Vokalreduktion im Deutschen Christine Mooshammer Christian Geng Institut

Vokalreduktion im Deutschen Christine Mooshammer Christian Geng Institut für Phonetik und digitale Sprachverarbeitung Universität Kiel Zentrum für Allgemeine Sprachwissenschaft, Typologie und Universalienforschung GWZ Berlin Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

Überblick 1. Vokalreduktion in den Sprachen der Welt 2. Vokalreduktion im Deutschen 3. 4. Zusammenfassung Fragen zur Vokalreduktion? 5. Ausblick: LAKU (Vorläufiges Akronym für Language Archive Kiel University) - Phonetik Phonologie - Artikulatorische Ergebnisse Akustische Ergebnisse Evaluierung Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

1. Vokalreduktion: phonetisch Phonetische Vokalreduktion (z. B. bei schnellem Sprechen oder Deakzentuierung): Lindblom 1963: Target undershoot • Vokale werden verkürzt Zwei Möglichkeiten: 1. schnellere Artikulationsbewegungen erhöhter Aufwand 2. Reduktion der Öffnungs- und Schließbewegung Vokalziel wird nicht erreicht und liegt näher am Konsonanten verstärkte Koartikulation Vermeidung von erhöhtem artikulatorischem Christine Mooshammer (IPDSAufwand Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

1. Vokalreduktion: phonologisch • Target undershoot spielt eine Rolle bei – Sprechgeschwindigkeit – Sprechstil – Wortakzent • Vokalreduktion als gradueller phonetischer Prozess • phonologisch: in vielen Sprachen kommt es zu Neutralisationen • Welchen Regularitäten unterliegen die Reduktionsmuster in den Sprachen der Welt? (Flemming, Crosswhite, Barnes, Padgett & Tabain. . . ) • Beispiel Russisch: betont: /i, e, a, o, u/ unbetont: /i, , u/ Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

1. Vokalreduktion: phonologisch • Beispiel Katalanisch: Wortbetonte vordere Vokale – /e/: cec blind – /E/: sec trocken – /a/: sac Sack werden zu / / in wortunbetonter Position – / /: ceguet kleine blinde Person – / /: secar trocknen – / /: saquet Säckchen Wortbetonte hintere Vokale – / /: sord taub – /o/: sol Sonne werden zu /u/ in wortunbetonter Position – /u/: sordesa Taubheit – /u/: solet Sönnchen Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) aus Herrick 2003 20. April 2007

1. Vokalreduktion: phonologisch Unbetont mit Neutralisation i Betont: i u e 1. Hohe Vokale verändern sich kaum. u 2. Der „Boden“ wird angehoben. Schrumpfung des Vokalraums. a= o a (nach Padgett & Tabain 2004) Unbetont ohne Neutralisation 3. Vertikale Richtung ist stärker betroffen als die horizontale. i e Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) a u o 20. April 2007

1. Vokalreduktion: phonologisch Erklärungen für diese Muster: 1. durch Vokalkürzung kommt es zu Target undershoot phonetischer Determinismus: alle Sprachen mit ähnlichem Vokalsystem müssten auch ein ähnliches Reduktionsmuster zeigen. – – – Flemming (2004, submitted): Optimalitätstheoretischer Ansatz Beschränkungen: • • • Maximierung der Distinktivität von Kontrasten Maximierung der Anzahl der Kontraste Minimierung des artikulatorischen Aufwands • • der minimalen Distanz der Beschränkungsreihenfolge Unterschiede ergeben sich aus sprachspezifischen Festlegungen Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

1. Vokalreduktion: phonologisch • Spezifikation von MINDIST (Minimale Distanz zwischen Vokalen in einer nicht näher spezifizierten auditorischen Skala) • Ranking von MAXIMISE CONTRASTS (maximiere die Anzahl der Kontraste) • *SHORT LOW V (vermeide artikulatorischen Aufwand) spielt keine Rolle bei betonten Vokalen Phonetisch fragwürdig Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

