Impact of prominence type on the coarticulation of vowels following palatalized consonants

Full Text

Введение

Как известно, в потоке речи артикуляционные жесты соседних звуков сопровождаются процессами аккомодации и ассимиляции. Данные процессы находят свое отражение в акустических параметрах, в первую очередь изменениях значений формант гласных звуков. Анализ коартикуляционых явлений представляет значительный интерес как для понимания функционирования фонологической системы гласных, так и для решения практических задач, связанных с синтезом и распознаванием речи. Целью статьи является аналитическое описание коартикуляционных процессов, предполагающее количественную оценку степени коартикуляции гласных с предыдущими палатализованными согласными русского языка в составе СГ слогов, произнесенных с нейтральным и эмфатическим ударением.

Имеющиеся в литературе данные позволяют сделать вывод о различной степени аккомодации гласного звука в зависимости от типа предшествующего согласного. Широко известна предложенная Л.В. Бондарко классификация согласных по типу их влияния на последующие гласные. В зависимости от значений переходного и квазистационарного участков формант F1 и F2 гласных звуков автор выделяет следующие группы согласных: твердые губные; твердые переднеязычные; какуминальные; твердые заднеязычные; переднеязычные мягкие; мягкие губные и мягкие заднеязычные.Звуки [м], [м’], [л], [л’], [н], [н’], [р], [j] образуют отдельные группы (Бондарко 1977, c. 65–67). Условно данный подход можно назвать качественным, поскольку автором не приводятся количественные характеристики соотношения переходного и целевого участков формант гласных.

Иной подход к классификации согласных по степени влияния на коартикуляцию последующего гласного предложен Б. Линдбломом [Lindblom 1963] и основан на использовании метода так называемых локус-уравнений. Данный метод оценивает степень зависимости значения F2 на начальном участке гласного от целевого значения гласного и может быть описан линейным уравнением первого порядка:

F2_onset = α *F2_mid + c,

где F2_onset – значение F2 гласного на переходном участке с предыдущим согласным;

F2_mid – значение F2 на целевом участке гласного;

α – угол наклона линии регрессии,

c – точка пересечения линии регрессии с осью Y (Y-intercept).

Как отмечает в этой связи Д. Абакарова, исследования, направленные на изучение артикуляторных механизмов и описывающие систематические различия в значениях точек пересечения линии регрессии с осью Y и углах наклона регрессионной прямой, постулируют, что значения Y-intercept непосредственно отражают степень участия языка (оцениваемую по значениям F2) в создании смычки, а углы наклона регрессионной прямой отражают сопротивляемость согласных коартикуляции и связаны с горизонтальным перемещением спинки языка [Abakarova, , Iskarous, Noiray 2018].

К настоящему времени выполнен значительный объем исследований с использованием локус-уравнений на материале различных языков. Имеющиеся результаты позволяют сделать вывод об успешном использовании метода локус-уравнений для дифференциации согласных различного МОБР (губных, переднеязычных и заднеязычных) на основе значений переходного и целевого участков F2 последующего гласного. Кроме того, в группе переднеязычных согласных метод позволяет различать альвеолярные, дентальные и ретрофлексные согласные [Lukeš, Fejlova, Skarnitzl 2014; Dutta et al. 2019].

1. Буфферум и M. Будраа, используя значение формант F2 и F3 на начальном участке коартикулируемого гласного, дифференцировали увулярные, фарингальные и ларингальные согласные, характерные для арабского языка [Boufferoum, Budraa 2015]. Исследователи отмечают возможность использования метода локус-уравнений для описания свойств других артикуляторов (например, губ и челюсти), а также для индивидуальных артикуляторных различий [Iskarous et al. 2013].

В.Б. Кузнецов на материале русского языка выявил методом локус-уравнений статистически достоверные отличия во влиянии губно-губных, переднеязычных и заднеязычных согласных на переходные участки последующих гласных. Автор отмечает, что способ образования преграды – смычный или щелевой – не оказывает влияния на степень коартикуляции гласного с предыдущим согласным [Кузнецов 2018].

