4. AZ ARTIKULÁCIÓÉS AZ AKUSZTIKUM KAPCSOLATA

A bcszédetaz artikulációs szervek működtetésévelhozzuk létre, amint azt az előző feje­zetben részletesen tárgyaltuk. Az artikuláció révén modulált Icvcgáfolyam mint rezgéstovábbítódik a levegőben, ezért mondjuk azt, hogy az artikulációsjelenségck következ­ményei az akusztikus jelenségek. A beszéd mint rezgés objektívcn, műszerekkel vizs­gálható. Az egyes artikulációs jelenségek mcgfe1eltethctók bizonyos akusztikai követ­kezményeknek. A beszéd bármely részének elemezhetőaz akusztikai szerkezete. Ez aztjelenti, hogy a beszédhangok, hangkapcsolatok, szavak, mondatok cjtésénck akusztikaikövetkezménye. a rezgés vizsgálható. A beszéd akusztikai szerkezete a bcszélőtól és abeszédhelyzett61 (átviteli körülmények) ftiggőcn változik, a beszédfeldolgozás norma­lizációs folyamatai azonban biztosí~ák, hogy az akusztikai-fonetikai különbözőségek

ellenére a fonológiai döntések állandóak maradjanak. Ennek a folyamatnak a biztosítá­sáról a nyelvspccifikus beszédészlelés gondoskodik. Minthogy a beszélők beszédszerveikisebb-nagyobb mértékben különböznek, továbbá az artikuláció még az ugyanazonnyelvet beszélők esetében sem tökéletesen egyforma, a létrehozott beszéd akusztikailagis különböző lehet. A beszélőrejellemző sajátosságok egyfelől anatómiailag meghatáro­zottak, másfelől a beszélő adott helyzetben létrehozott artikulációs mozgássoraival kap­csolatosak. Ez azt jelenti, hogy a beszélő fonetikai kimenete, tehát az artikuláció vég­eredménye részben biológiai eredetű, részben tanult hasonlóságokra, illetőleg külön­bözőségekrevezethetővissza.

Az akusztikai fonetika célja az artikuláció akusztikai következményeinek elemzé­se, eredményei ezáltal egyszersmind a percepciós fonetika kiindulásai is. Mielőtt a be­széd mint akusztikaijel vizsgálatát elkezdenénk, áttekingük azokat az ismereteket, ame­lyek ehhez szükségesek.

Beszédakusztikai alapok

HANGREZGÉS, HANGTOVÁBBÍTÁS

A beszédhangok fizikai értelemben ugyanolyan hangrezgések, mint amilyenek a min­dennapi életben körülvesznek bennünket. A beszéd tehát fizikai jelenség is. Környeze­tünkben a legkülönfélébb események eredményeznek hangot (ajt6csapódás, telefon­csengés, gitározás, szélzúgás, fóldrengés, vízesés stb.). Ezek az események valamifélemozgással járnak együtt. Ez a mozgás pedig nyomásváltozást, nyomásingadozást ered­ményez a minket körülvevőlevegőben.Amikorez a nyomásváltozás eléri a dobhártyán­kat, mozgásba hozza azt, és a hallási mechanizmus idegimpulzusokká alakítja, amelye-

92 AZ ARTIKULÁCiÓ ÉS AZ AKUSZTIKUM KAPCSOLATA

ket valamilyen hangként azonosítunk. Úgy is fogalmazhatunk cehát, hogy a rezgés azidőben végbcmcnó nyomásingadozás. A beszéd is rezgéssorozat, ezért ismernünk keH arczgések főbb általános akusztikai sajátosságait, hogy megérthessük a beszédnek mintakusztikai jelnek a fizikai tulajdonságait.

