Vokály

• charakterizují se pomocí formantů
• u mužů u [ə] jeden tubus, asi 17,5 cm
• ostatní vokály se musí vyjadřovat pomocí soustavy tubusů

Formanty

• formanty jsou méně zeslabená pásma ve spektru
• efektivní šířka pásma je asi 3 dB
• šířka pásma souvisí s amplitudou formantu – čím silnější formant, tím užší pásmo
• amplituda závisí na vzájemné pozici formantů – jsou-li blízko, posilují se → užší pásmo
• šířka pásma roste s frekvencí
• když se změní šířka pásma, neudělá se třeba z [i] [e], ale bude to znít nepřirozeně

• pro fonetickou identitu nejvíc relevantní F1 a F2 – nejvíc se mění
• F3 se taky mění, ale méně (spíš je pro každého mluvčího specifický)
• vyšší formanty jsou v podstatě stejné u všech vokálů
• základní frekvence má vliv na vnímání vokálů (jednu dobu se dokonce hovořilo o „nulovém formantu“, ve skutečnosti vliv není tak velký)

• důležité pro percepci jsou i přechody na vedlejší hlásky – oříznutý izolovaný V se pozná hůř

← redukce – Björn Lindblom – teorie nedosažení artikulačního cíle („target undershoot“)

- to, že redukované řeči rozumíme = „perceptial overshoot“ – rekonstrukce nedokonalé hlásky

← koartikulace

Formantová syntéza

• existuje vztah mezi formanty a percepcí (pro identifikaci stačí F1 a F2)
• pro některé vokály je identifikace lepší ([a], [o]), pro jiné nic moc ([i], [e]) – ale když se k nim přidá F3, už zase zní dobře × nesystematické (← některé F2, některé F3)
• → efektivní F2 – leží někde mezi F2 a F3 → zní dobře všechny vokály

Diference limen formantů

• viz též kapitola Percepce zvuku
• můžeme rozlišit, že se jedná o jinou kvalitu
• 10–30 Hz pro F1
• asi 20–100 Hz pro F2 (v závislosti na druhu V)

• vokalický cíl – šířka pásma by se kolem něj měla zúžit

- v praxi to tak moc nefunguje, např. spodní hranice může stále stoupat

- pokud nelze určit, musí se udělat hranice vokálu a pak měřit ve středu oblasti, případně neměřit v jednom bodě, ale průměr

• v Praatu se musí nastavit, jestli se zkoumá muž, nebo žena a kolik formantů chceme získat

- pro muže: počet formantů × 1 000

- pro ženy: počet formantů × 1 100

- pro děti: počet formantů × 1 500

- dobré je dávat 3 formanty, i tak se to často musí opravovat

F1 (1. formant)

Soubor:CS vowels formants.PNG

Průměrné hodnoty formantů F1 a F2 u českých vokálů

• rozlišuje vokály na vysoké × nízké (otevřené × zavřené)
• nejnižší frekvence by měla být asi 500 Hz (ne u [i] a [u], protože mají stavbu tubusů ve tvaru hrdla lahve – polouzavřený tubus = Helmholtzův rezonátor)
• u [ə] asi 500 Hz
• rozsah asi 300–850 Hz

• nízké vokály – snížení jazyka a posun dozadu → zúžení hrtanu, zvětšení ústní dutiny

- zadní [a] – dva tubusy, podobně dlouhé → 500 + 500 = 1 000 Hz

- hrtanový tubus bude F1, něco pod 1 000 Hz (F1 750–900 Hz)

- × ústní tubus bude F2, něco nad 1 000 Hz (F2 1 100–1 250 Hz)

- nomograf – vyjadřuje závislost délky a frekvence tubusů

• vysoké V – hřbet jazyka zdvižen → zúžení průřezu v dutině ústní, rozšíření hrtanového prostoru

- tubusy ve tvaru lahve

- hodně zavřené [i] může mít frekvenci třeba 300 Hz, [u] asi 400 Hz

F2 (2. formant)