Метод локус-уравнений также позволяет оценить степень коартикуляции в СГ-слогах в зависимости от ударности последующего согласного. Как известно, коартикуляция сопровождается наложением речевых жестов соседних звуков. Считается, что увеличение времени контакта в случае безударного звука приводит к увеличению степени коартикуляции [Zellou, Scarborough 2012]. В локус-уравнениях коэффициенты наклона регрессионных прямых безударных гласных превышают аналогичные значения по сравнению с ударными гласными [Кузнецов, Бобров 2019]. В случае произнесения коартикулируемых звуков с эмфатическим ударением значения коэффициента α ниже по сравнению с уравнениями, построенными для ударных гласных, произнесенных с нейтральным ударением [Lindblom et al. 2007]. Кроме того, метод локус-уравнений позволяет оценить зависимость коэффициентов наклона регрессионных прямых от степени подъема языка звуков, предшествующих анализируемым СГ-слогам [Баталин, Сороколетова 2022]. К слабостям метода относят необходимость строить регрессионные прямые отдельно для гласных переднего и заднего рядов в случае их сочетания с заднеязычным [g] [McCarthy, Al-Tamimi 2019]. Вероятно, что подобные ограничения могут быть обусловлены различной сопротивляемостью гласных к коартикуляции: в китайском языке, например, гласные можно расположить по степени возрастания их сопротивления к коартикуляции в следующем порядке: [i] – [u] – [a] [Chen, Chang, Iskarous 2015]. В каталонском наречии гласные по степени их сопротивления коартикуляции располагаются несколько иначе: [i, e] > [a] > [o] > [u] [Recasens, Rodríguez 2016]. Также отмечается тот факт, что при описании коартикуляции зависимость, описывающая положение органа артикуляции в различных временных точках, может носить нелинейный характер (Soskuthy 2017, p. 5).

В русском языке особый интерес с точки зрения изучения коартикуляции представляет группа палатализованных согласных. Как известно, на артикуляторном уровне палатализация сопровождается двумя жестами: перемещением языка в переднюю часть полости рта (первичный артикуляторный жест) и поднятием спинки языка к твердому небу (вторичный артикуляторный жест). Эти жесты являются взаимонезависмыми и по-разному реализуются у губных и переднеязычных согласных (Kochetov 2002, p. 60). В случае заднеязычных согласных палатализация сопровождается поднятием спинки языка к мягкому небу и передней части языка к твердому небу [Frisch, Wodzinski 2016]. В результате в системе русских гласных исследователями выделяются подсистемы аллофонов гласных как в сочетании c непалатализованными, так и палатализованными согласными. Аллофоны второй группы характеризуются более высокими значениями F2 по сравнению с соответствующими звуками первой группы [Lobanov 1971; Ordin 2011]. В настоящее время влияние МОБР мягкого согласного на степень коартикуляции последующего гласного изучено недостаточно полно. Так, согласно приведенным Л.В. Бондарко данным, следует, что переднеязычные мягкие согласные, мягкие губные и мягкие заднеязычные по-разному влияют на значение F2 переходных участков последующих гласных (Бондарко 1977, c. 65). В.Б. Кузнецов, используя метод локус-уравнений и основываясь на совпадении значений F2 на переходных участках гласного после палатализованных согласных различного МОБР, делает вывод об отсутствии влияния МОБР на степень коартикуляции гласных в сочетании с палатализованными согласными как в безударных, так и ударных слогах [Кузнецов, Бобров 2019].

Исходя из вышеизложенного, можно выдвинуть следующие предположения относительно степени коартикуляции русских гласных в сочетании с предыдущими палатализованными согласными:

1) тип ударения (нейтральное vs эмфатическое) может определять степень коартикуляции гласных с предыдущими палатализованными согласными различного МОБР (губные, переднеязычные и заднеязычные) в составе СГ-слогов;

2) МОБР согласного не будет определять степень коартикуляции гласных различного подъема в сочетании с предыдущими палатализованными согласными в составе СГ-слогов, произнесенных с нейтральным ударением;

3) при произнесении СГ слогов с эмфатическим ударением МОБР согласного не будет оказывать влияния на степень коартикуляции последующих гласных;

4) разные гласные в разной степени коартикулируют с предыдущими согласными в составе слогов, произнесенных с нейтральным и эмфатическим ударением.