1. Vokalreduktion: phonologisch 1. Flemming (2004, submitted) 2. Crosswhite (2001, 2004): prominence alignment 1. Vokale unterscheiden sich inhärent durch ihre Prominenz 2. Prominenz ist durch die Kieferposition und die Dauer spezifiziert: • a>e/o>i/u • ≈ Sonorität 3. Prominente Segmente werden in unbetonter Position vermieden Vokalreduktion durch Target undershoot Weiteres Reduktionsmuster: - nur die Eckvokale bleiben übrig - z. B. Weissrussisch: /e, o/ werden zu /a/ in unbetonter Position - Contrast enhancement: Vermeidung von perzeptuell schwierig unterscheidbaren Vokalqualitäten in prosodisch schwachen Positionen Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

2. Eigene Untersuchung: Fragestellungen Bisher: Argumentation basiert bisher auf impressionistischen Daten und einigen wenigen perzeptiven und akustischen Studien Ziel 1: Artikulatorische Untersuchung zum Wortakzent Ungespannte Vokale sind relativ unkompremierbar undehnbar. Target undershoot basiert aber auf Kürzung Ziel 2: Untersuchung der ungespannten Vokale Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

2. Eigene Untersuchung: Dank Kooperation mit Susanne Fuchs (Berlin) Mooshammer, C. ; Fuchs S. (2002). Stress distinction in German: Simulating kinematic parameters of tongue tip gestures. Journal of Phonetics 30, 337 -355. Phil Hoole (München) Hoole, P. ; C. Mooshammer. (2002). Articulatory analysis of the German vowel system. In: P. Auer, P. Gilles & H. Spiekermann (eds. ), Silbenschnitt und Tonakzente. Niemeyer, Tübingen, pp. 129 -152. Christian Geng (Berlin) Mooshammer, C. & Geng, C. (accepted). Acoustic and articulatory manifestations of vowel reduction in German. Journal of the International Phonetic Association. Geng, C. & Mooshammer C. (submitted). How to stretch and shrink vowel systems: Results from a speaker normalization. Journal of the Acoustical Society of America. Jörg Dreyer (Techniker) Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

2. Eigene Untersuchung: Experiment • EMMA Studie 4 Sensoren auf der Zunge + Kiefer, Oberlippe • 7 Sprecher des Deutschen 2 weiblich W 1, W 2 5 männlich M 1 -M 5 • 15 Vollvokale des Deutschen betont: / t Vt / unbetont: /t V t a l/ • Trägersatz: “Ich habe t. Vter nicht t. Vtal gesagt. ” • 8 Wiederholungen Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

2. Eigene Untersuchung: Dauern gespannt ungespannt Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

2. Eigene Untersuchung: Sprecherspezifische Unterschiede Zungenpositionen während der akustischen Vokalmitte Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

2. Eigene Untersuchung: Sprechernormalisierung Generalized Procrustes Analysis (Rohlfs & Slice 1990) • Die einfachste Form der Procrustes Analyse besteht aus drei Schritten: – – – Zentrierung Skalierung mit einem konstanten Faktor Rotation Konsensus-Objekt (sprecherunabhängig) rekonstruierte Sprecherdaten Eingabedaten: Formantkarten in der Vokalmitte (F 1 F 2 x 15 Vokale x 2 Betonungsbed. x 7 Spr. ) Zungenkonfigurationen in der Vokalmitte (4 Sensoren x 2 Dim. x 15 Vokale x 2 Betonungsbed. x 7 Spr. ) Gaumenkonturen (14 Messpunkte x 2 Dim. x 7 Sprecher) Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

2. Eigene Untersuchung: Procrustes. Normalisierung der Gaumenkonturen Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

2. Eigene Untersuchung: Zungenpositionen Gespannte Vokale: /i/: kaum Einfluss /u, o/: Vorverlagerung + Anhebung der Zungenspitze /a/: Anhebung der Zunge bei unbetonten Vokalen Ungespannte Vokale: bei allen Vokalen ist die gesamte Zungenkonfiguration erhöht verstärkte Koartikulation mit Kontext (/t. Vt/) Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

2. Eigene Untersuchung: „Schrumpfung“ Gespannte Vokale: • Reduktion in beide Richtungen 24% 29% 34% 43% 71% 75% 85% 91% • Mehr Reduktion am Zungenspitzensensor Starke temporale und räumliche Reduktion Ungespannte Vokale: • Anhebung und Vorverlagerung des „Vokalraumes“ als Ganzes kaum temporale Reduktion und räumliche Schrumpfung Zungenspitze Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) Zungenrücken 20. April 2007