• rozlišuje vokály na přední × zadní (a labializované × nelabializované)
• u zadního [a] jsou formanty nejvíc u sebe
• čím víc přední vokál, tím vyšší frekvence F2
• přední vokály – [i] má nejvyšší F2 (až ke 2 000 Hz)
• [u] má F2 hodně nízko ← zaokrouhlenost → delší tubus → nižší rezonance
• středové vokály – [e] asi kolem 1 800 Hz, [o] asi 1 100 Hz (← zaokrouhlenost)
• zaokrouhleností se vždy sníží F2 (tzn. posun dozadu), F3, u nízkých vokálů i F1

Proces percepční normalizace

• jaktože tři různá [a] zní pořád jako [a]? ← stejný poměr formantů
• vnitřní normalizace – aby se poznalo, že [a] vyslovené mužem, ženou či dítětem je stále [a], jsou potřeba pouze vnitřní atributy toho vokálu (např. poměr F1, F2)

- ve fonované řeči má význam i F0, F3 nic moc

- v šepotu F0 chybí → F3 důležitý

• vnější normalizace – vokály vnímáme na základě nějakého referenčního rámce, který jsme si osvojili
• epizodické modely percepce – dnešní fonetika dokázala, že si člověk pamatuje všechny mluvčí, které slyšel, ale i velké množství indexických funkcí → všechno se ukládá do paměti, starší info se časem přepisuje novým, ale těch dat je hrozně moc

- na jejich základě se vytvoří kategorie vokálů (→ pokud se člověk např. přestěhuje na Moravu a bude tam dost dlouho, může se mu výslovnost [i] přepsat na tu vyšší moravskou)

Český vokalický systém

Vokalický trojúhelník

• trojúhelníkový symetrický systém – neodpovídá pravdě

• poměr F1/F2 – používá se pro míru otevřenosti vokálu
• F1 je slyšet, když se nemluví a jen poklepe na hrtan
• v šeptání je slyšet F2

• inherentní (vnitřní) základní frekvence

- objeveno v 60. letech

- jednotlivé vokalické kvality se liší v průměrné základní frekvenci

- u [i] je vyšší než u [a]

- rozdíl, který nevnímáme × vnímáme inherentní výšku (ta je přesně opačná – když se pustí 150 Hz [i] a [a], bude nám připadat vyšší [a])

- [a] je obecně delší než [i]

Dělení vokálů

Schematické znázornění českých vokálů podle přibližného místa tvoření.

1) přední – střední – zadní

2) vysoké – středové – nízké (mezinárodní rozdělení dle IPA je zavřené – polozavřené – polootevřené – otevřené, ale pro češtinu stačí tři stupně)

3) zaokrouhlené (labializované) × nezaokrouhlené (v češtině jsou zaokrouhlené jen zadní vokály)

• takže např. [a] charakterizujeme jako střední, nízké a nezaokrouhlené

• pozn.: kromě jednoduchých vokálů má čeština i jednu dvojhlásku - [o͡u]

Délka

• délka je považována za fonologicky distinktivní
• dříve se uvádělo, že dlouhý vokál je asi 2× delší než krátký

- je kratší, asi kolem 1,7×, u [i] jen 1,3×

• teorie H&H (hyper- a hypoartikulace) – o úspoře energie při řeči

Napjatost

• čím je vokál perifernější, tím ho cítíme jako napjatější
• v některých jazycích je distinktivní (je dominantnější než délka)

Diftongy

• = dvojhlásky
• vokály, jejichž kvalita (formanty) se během jejich trvání postupně mění (např. "ou")

Reference

• Palková, Z. (1994): Fonetika a fonologie češtiny. Praha: Karolinum. (vybrané části)
• Kent, R. D. - Read, C. (1992): The acoustic analysis of speech. San Diego: Whurr Publishers.
• Johnson, K. (2003): Acoustic and auditory phonetics. Oxford: Blackwell Publishing.
• Stevens, K. N. (1998): Acoustic phonetics. Cambridge, Massachusetts: MIT Press. (vybrané části)
• Harrington, J. - Cassidy, S. (1999): Techniques in speech acoustics. Dordrecht: Kluwer. (vybrané části)

Zpět na rozcestník: Akustika | Fonetika