Akustik der Plosive

Bildung der Plosive

• artikulierendes Organ bildet einen vollständigen Verschluß mit der Artikulationsstelle
• abrupter Abfall der sprektralen Energie (bei Verschlußbildung)

• Zustand wird über bestimmten Zeitraum aufrechterhalten
• hinter Verschluß staut sich der expiratorische Luftstrom
• bei Stimmlosigkeit völlige "akustische Stille", bei Stimmhaftigkeit "voice bar" (Stimmbalken) im untersten Frequenzbereich (unterhalb 500 Hz)
• bei stimmhaften Plosiven Schwingung der Stimmlippen bis der Luftdruck im Mundraum groß genug ist, um die Phonation zu stoppen oder den Verschluss zu lösen => nicht immer durchgehender Stimmton

• Aktive Verschlußlösung (Burst) unter explosiver Geräuschbildung
• Sprunghafter Anstieg der spektralen Energie in einem bestimmten Frequenzbereich
• Stimmhafter Plosiv mit folgendem Vokal: Verschlußlösungsgeräusch nur 10-20 ms; es folgt schnelle F1-Transition (Formantverlauf) von ca. 50 ms; geht Nasal voraus, kann "Stille" auf wenige Millisekunden reduziert werden, besonders, wenn Plosiv und Nasal dieselbe Artikulationsstelle haben (homorgan), Trennung Nasal und Plosiv im Spektrogramm oft nicht möglich
• Stimmloser Plosiv: Burst gefolgt von Aspirationsphase (Dauer 40-80 ms); Aspiration entfällt in Verbindung mit Frikativen und vor Nasalen

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Unterscheidung stimmhafter, entstimmter und stimmloser Plosive

• Unterscheidung stimmloser und stimmhafter Plosive durch "voice bar" (rot) und Aspiration
• Problem: Stimmhafte Plosive können teilweise oder völlig entstimmt produziert werden (Merkmal: fehlender oder unterbrochener "voice Bar")
• Stimmhafte Plosive: kürzere Verschlußphase, Burst schwächer
• Stimmlose Plosive: hinter Verschluß höherer Druck, führt zu Burst höherer Intensität

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Velare und laterale Verschlußlösung

• Velare Verschlußlösung: bei homorganer Plosiv-Nasal-Folge wird Verschlußlösung durch Senkung des Velums bewirkt (nasale Plosion/velare Verschlußlösung), z.B. Lappen [lapm]
• Laterale Verschlußlösung: bei homorganer Plosiv-Lateral-Folge wird Verschlußlösung durch Senken der Zungenseiten in den Lateral bewirkt (laterale Verschlußlösung) , z.B. Mantel [mantl]

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Die Bedeutung von Lokus und Transitionen für die Konsonantidentifikation

• Bestimmung der Artikulationsstelle bei Plosiven oft problematisch, deshalb Orientierung an den Transitionen (Formantverläufe) der angrenzenden Vokale
• Besondere Rolle spielt Lage des zweiten Formanten ("hub") [nach POTTER, KOPP und GREEN-KOPP (1966)]
• F2 "hub" wird nach DELATTRE, LIBERMAN und COOPER (1955) als Lokus eines Lautes bezeichnet
• Lokus eines Plosivs: imaginärer Punkt auf der Frequenzachse, ca. 50 ms vor der Verschlußlösung des Plosivs; virtueller Ausgangspunkt der F2-Transitionen von einem Plosiv zu den F2-Werten aller möglichen folgenden Vokale betrachtet
• ÖHMAN (1966) und FANT (1969) beobachteten zusätzliche Abhängigkeit der Loki von den anliegenden Vokalen
• Artikulationsbewegungen zum Folgevokal bereits zu Beginn der Verschlußphase des Konsonanten, also wird Verlauf der Plosivtransitionen (Vokal-Plosiv-Vokal) vom vorausgehenden und vom Folgevokal beeinflußt
• Grobe Orientierungshilfe:
  Lokus bei labialen Konsonanten: 700Hz
  Lokus bei alveolaren Konsonanten: 1800 Hz
  Lokus bei palatalen und velaren Konsonanten: 2000-3000 Hz
• Aber : Artikulationsstelle variiert in Abhängigkeit von den angrenzenden Vokalen

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Zur Unterscheidung der Plosive im Spektrogramm

1. sein Lokus bzw. die Transitionen vom vorausgehenden oder zum folgenden Vokal,
2. die Transitionsdauern,
3. die spektrale Zusammensetzung des Verschlußlösungsgeräusches, dem Burst,
4. die Intensität des Bursts.