2. Eigene Untersuchung: Diskrepanz zu Phonologie (bzw. Akustik) • Formantkarten: – ähnliche Reduktionen bei gespannt und ungespannt – Zentralisierung in horizontaler Richtung – Reduktion relativ gleichförmig in beide Richtungen Keine direkte (simple) Beziehung zwischen Akustik und Artikulation 64% 73% Anhebung der Zungenspitze bewirkt Zentralisierung von F 2 Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

2. Eigene Untersuchung: Evaluierung der Methode • Scatter reduction – Lobanov: 47 % der Rohdatenvariabilität – Procrustes: 15 % der Rohdatenvariabilität • Diskriminierungsleistung – mittels linearer Diskriminanzanalyse – Prozent korrekt klassifizierter Vokale Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

3. Zusammenfassung 1. Die ungespannten Vokale werden trotz ihrer Inkompressibilität in unbetonter Position räumlich reduziert. 2. Die Reduktionsrichtung hängt nicht von phonologischen Merkmalen wie Vokalhöhe oder vorne-hinten ab sondern allein von der Lage und Entfernung des Vokals zum konsonantischen Artikulationsort. Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

3. Ausblick • Phonetische Modellierung bzw. artikulatorische Synthese – generell stärkere Überlappung von Öffnungs- und Verschließgeste impliziert auch eine kürzere Dauer passt nicht zu ungespannten Vokalen – besser: Unterschiedlich schnelle Relaxierung der am Kontext beteiligten Muskeln, z. B. longitudinalis superior für /t/ • während betonter Vokale: kaum Muskelaktivität von am Vokal unbeteiligten Muskeln • während unbetonter Vokale: Restaktivität vom am Kontext beteiligten Muskeln erhöhter Aufwand in wortbetonten Silben beruht auf schnellerer Muskelaktivierung und –relaxierung für die benachbarten Laute plausibler als Crosswhites „prominence avoidance“ Integrierbar in Zungenmodelle wie GEPPETO (ICP Grenoble, Payan & Perrier) Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Nach den Fragen noch einige kurze Anmerkungen. . Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

4. Ausblick: LAKU Vorbereitungen für Spracharchiv Kiel 1. LAKU: Language Archive Kiel University vorläufiges Akronym 2. Webseite (mit Links von der Phonetik und der ASW): http: //www. linguistik. unikiel. de/laku. htm 3. Informationen zu Datenformate der Korpora von den einzelnen Interessenten Liste bis Mitte Mai an Ulrike Mosel oder an mich 4. Aufbau Archiv: Baumstruktur Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

4. Ausblick: LAKU 4. 4. Aufbau Archiv: Baumstruktur (1) Oberste Ebene: Sprachkorpora Kiel Corpora LAKU Schleswig-Holstein Corpus Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

4. Ausblick: LAKU 4. 4. Aufbau Archiv: Baumstruktur (2) nach Do. Be. S: LAKU 1. Projekt: Plattdeutsch 1. Lexikon 2. Sprachkorpus Lesesprache 1. Text: Beschreibung 2. Audio Sprecher 1 3. Audio Sprecher 2 4. . 3. Sprachkorpus Spontansprache 1. Text: Beschreibung 2. Audio Sprecher 1 3. Audio Sprecher 2 4. . 2. Projekt: Deutsch, L 1 Russisch Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

4. Ausblick: LAKU Vorbereitungen für Spracharchiv Kiel 1. LAKU: Language Archive Kiel University 2. Webseite (mit Links von der Phonetik und der ASW): http: //www. linguistik. uni-kiel. de/laku. htm 3. Informationen zu Datenformate der Korpora von den einzelnen Interessenten Liste bis Mitte Mai an Ulrike Mosel oder an mich 4. Aufbau Archiv: Baumstruktur Diskussion im Kolloquium? Terminvorschlag: 1. Juni oder 8. Juni 5. „Gebrauchsanweisung“ in einer Sitzung gegen Ende des Semesters Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007

2. Vowel quality: Formants [+S, +F] • F 1 increases with greater global vocal effort and with lower degrees of prominence ( sonority expansion) • /e/ in unstressed syllables is centralized (= F 2 lowering) but still distinct from / / (6) (except for /e/ in Senat of speaker DP from Berlin) Christine Mooshammer (IPDS Kiel) & Christian Geng (ZAS Berlin) 20. April 2007