66
Ш [е] [в] [а] [о] [о] [и] Ц] [е] [е] [а] [о] [о] [и]
Рис. 12.13. Результаты идентификации стимулов, показанных на рис. 12.12.
На А — для стимулов с явно выраженным переходом У,. На Б — для стимулов с мало выраженным переходом у,. Левые части рисунков соответствуют случаю, когда испытуемым было разрешено пользоваться в ответах согласными [Ь], [а], [г], правые части — согласными 1р.1, 1X1, \.к\. Каждый столбец (три расположенных друг под другом прямоугольника) соответствует определенному гласному, фонетическое обозначение которого приведено под столбцом. Внутри каждого прямоугольника показана зависимость между значением перехода второй форманты {цифры по вертикали в центре рисунка) и числом идентификаций стимула [цифры по горизонтали) с тем согласным, который указан слева или справа у соответствующей строки. Так, рельеф в верхнем левом прямоугольнике (строка 1В] столбец [1] на А) показывает, что при значении перехода, равном -4, испытуемые опознают согласный как 1Ы в 66 случаях; при повышении значения перехода второй форманты количество опознаний [о] уменьшается