Az akusztikai rezgésnek időre van szüksége ahhoz, hogy a forrást6l az emberi fülig cl­JUSSOIl. Az akusztikai hullámforma tehát a levegőben különböző hosszúságú "utakat"tesz meg. Ebben az értelemben az akusztikai hullámform;Ít úgy is definiálhaguk, hogynem más, mint levegőben terjedő nyomásváhozás (nyomásingadozás). Könnyebben el­képzelhcgük ezt, ha arra a helyzetre gondolunk, amikor kavicsot dobunk egy tóba. A kő

hatása meglehetősen hosszan tartó változást idéz elő a vfztÜkÖrben. A víz lényegébennem mozog, ám a kődobás hatására létrejött víznyomás-ingadozás igen. Még szemléle­tesebb az a példa, amelyben egy pénztár előtt álló embersort képzelünk el. Amikor azelső ember lép egyet előre, ",vákuum" keletkczik utána, azaz üres hely, amely lehetősé­

get ad a mögötte állónak, hogy ő is előrelépjen. Ezt követi a harmadik, a negyedik, a tize­dik. Egy idő után az utolsó ember is előrelép, s láttuk, hogy az ő mozgását is az indítottameg, hogy a legelső emberelőrelépett. Mindez- akusztikai kifejezést használva -a nyo­másváhozás mozgása következtében jÖtt létre, pedig a sorban az egyes emberek csakigen kicsit mozdultak el. Az akusztikai hullám veszít energiájából a levegőben történő

mozgása során, mivel energiát igényel, hogy a molekulák mozogjanak.

A HANGOK OSZTÁLYOZÁSA

A hangokat többféleképpen osztályozhatjuk. Vannak egyszerű és összetett (komp­lex) hangok. Az egyszerű hangok a tisztahangok vagy szinuszhangok (más szóval szi­nuszrezgések). Az összetett hangok lehetnek zenei hangok vagy zörejek, zajok. A hangokaszerint is katcgorizálhatók, hogy periodikusak vagy nem periodikusak, azaz aperio­dikusak. A periodikus hangok rezgései meghatározott időtartarnak szerint ismétlőd­

nek, az aperiodikus hangok nem. A tisztahang periodikus, az összetett hangok azonbanlehetnek periodikusak vagy aperiodikusak (38. ábra).

Az ábra felső ablakában három szinuszrezgésből (600 Hz-es, 1000 Hz-es és 3000Hz-es) létrehozott periodikus hang rezgésképe (oszcillogramja) látható. Az alsó ablak'fehér zajt' mutat, amely nem periodikus, rezgésképe szabálytalan formájú. A környeze­tünkben igen gyakoriak a különböző zörejek, zajok (amelyeket a legkülönfélébb - nem­egyszer hangutánzó vagy hangulatfestő - szavakkal nevezünk meg, mint susogás, zizze­'lés, robbtlnás, dörrenés, dörgés, csobbanás, puffanás, csörrenés, zuhogás, krákogás és még sorol­hatnánk).

A tisztahangok (vagy szinuszhangok) a természetben nem fordulnak elő, de mester­ségesen e1őállíthatók (pl. hangvillával). A hangvillát használó énektanár szinuszhangothoz létre, s ezzel adja meg az énekkarnak, avagy az egyes szólamoknak a kezdőhangot.

Az audiológus és az audiológusasszisztens ugyancsak hangvillát használ, amikor szub­jektív hallásvizsgálatot végez.

A 39. ábra három ablakában háromféle szinuszrezgés látható, felül 500 Hz-cs, közé­pen 100 Hz-cs és alul 1000 Hz-es; a jellegzetes rajzolatok ismétlődnek, de ugyanazon

BESZ~DAKUSZTIKAlAU.POK 93

IUcl.1 : (Xll'Y - :iCALE

0.- 0.-

0.- II.~

38. ÁBRA

Periodikus (!tM ablak) h apniodiAms ÖSSZl'lt/I halp (alsó ablak)~

idŐtart:l.moon a rezgésckszám2 különböző. Az ábrán szemléltetett, különböző frekvenciá­jú szinuszrezgésck amplitúd6ja azonos. Az amplitúd6 az akusztikusjcladon időpontban

érvényes hangnyomása, 2 rezgésképcn a pozitív és negatív iTál1ylÍ legnagyobb kitérés.