• Artikulationsstellen der Plosive (im Deutschen): labial, alveolar, velar (diese variiert in Abhängigkeit des angrenzenden Vokals)

• Nur bei Plosiven in vokalischer Umgebung
• Labial: F1, F2 und F3 fallen zum Plosiv hin (negative Transitionen) = bilabialen Plosiv (unabhängig vom Vokalkontext)
• Alveolar: F2 und F3 verlaufen parallel vor einem nicht hinteren Vokal, d.h. beide sind steigend, fallend oder waagerecht = alveolarer Plosiv
• F2, F3 und F4 scheinen sich zu Beginn eines folgenden hinteren Vokals (bei ca. 2500 Hz) zu treffen = alveolarer Plosiv
• Velar: Zusammenlaufen von F2 und F3 bei nicht-hinterem Vokal = velarer Plosiv
• Problem: bei aspirierten Plosiven ist die für Transition verantwortliche artikulatorische Bewegung oft schon abgeschlossen, bevor Stimmbandschwingung wieder einsetzt; intensive Aspirationsphase kann jedoch Formantverläufe aufweisen; hier geben Transitionen evt. Auskunft über Artikulationsstelle des Plosives
• Ausgangs- und Zielposition der artikulatorischen Bewegung sind direkt von Plosivumgebung abhängig
• Vokal und Plosiv homorgan (gleiche Artikulationsstelle) ? geringfügige Artikulationsbewegungen; daraus folgt ein neutraler Transitionsverlauf des zweiten Formanten (z.B. [di], [ti], [gu] und [ku])

• Verantwortlich für Dauer der Transition ist die Beweglichkeit der verschlußbildenden Artikulatoren (Lippen, Zungenspitze, Zungenrücken) und die "artikulatorische Nähe" zweier benachtbarter Laute (in Bezug auf ihre Artikulationsstelle)
• Bilabiale Plosive: Zunge kann während Verschlußphase schon Vokalposition einnehmen; im stark koartikulierten Fall kann sichtbare Vokaltransition fehlen (artikulatorischer Übergang bereits bei Verschlußphase)

• Unterscheidung der Artikulationsstelle am Spektrum des Bursts nach HALLE, HUGHES und RADLEY (1957)
• Labial: Energiekonzentration im unteren Frequenzbereich zwischen 500 Hz und 1000 Hz
• Alveolar: Spektrum flach oder Dominanz im oberen Frequenzbereich über 400 Hz; zusätzlich Energiekonzentration bei 500 Hz; Burst mit unterbrochener Struktur ("gestrichelte Linie")
• Velar: hohe Energiekonzentration im mittleren Frequenzbereich zwischen 1500 und 4000 Hz; punktförmige Energiekonzentration von bis zu 500 Hz Bandbreite (vor vorderen, ungerundeten Vokalen [i I e E] 2000 Hz-3000 Hz; vor vorderen gerundeten [y Y 2 9] und zentralen Vokalen [@ 6 a] 1200 Hz-1800 Hz; vor hinteren unter 1000 Hz)
• Problem: Burst zu kurz um spektrale Zusammensetzung zu bestimmen; stimmhafte Plosive haben schwächere Burst-Intensität

• Je größer der orale Resonanzraum (Artikulationsstelle), in dem der Plosionslärm entsteht, desto ausgeprägter ist das Plosionsgeräusch (Burst).
• labial: schwächste Burst- Intensität, kürzeste Verschlußlösungsgeräusch.
• velar: längere Plosionsdauer mit intensiverem Burst, aufgrund der breiten Verschlußfläche des Zungenrückens mehrere Verschlußlösungen nacheinander möglich - typisches Merkmal velarer Plosive.

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Zusammenfassung

• LABIAL:
  negative Transitionen der ersten drei Formanten (F1 bis F3); bei angrenzenden Vokalen mit hohem F2 Transitionsverlauf sehr steil, sofern Hauptteil des artikulatorischen Übergangs nicht bereits während der Verschlußphase stattgefunden hat; Burst oft nur sehr schwach ausgeprägt mit Energiekonzentration im unteren Frequenzbereich.
• ALVEOLAR:
  Lokus bei etwa 1800 Hz, von dem Transitionen meist ausgehen; um Verwechslung mit dem variablen, velaren Plosiv auszuschließen, auf Burst achten (unterbrochene Struktur und keine Mehrfachlösungen); F2 und F3 konvergieren vor einem hinterem Vokal
• VELAR:
  Mehrfachverschlußlösung und zentrale Burst- Frequenz zwischen 1000 Hz und 3500 Hz; wenn Plosiv nicht an einem hinteren Vokal angrenzt, konvergieren F2 und F3


• Orientierung auch (und besonders bei stimmlos aspirierten Plosiven) an Transitionen des vorausgehenden Vokals zum Plosiv hin

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Glottal-Stop

• Auf Glottal-Stop [ʔ] folgt immer Vokal
• Verschlußphase eines Glottal-Stops immer stimmlos
• keine Aspirationsphase
• mehrere Verschlußlösungen möglich, wobei ihr Abstand zum folgenden Vokal bis zu dreimal so groß sein kann wie der zwischen zwei regulären Stimmbandschwingungen des Folgevokals
• glottaler Burst weist mehrere Bereiche hoher Energiekonzentration auf, die den Formantwerten des nachfolgenden Vokals entsprechen
• keine Formantransitionen vom glottalen Burst zum Folgevokal (nur bei Vokalübergängen bei denen Glottal-Stop zu Glottalisierung reduziert ist)

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Beispielspektrogramme

Bilabial	Alveolar	Retroflex	Palatal	Velar	Uvular	Glottal
p b	t d	ʈ ɖ	c ɟ	k g	q G	ʔ

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Z U R Ü C K

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