Методика организации и проведения эксперимента

Анализ выполнен на материале русских гласных [i], [е], и [æ], входящих в состав квазислов со структурой СГСГ и ударением на первом слоге; в качестве консонантного контекста выступали палатализованные согласные различного МОБР: [p^j], [t^j] и [k^j]. В каждом псевдослове оба согласных и гласных реализовывались одним и тем же звуком, например «пяпя»; в анализируемых словах каждый гласный сочетался с каждым из согласных. Квазислова произносились с ударением на первом слоге и были включены в состав фраз идентичного звукового состава «Вырос СГСГ сильным». Фразы были объединены в серии, организованные по принципу латинского квадрата. Каждая из серий озвучивалась по 9 раз сначала с нейтральным, а затем с эмфатическим ударением. В качестве информантов выступили 5 дикторов – мужчин, обладающих стандартным русским произношением; средний возраст дикторов составил 36 лет. Общее количество реализаций – 810 единиц. Перед чтением дикторам предъявлялись образцы звучания фраз с нейтральным и эмфатическим ударением на анализируемом слове на основе следующего микродиалога:

– Вырос тятя сильным (ИК-1).

– Кто? Пяпя?

– Нет, вырос тятя сильным (с эмфатическим ударением).

Запись производилась в безэховой студии на микрофон RODE NT1-A рекордером ZOOM-HS, оцифровывающим аналоговый сигнал с частотой 44100 Гц; для проведения измерений частота дискретизации была снижена до 11025 Гц, 16 бит. Измерения выполнялись с использованием программы Praat. Точки измерения частоты F2 определялись по широкополосной спектрограмме и осциллограмме. Значение F2_onset на СГ-границе измерялось на интервале первого полноценного периода колебаний голосовых связок, целевое значение F2_mid определялось на интервале полного периода колебаний голосовых связок в середине стационарного участка траектории F2, в случае повышения или понижения траектории – в середине гласного, в случае выпуклой или вогнутой траектории – в точке перелома траектории, то есть максимального или минимального значения.

Результаты и обсуждение

На рисунке 1 представлены графики локус-уравнений с 5-процентным доверительным интервалом, построенные для сочетаний мягких согласных и гласных, произнесенных с нейтральным и эмфатическим ударением. Полученные уравнения статистически значимы при α = 0,05; коэффициенты уравнений достоверно отличны от нуля.

При произнесении анализируемых слов с нейтральным ударением МОБР согласного не оказывал заметного влияния на степень зависимости значения F2 переходного участка гласного от значения форманты на целевом участке гласного. Во всех случаях значения коэффициентов корреляции близки, уравнения имеют следующий вид:

для [p^j]: F2_onset = 0,546х + 919; R² = 0,63;

для [t^j]: F2_onset = 0,564х + 936; R² = 0,65;

для [k^j]: F2_onset = 0,574х + 963; R² = 0,57.

Отметим невысокое значение коэффициента R², которое может быть объяснено как использованием одного метода выполнения измерений (БПФ), так и значительным разбросом данных. Значения полученных уравнений и коэффициентов наклона регрессионной прямой близки к значениям Y-intercept уравнения, построенного В.Б. Кузнецовым для сочетаний мягких согласных с гласными в ударных слогах:

ударные мягкие: y = 0,45x + 1118,2.

Данные значения регрессионной прямой были получены автором на несколько ином наборе гласных: [а], [и], [у], а также усреднены по мягким согласным ввиду близости значений коэффициентов наклона регрессионной прямой и свободного члена [Кузнецов, Бобров 2019].