>CIOI : S IllE \IlIlJE

;

i0.-

>

Ji• >chi: SI1U: IIAUE < o>

0.- 0.-39. ÁBRA

l(jJ/ölIb&ó~jlÍ srinus;lJumgo« ~WI 500 Hz-c, ködpm 100 H.::-c, alul 1000 Hz-c)

94 AZARTlKUL.ÁCIÓ ~1\Z"KUSZTlKUMKAI'CSOl./l.T.....

Az ősszctcU hangokat felbonthatjuk összetevő (szinusz) rezgésekrc, azaz tiszta hangok­ra. A 40. ábrán látható rezgés egy 500 Hz-es, 1000 Hz-es és 5000 Hz-es tiszta rezgésrebontható fcl. Az eltérő összetevőkkülönbözőösszetett rezgéseket eredményeznek. Egyteljes rczgésminút nevezünk periódusnak (vagy ciklusnak). Az az idót:l.rt:3m. amelyalatt a folyamat lezajlik, a periódusidö. Egy-egy periódus tartama alatt a rezgésmintateljes egészében megismétlődik.

j

i

>dll : SlJUI.KSr - SCfW.& '.-..zet -11ZZ>

,0.- ......

40. ÁBRAKompkx pmodiklU tUgb, amdy 500 Hz-a, 1000 Hz-<s

ts 5000 HZ-f:$ srinuszhangro bonÚUJ/éjtI

A periodikus összetett (komplex) hangok tehát szinuszhangokb61 épülnek fcl, ilyenpéldául a zene vagy a beszédben a magánhangzó. A periodikus és az aperiodikus akuszti­kai jelek rezgése jellegzetesen különböző.A 41. ábrán két beszédhang, a [Jo] hangkap­csolat rczgésképc (oszcillogramja) szemlélteti ezt a különbséget.

Az oszcillogram első szakaszában a mássalhangzórajellemz6 zörej látható, ez aperio­dikus. A magánhangzó rezgésképe periodikus. A zörejmássalhangzó amplitúdója lénye­gesen kisebb, mint a magánhangz6é.

BESZÉDAKUSZTIKAl ALAPOK

~ - -" , - , 1·-,

41. ÁBRA

A so hangkapcsolal rrzg/sk4N

AKUSZTIKAI PARAMÉTEREK

95

Az akusztikai rezgések h3rom alapparamétere az idő, a frekvencia és az intenzitás. Akomplex rezb.tsekben ez a h3rom paraméter bonyolultan Higg össze, és rendszert alkot.Az időtartam azt az időtjclemi, amely alan az akusztikaijclenség lezajlik. A frekvencia­szerkczct az összctcvő frckvenciák értékeit tartalmazza. Az intenziússzcrkezet a rezgés­ben e1őfordul6 összetcvők erőssége.

A hang rezgése az időben megy vége. Att61 ftiggócn, hogy milyen tartamú és milyentípusú hangot elemzünk, kell megválasztanunk az idő mértékegységét. fu akusztikaifonetikában leggyakrabban a milliszekundumot (ms), azaz az ezredmásodpercet (a má­sodperc ezrcdrészét), ritkábban a szekundumot (s) használják. Előfordulhat a másod­perc, bizonyos esetekben a perc és legritkábban (hosszú közlések időtartarnának a meg­határozására) az 6ra használata.

A rezgések frekvenciája az idócgységre csó periódusok száma, ez adja a hang magas­ságát. Úgy is fogalmazhatunk, hogy a hang magassága a másodpercenkémi rezgésszám­t61 ftigg. Mértékegysége a Hertz (Hz), tehát 1 Hz = 1 rezgés I s idő alan. Például: 180I-Iz aztjelenti, hogy 1 másodperc alatt a rezgés 180 periódust végzett. Az összetett be­szédhang legkisebb frekvenciájú összetcvője az alaphang, az ennél magasabb frekven­ciájúak pedig - amelyek az alaphang egész számú többszörösci - a felbangok vagyfelharmonikusok. A szabályos összetett rezgés más kifejezéssel a zenei hang. Zeneihangr61 tehát akkor beszélünk, ha a komplex hangot összctevó rezgések egymás egészszámú többszörösei.

96 AZ ARTIKULÁCIÓ ÉS AZ AKUSZTIKUM KAPCSOLATA

L = JűIg W, (dB)W,

A legtöbb rezgés nem zenei hang, más szóval zörej vagy zaj. A beszédhangok szabály­talan rezgései t zörejeknek nevezzük. Az időbeli lefolyáslIk szerint a zörejek és zajok le­hetnek folyamatosak vagy mcgszakításosak, továbbá ismédődhemckis. A zenei hang ésa zaj között számos fokozat létezik, a zörejek, zajok is tartalmazhatnak periodikus rész­leteket, például a fúrógép keltette zaj, az autó motorjának hangja, a harkály kopácsolása,a madarak csivitclésc vagy a kutyaugatás.

A rezgésnek az egyensúlyi hclyzctból történő lcgnab'Yobb kitérését neveztük ampli­cúdónak. A rezgés kilengésének nagysága adja a rezgésjellemző hangcrősségét, azaz in­tenzitását. Más megfogalmazásban azt mondjuk, hogy a hanghullám haladási irányáramerőleges egységnyi felületen egységnyi idő alatt átáramlott energia jellemzi a hang In­tenzitását (a hangerősséget). (A tetszőleges felületelemen időegységalattátáraml6 ener­gía a hang teljesítménye.) A beszédelemzésben kétféle imenzitásszerkezet létezik. Azegyik a beszédhangokat felépítő frekvencia-összetevők intenzitásszerkezete; amásik pedig a beszédhangok átlagintenzitása. Az első eset az, amikor a beszédhan­gok különböző komponenseinek (formánsok, zörejösszetevők) intenzitásviszonyaitvizsgáljuk (pl. megállapíguk az első formáns imenzitásértékét a harmadik formánshozképest). A második eset pedig az, amikor a hangkapcsolatban vagy, szóban vagy mondat­ban megjelenő beszédhang(ok) intenzitásának (specifikus intenzitásának) összehason­lítását végezzük el.

A természetes és a mesterséges (technikai) hangforrások hangreljesítménye igennagy átfogású. A leghangosabb néhány billiószor múlja fülül a leghalkabb forrás hang­teljesítményét. Ilyen széles tartományban nehéz mérni, ezért célszerű a logaritmusosskála bevezetése. Ennek a skálának az egységét Alexander Graham Bell tiszteletérebelnek nevezték; az akusztikában a tízszer kisebb egységet vezették be, ez a decibel (dB).A dccibclskála mindaddig relatív, amíg alapérték nincs rögzítve hozzá. Min­denfajta teljesítmény vagy teljesítménnyel arányosjellegű fizikai mennyiség kifejezhető

decibelben, így tehát a hangintenzitás is (Tarnóczy 1984). (A decibelnek az audioló­gíában használatos referenciaszingérőllásdAz emberi hallás dmG fejezetet.)

A fentiekből egyértelmű, hogy a decibel viszonyszám, ezért mindig meg kell határoz­nllnk azt a referenciaszintet (alapértéket), amihez viszonyítunk. Bármely két teljesít­mény számszerűértékénekösszehasonlítására az akusztikában a két érték hányadosánaktízes alapú logaritmusát használják. Ez a szintérték dimenzió nélküli szám, amelynek atízszerese a decibel:

A hangnyomás nemzetközileg rögzített alapszinge: PO = 2,04xlO-5 (N/m2).

Atnikor a bcszédelemzésbcn az intenzitás kifejezésére a decibeh használják, akkor vagy azadott hangmintában meglévő legnagyobb amplitúdóhoz viszonyígák (ekkor az amplitú­dóértékeket negatív számok fejezik ki), vagy a legkisebb amplitúdóhoz, ekkor az amplitúdó­értékeket pozitív sz.imok fejezik ki. Ez azért tehető meg, mert a beszédben a legtöbb esetbennem az abszolút észlelési decibelértékre van szükségünk, hanem az adott beszédmintábantalálható amplitúdók viszonyának kifejezésére. Például a bcszédhangok specifikus inten­zitásánakjellemzésére az [a:1 magánhangzó intenzitását tekintették OdB-nek, ez volt a re­ferenciaszim, ehhez viszonyították a többinek az intenzitását (lásd a 144. oldalon).