Графики линейной регрессии, построенные для слов, произнесенных с эмфатическим ударением, также продемонстрировали близкие значения как коэффициентов наклонов прямых, так и свободных членов. Соответствующие уравнения имеют следующий вид:

для [p^j: F2_onset = 0,320x + 1426; R² = 0,59;

для [t^j]: F2_onset = 0,414х + 1343; R² = 0,67;

для [k^j]: F2_onset = 0,358х + 1483; R² = 0,61.

Таким образом, при произнесении слов с эмфатическим ударением МОБР согласного, как и в случае с нейтральным ударением, не оказывает значительного влияния на степень коартикуляции последующего гласного с предыдущим мягким согласным.

Сопоставление значений уравнений регрессии для случаев с нейтральным и эмфатическим ударением позволяет отметить следующее:

– повышение значения F2-перехода при эмфатическом ударении по сравнению с нейтральным приблизительно на 400 Гц. Отметим, что в случае с безударными гласными наблюдается противоположная тенденция: значение F-перехода понижается по сравнению с ударными гласными не менее чем на 600Гц [Кузнецов, Бобров 2019];

– понижение значения коэффициента наклона регрессионных кривых в случае с эмфатическим ударением, что свидетельствует о меньшей коартикуляции гласных, произнесенных с эмфатическим ударением, по сравнению с гласными, произнесенными с нейтральным ударением. При сопоставлении аналогичных значений для ударных и безударных гласных тенденция носит противоположный характер: наклоны кривых в случае с безударными гласными увеличиваются [Кузнецов, Бобров 2019]. Кроме того, в случае с мягким согласным [g^j] уравнения регрессии для гласных, произнесенных с нейтральным и эмфатическим ударением, отличаются как по величине коэффициента α, так и значению Y-intercept, что совпадает с результатами, полученными на материале английского языка, о различии локус-уравнений для гласных переднего и заднего рядов [Lindblom et al. 2007].

Для качественной оценки влияния степени подъема гласного на значения начальных и целевых участков F2 при произнесении СГ-слогов с различной степенью ударения был выполнен факторный анализ. Результаты подтвердили, что анализируемые гласные различаются по динамике изменения соответствующих значений при сочетании с предыдущими согласными. Статистически достоверные различия были выявлены для СГ-слогов с согласными различного МОБР: заднеязычного [k^j]: (F(4, 530) = 6,389; p = 0,0005), губно-губного [p^j]: (F(4, 530) = = 6,511 p = 0,0004) и переднеязычного [t^j]: (F(4, 528) = 8,180; p = 0,0005). Соответствующие графики представлены на рисунке 2 и свидетельствуют о различном вкладе гласных в построение линейных зависимостей F2_onset от F2_mid при реализации различных типов ударения.

Рассмотрим более подробно динамику изменений F2 на переходном и целевом участках анализируемых гласных; далее будут описываться только статистически значимые расхождения, выявленные с использованием t-критерия Стьюдента для р < 0,05. Для каждого из анализируемых гласных при сравнении сопоставлялись следующие величины: F2_onset гласного с нейтральным ударением vs F2_onset гласного с эмфатическим ударением; F2_mid гласного с нейтральным ударением vs F2_mid гласного с эмфатическим ударением; F2_onset vs F2_mid гласного с нейтральным ударением; F2_onset vs F2_mid гласного с эмфатическим ударением. В случае сочетания гласного [æ] с мягкими согласными во всех случаях наблюдалось максимальное количество расхождений (7 случаев): значения F2_onset переходного участка превышали соответствующие целевые значения F2_mid как при нейтральном, так и при эмфатическом произнесении. Кроме того, в сочетании [р^j] с гласным [æ] значение перехода F2_onset при нейтральном ударении было ниже значения F2_onset при эмфатическом ударении. Полученные результаты подтверждаются наблюдениями, полученными на материале немецкого языка, о расширении акустического пространства гласного [æ] при увеличении степени ударности за счет уменьшения значения F2 и, соответственно, сдвига гласного назад [Roessig, Winter, Mücke 2022].