A BESZÉD MINT AKUSZTIKAI HULlÁM

A beszéd mint akusztikai hullám

97

A bcszédhangok fizikai sajátosságai a képzésükból adódnak. Ez aztjelenti, hogy ha az ar­tikuláció változik, akkor akusztik2i következménye is változik. Például, ha egy résmás­salhangmt ejtünk, akkor a résképzés helyétől fUggóen más-más lesz az arra a résmással­hangz6rajellemző frekvenciaszerkczct. A beszédhullám forrása a hangszalagok rezgéscés/vagf a szájüreg különböző helyein keletkező zörejek. A beszéd frekvencia-, intenzi­tás- és idószerkezeti sajátosságai vizuális és numerikus formában szemléhethetók, ille­tőleg adhat6k vissza.'

A hangszalagrezgés kváziperiodikus, vagyis csaknem teljesen periodikus. Azén ne­vczzüka hangszalagrezgést majdnem-periodikusnak (kvázi), men a szigorú énclembenven periodikusság nem tökéletesen érvényesül a hangszalagmúködés következtébenlétrejön hangban. A hangszalagok rezgésének eredményét nevezzük zöngének, amelyaz alaphangból és a felhangokból (felharmonikusokból) áll. A fonetikában a zön­gén és az alaphangon lényegében ugyanaztértik. (Az 'alaphang' szinonimái még az alap­hangmagasság és az alapfrekvencia.) Az alaphang(magasság)jele az FO. A 42. ábra a zön­ge vagy alaphang rezgésképét szemlélteti.

_C>clrll : wpy

(\

!j

r\ (\

ViiI/V

T.... <..""

42. ÁBRA

A ZÖIIgf rezglsldpt' (női "aIIg)

(\

v

f\

r'v

0.-

• A 'I:l.tható beszéd' (visible specch) a 20. sz.izad negyvenes Minek dején a Bdl Telephone:uboratories (USA) által kifejlesztett, i1Jet6lega beszéd vizsgálatára alkalmazott hangszínktp-elemzésielj:l.rásljdentette (FalU 1961).

98 AZARTIKUtACl6 ~AZAKUSZTIKUMKAPCSOLATA

A zönge felhangokban (fe1hannonikusokban) gazdag (43. ábra). A felhangok száma azalaphang frekvenciaértékétól fogg. Minél magasabb az alaphang, annál kevesebb fel­hang található ugyanabban a frekvenciatartományban. Ha egy nISi hang aJapfrekvenciája200 Hz, akkor a felhangok- 1,5 kHz-es tartományban - a következők: 400 Hz, 600 Hz,800 Hz, 1000 Hz, 1200 Hz, 1400 Hz. Ha egy férfihangalapfrckvcnciája ISO Hz, akkorugy2nehbcn a tartományban a fclhangok a következők: 300 Hz, 450 Hz, 600 Hz, 750Hz,9fX) Hz, 1050 Hz, 1200 Hz, 1350 Hz, 1500 Hz. Az ábr2 szemlélteti azt is, hogy afclhamlonikusok imcnzitása (erőssége)változik a frekvencia függvényében. Minél ma­gasabb a felhang frekvenciája, annál kisebb az imcnzitása. A Icgimcnzívebb tehát azalaphang. Az alaphang magassága a hangszalagok fiziológiai paramétcreitől fligg, ennél­fogva az egyes embereknél az alaphang frckvenciaénéke különböző.

8< 32.36>

••

• -4J. ÁBRA

A haTlgsza/a,l"ZglsftlharmoTlikusailUlk a1mízo/dsa afrtkwlláa (vízszinles fmgdy)ts a dB-bm k!fr.juttl imtnzilás (fiiggo1tga /ttIgtly)jUggllirlylbtn

A 44. ábra a frekvencia és az idő viszonyában, hangszfnképen szemlélteti az alaphangotés a felharmonikusokat az I:)] hang képzésekor. Az elemzett frekvenciasáv 1500 Hz, abeszélő alaphangmagassága t04 Hz. A vastag nyíl az alaphangot muta9a, a vékonyabbnyilak néhány felharmonikustjeleznek.

A I3ESZÉDMINT AKUSZTIKAI HULLÁM 99

.!

..-alaphang

"- <••~.

fclhangok

..~

44. ÁBRA

k a/apluJltg ts aftl/larnumikusok az I:) jlllag<Ínha"gzólllÍl II jtlklletllifl (fiiggo1qp /t"Ilgd)'f"l)ts az idé (vízsrinla /t"Ilgd)'f"l) ~onY'löan (1500 Hz-a Iartollufnyban)

fu ábrán az is megfigyelhető, hogy a felhannonikusok nem egyformán sötétek, ami aztjelzi, hogy az intenzitásuk különböző.

A magánhangzók létrejötte akusztibilag a következőképpen frható le. A:z alaphang­ból és a felhangokból álló zönge áthalad az üregrendszerell. A:z üregrendszcr (garatüreg,szájüreg. orrüreg) rezonátorként viselkcdik A rezonátorviselkedés azt jelenti, hogy azönge frckvenciáiból az üreg a sajátfrckvenciájának megfelelő vagy ahhoz közel esó fel­hallgobt (felhannonikusokat) felcrősíti. Ezen a m6clon cncrgiakoncentráció alakul kibizonyos frckvellciákon. Ezekct az cllcrgiakoncemrációk.at ncvezzük formánsoknak.Úgy is fogalmazhatunk, hogy a fonnánsok a zöngének a rezonátorüregekben fel­erősödött felhannonikusai (45. ábra).

A:z ábra bal felső ablakában (A) a zöngerezgés oszcillografikus képe, ajobb felső ab­lakban (c) pedig az [a:] magánhangzó képzésérejellemzó rczgéskép látható azután,hogy a modulált levcgő elhagyta az ajbkat. Normális körülmények között a zöngétnem hallhatjuk, hiszen a hangszalagrezgés minden esetben keresztiiImegy a toldalék­csövön. (MGszerrel, elektroglottográffal azonban rögzíthetó és fgy elemezhető a zön­ge.) Az ábra bal alsó képén (B) a frekvencia (vfzszintes tengely) és az intenzitás (ftigglj­leges tengely) ftiggvényébcn látható a zönge rezgés energiaspektruma. A legnagyobbamplitúdójú az alaphang, a többi a felharmonikus. Az ábra jól érzékelteti a felhar­monikusok intenzitásának csökkenését a magasabb frekvenciákon. A jobb alsó ábra­kép (E) azt mutatja meg, hogy a toldalékcső üregrcndszerc mint rezonátor hogyan ala­kítja ki a formánsokat. A toldalékcső az la:) magánhangzó képzési konfigurációjának

100 AZARTIKULÁCIÓ éi!rZAKUSZ1lKUM KhPCSOUtTA

;45.ÁIJRAA formJAAJk lriDlaku/dsa (tu (..:) mDgá,JhDngzöva1 suml8Jdvt)

felcl mcg, az ennek következtében módosult üregrendszer sajátfrckvcnciáit szemléltetia vékony fekete vonal. Ez cr5siti, illetve gyengíti a zönge fel hangjait, aminek következ­tében létrejönnek a fomlánsok (46. ábra). Ezen az ábrán az [iJ magánhangzó energia­spektruma látható.

A formánsokat F-fcl jelöljük, és sorszámozzuk aszerint, hogy milyen távolságbanvannak az alaphangtól. Az alaphangjcle az fO, az első formánsé Fl, a másodiké F2, aharmadiké F3 és fgy tovább. Három formáns jól meghatároz egy magánhangzót, háromformánsnál többet csak különleges célok esctén szoktak megadni.

A magánhangzó kialakulását akusztikailag tehát úgy kell clképzc1nünk, hogy a gazdagfelhangtartalmú zönge áthalad a toldaJékcsövön - a toldaJékcsóekkor már egy adott ma­gánhangzóra jellemző artikulációs helyzetben van -, a toldalékcsóben bizonyos fel­hangok felerősödnek, és létrejönnek a form~nsok. A zöngés beszédhang létrejöttébentehát a forrás a zönge. A garat- és a szájüreg olyan méretú és alakú lesz, amilyen az adotthang képzéséhez szükséges. Másmilyenek az üregek, ha [o: l, vagy ha [i:] magánhangzótanikulálunk. A különféle üregek akusztikai lag különböző rezonátorokkém viselkcd­nek. Ennélfogva sajátfrekvenciájuk is eltérő. Ennek a következménye az, hogy különbö­ző frekvenciahelyeken fogják fe1er6síteni a zönge felhangjait; különböző frekvenciájúformánsok keletkeznek. Ezek a formánsok pedig jellemzők lesznek az adott képzésikonfigur.kióra. A szájürcgből távozó modulált levegő tartalmazza az adott hangra jcl­lemző képzési konfigur:íció összes akusztikai következményét. A felharmonikusok