У гласных [i] и [e] изменения значений переходных и целевых участков формант носят иной характер. Так, при сочетании [р^j] с гласным [e] значение F_onset при нейтральном ударении ниже значения F_onset эмфатического ударения. При сочетании [t^j] с [e] целевое значение F2_mid гласного с нейтральным ударением было ниже целевого значения F2_mid гласного, произнесенного с эмфатическим ударением, а величина F_onset эмфатического ударения была ниже соответствующего значения на целевом участке анализируемого гласного. При сочетании с [p^j] статистически достоверные различия для гласного [i] были выявлены в следующих случаях: F2_mid целевого участка при нейтральном произнесении было ниже соответствующего значения при эмфатическом произнесении; значение переходного участка F2_onset было ниже значения F2_mid целевого участка в случае эмфатического ударения. При сочетании [t^j] с [i] как значения частот начального участка, так и значения частот целевого участка гласного были ниже при нейтральном произнесении по сравнению с эмфатическим произнесением. Для сочетания [k^j] с [i], как и в случае с [е], статистически достоверных различий выявлено не было.

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что анализируемые гласные характеризуются различной динамикой изменения начального и целевого значений F2 при нейтральном и эмфатическом ударении. Если для гласного [æ] было зафиксировано 7 случаев статистически достоверных различий, то в случае с гласными [е] и [i] такое же количество различий было зафиксировано в совокупности для обоих звуков. Кроме того, изменения значений F2_onset и F2_mid рассматриваемых гласных разнонаправленны: в случае с гласным [æ] наблюдается уменьшение целевого значения F2_mid при произнесении гласного с эмфатическим ударением по сравнению с нейтральным; кроме того, значения переходных участков F2_onset превышают значения целевых участков F2_mid. В случае с гласными /е/ и /и/ значения F2_onset переходных участков, а также F2_mid целевых участков совпадают в большинстве случаев, а в случае эмфатического ударения у гласного [i] наблюдается увеличение значений F2_mid. Из представленных на рисунке 2 графиков также можно заключить, что размах изменений для гласного [æ] выше.

Полученные результаты удобно объяснить исходя из места гласных в артикуляционном пространстве. Очевидно, при произнесении звука [i], являющегося гласным высокого подъема, остается некоторое артикуляционное пространство, которое позволяет продвинуть массу языка вперед в случае эмфатического ударения. При произнесении гласного [е], являющегося гласным среднего подъема, такая возможность крайне ограничена. В случае с гласным [æ] говорящему, очевидно, проще смещать язык в отодвинутое назад положение при произнесении звука с эмфатическим ударением. Полученные результаты совпадают с наблюдениями о характере расширения акустического пространства, полученными на материале английского [Lindblom, Winter, Mücke 2007] и немецкого [Roessig, Winter, Mücke 2022] языков. Как следствие, значения коэффициентов угла наклона прямой и свободного члена локус-уравнений в значительной степени определяются набором гласных, выбранных для построения регрессионной прямой.

Выводы

1) Тип ударения (нейтральное vs эмфатическое) будет определять степень коартикуляции русских палатализованных гласных переднего ряда с предыдущими согласными различного МОБР (губными, переднеязычными и заднеязычными).

2) МОБР согласного не оказывает заметного влияния на степень коартикуляции гласных переднего ряда в СГ-слогах, произнесенных с нейтральным ударением.

3) При произнесении СГ-слогов с эмфатическим ударением МОБР согласного не будет оказывать влияния на степень СГ коартикуляции гласных переднего ряда при их сочетании с согласными различного МОБР.

4) Подъем гласного в значительной степени определяет динамику изменения значений начального и переходного участков F2 при произнесении слов с нейтральным и эмфатическим ударением.

About the authors

S. V. Batalin

Author for correspondence.
Email: sbat_2009@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3435-9797

Candidate of Philological Sciences, associate professor, associate professor of the Department of Foreign Languages

References

Supplementary files