""

~••

•a12phang

A BESZÉD MINT AKUSZTIKAI J-lUu.J.M

fomúnsok

I( . )

-

101

46. ÁBRA

Az liljOrmd,uai,Ulk m~aftrklflNUia (ví=in/c tmgdy) haz inltnzitáJ(fiiggo1egc rn,gdy) viuotlyába" (5000 Hz-c rarlomdnyban)

cnergiakoncentrációi, azaz a formánsok a hangszínképen erős feketedéskéntjelentkez­nek (47. ábra).

Az ábra egy hangszínkép (hangspcktrogram). A hangszínkép fligg51eges tengelyénolvashatók le a frekveneiaértékek, a vízszintes tengelyen pedig az idóviszonyok. A feke­tedés mértéke a beszédhangrajellemző összetevó elemek intenzitását szemlélteti (a fe­ketedés mértéke az adott fonnáns intenzitisának erősségétjelzi). A fomlánsok inten­ziciseloszlása éppúgy az artikuláció következménye, mint a formánsfrekvenciák maguk.A magyarban rendszerint az első fonnáns a legintenzívebb, a további fonnánsok eseté­ben az intenzitásénék csökken. A pcriooikus hangrezgés minden periódusjnak a hang­színképen egy fligg5leges vonal felel meg, így az id6egység alatti vonalak sdmából meg­határozható a hang alaprezgésszáma.

A formánsok meghatározhatók a frekvenciaénékükkel és az intenzitásértékükkel, va­lamint a formánssávszélességgcl. A formánsok sávszélességét az adott formáns bur­kológörbéjének maximumpon~áhozviszonyított -3 dB-cs két szélső pont frekvencia­távolsága adja.Jclölésük: Bl, B2, B3 stb.

Az artikulációs konfiguráció tehát akusztikai következményekkel jár. Az artikulációés az akuszrikum között bonyolult az összefliggés (pickett 1980). Az első fonnáns meg­fclclazals6állkapocs nyitásszögének, illetőlega szájüreg nyfltságának. Úgy is fogalmaz­hatunk, hogy a nyelv fliggóleges mozgása összefUggést mutat az F l értékével. Minél ala­csonyabb az FI, annál magasabb nyclvállású a magánhangzó. Például az [i:] fe1s6 nydv­állású magánhangzó c1s6 fonnánsa 260 Hz körüli, míg az [a:] legalsó nyclvállású

102

!

1

AZ ARTIKULÁCiÓ ÉS /'IZ AKUSZTIKUM KAPCSOLATA

3.':l67Jr.< "

formánsok0'

formánsokY'

47. ÁBRA

AJom,ónsok megjelenése II /UlIlgszítlktpen <IZ [o: l fi <IZ ly: I magdullangzóbtlll

magánhangz6é mintegy 700 Hz. A második formáns a nyclvvízszintcs mozgásával hoz­ható kapcsolatba. A hátul képzett magánhangz6knak alacsonyabb, az elöl képzcttcknckmagasabb frekvenciaértékű F2-je van. Például az [u:] hátul képzett magánhangzó F2-jemintegy 600 Hz-cn van, az fy:] elöl képzett magánhangz6é I700 Hz körüli. Az ajakré­ses magánhangzók második formánsa is magasabb frckvcnciáj6, mint az ajakkerckítése­scké. Például az le:] és az [0:] magánhangzók FZ-je 2000 Hz, illetőleg1600 Hz körül ta­

lálható. A közclítóhangok vagy a nazálisok éppúgy meghatározhatók formánsokkal,mint a magánhangzók; sőt minden zöngés mássalhangz6 esetében beszélhetünk for­mánsokr61 is.

A beszédhangok közül periodikusak a magánhangzók, a közelít6hangok, a nazálisokés ejtést61 fuggőcn a pergőhang. A zörejmássalhangzók vagy obstruensek aperiodiku­sak; ez aztjelenti, hogy a levegőmolekulák mozgása esetükben rendszertelen. Akuszti­kai szcmpontból Iehctnek kevert típusúak is, amikor a zörcjnyalábok mellé ~ a hang­képzés következményeként - a zönge rezgése is társul. A 48. ábra hangszinképen szem­léltcti a formánsokat, illetőleg a beszéd zörejösszetevőit.

A hangszfnképen látható a zöngés és a zöngétlen hangok akusztikai következményeaz alaphang meglétében és hiányában. A zöngétlen hangnál a 400 Hz alatti tartomány­ban nem láthatók a hangszalagmúködésre utaló, periodikusságot jelző pálcikák. A ma­gánhangzóknál ezek természetesen a felsőbb frekvenciákon is mutatkoznak. A nem pe­riodikus zörejösszetev6kjcllegzetesen eltérnek a periodikus hangok komponenseitól.

.!

1

A BESZÉD MINT AKUSZTIKAI HULLÁM

"

103

zörejösszetevők

('Iforminsok

(0'1

"'ÁBRAA szó lump rjthirőlkbzjjll/lJJngszínkipJhfi rjthlKn

ÖSSZEFOGLALÁS

Az artikuláció következményeként jön létre a rezgés, amim alcveg6 az ajkakon át kike­rülalevegoóc. A beszéd mint rezgés (vagy mint hullám) ugyanazokkal az akusztikai pa­raméterekkeljcllemezhető,mint bármilyen másakusztikaijel. A beszéd tehát ekkor fi­zikai jelenség, amely meghatározott időtartamban zajlik, meghatározott frekvencia­szerkezete és intenzitásszerkezete van. Mindezek megértéséhez ismernünk kell azakusztikai alapfog:;almakat. A rezgéseknek két csoportjuk van, az egyszeru és az összetetthangok. A hangok továbbá lehetnek periodikusak és apcriodikusak. Az, összetett hangokfelbonthatók tiszta hangokra. Egy teljes rezgésminta idejét llcvezzük pcriódusnak. Arezgésck frekvenciája az időcgységre esó pcriódusok száma, ez adja a hang magasságát,amit Hz-ben fejezünk ki. Alaphangnak a komplex hang legkisebb frekvenciájó összete­vőjét nevezzük, az ennél magasabb frekvenciájóak, amelyek az alaphang legkisebb egészszámó többszörösci, a fclhangok vagy felhannonikusok.

A beszédhangok fizikai sajátosságai az artikuláci6juk következménye. Ez aztjelenti,hogy ha az artikuláció változik, akkor annak akusztikai kövctkezménye is változik. A be­szédhullám forrása a hangszalagok rezgése, valamint a szájüreg különböző helycin ke­letkező zörejek. A beszéd frekvencia-, intenzitás- és időszerkezeti sajátosságai a hang­szfnképpel (spektrum) jól slemléltethetók. A hangszalagrezgés kváziperiodikus, vagyis

104 AZARTllruu\CIÓ ÉSAZAKUSZTIKUM KAPCSOlATA

csaknem teljesen periodikus, a zönge tehát periodikus összetett hang. A magánhangzóklétrejötte akusztikailag úgy történik; hogy a zönge áthalad az üregrendszeren, amely rc­zonátorként viselkedik; és a zönge frekvenciájából az üreg a sajátfrekvenciájának meg­felelő vagy ahhoz közel esó felhangokat (vagy fclharmonikusokat) felerősíti. Az ígylétrejött cncrgiakonccmrációt nevezzük formánsnak. A magánhangzók és a zöngésmássalhangzók a fonnánsokkal jellemezhetők.A formánsok sorszáma arra utal, hogy azöngéhcz (fO) képest milyen távolságra helyezkednek cl (Fl, F2 stb.). A zörejmással­hangzók slcrkezctét az artikuláci6nak megfelelő akusztikai következmény jellemzi(zárfelpattanás, turbulens zörej). A beszédet mint akusztikai hullámformát ugyanazonhárom paraméterreljellemezzük. mim a többi akusztikai rezgéssorozatot: az idótartam­mal, a frekvenciáv;ll és az intenzitással.