Аспекты теории речеобразования. Принципы записи и воспроизведения звука моно- и стереосистем (Информация к лабораторным занятиям № 1,2)

Информация к лабораторным занятиям №1,2

Аспекты теории речеобразования[1]

В обыденном представлении речь состоит из фраз, слов и звуков. При изучении законов речеобразования используются также такие составляющие как: морфема – часть слова, имеющая грамматическое или лексическое значение; синтагма – часть фразы длиной от одного и более слов. Последняя очень важна, поскольку из синтагм (в ней все звуки сливаются в единую последовательность) и пауз в самом общем представлении состоит речь.

Если подходить к речеобразованию с обратной стороны (от малых конструкций), то наименьшими звуковыми единицами являются фонемы, вариантами которых являются звуки. Например, в русских словах р и рь – фонемы (в словах кирка и корь), а их произношения, вызванные особенностями речевого тракта человека, – звуки. Причем, может показаться, что между буквами и фонемами существует связь, но в настоящее время она не установлена.

Число фонем в соотношении с числом букв в разных языках неодинаково. Они делятся на гласные и согласные. Первых в русском языке 6, а вторых 35. Всего 41. Согласные также подразделяются на звонкие и глухие. К тому же твердые и мягкие формы образуются своими фонемами.

Согласные звуки в целом делят на две группы:

1)  сонорные (м, н, л, р в твердой и мягкой форме);

2)  шумные  (все остальные).

По способу образования выделяют следующие согласные звуки:

1)  щелевые или фрикативные (ф, с, ш, х, в, з, ж);

2)  аффрикаты (ц, ч);

3)  взрывные или смычные (п, т, к, б, г, д);

4)  носовые (м, н);

5)  ротовые или текущие (р, л).

Неодинаковая частота использования фонем говорит о различной их информативности. Наиболее часто встречаемые гласные фонемы содержат значительно меньше информации. Основная их нагрузка заключается в перестройке участвующих в создании звуков органов для произношения согласных.

Устройство речевого тракта человека достаточно сложно и при исследованиях его принято представлять с помощью электрического аналога. Ток в такой цепи соответствует объемной скорости в речевом тракте

                                                              (1)

где

S – площадь поперечного сечения речевого тракта;

υ – скорость колебаний частиц среды в этом сечении тракта.

Причем напряжение, образующееся на выходе речевого тракта, соответствует звуковому давлению   с учетом физиологических особенностей, характеризуемых входным сопротивлением z_vx.

а)                                   б)                                    в)

Рисунок 1. Процессы в речевом тракте: а) спектр источника, б) частотная характеристика передающего тракта, в) спектр излучаемого звука

Прежде чем быть изданным, звук, образованный в гортани с голосовыми связками (источник) претерпевает изменения в соответствии с частотными характеристиками тракта как показано на рисунке 1. При этом образующиеся возле максимумов (рис. 1в) частотные компоненты определяют восприятие и распознавание звуков. Они называются формантами.

Необходимо отметить, что бытует ошибочное мнение о формировании звука голосовыми связками подобно струнам. На самом деле происходят не колебания связок, а изменения ими воздушного потока, который нагнетается или ослабляется. Получается периодический импульсный сигнал, который и определяет частотные характеристики источника; при этом формируемый спектр является дискретным (рис. 1а). Он состоит из основного тона

                                                                (2)

где T – период следования импульсов;

и более 40 гармоник.

Тракт передачи звуков от источника рассматривается как трубка с переменным сечением, которая с помощью изменения своих параметров воздействует на исходный воздушный поток. В виде электрической цепи он представляется как последовательная цепь Т-образных звеньев фильтра (рис. 2).

Рисунок 2. Электрическая модель участка речевого тракта

Параметры участка речевого тракта длины l в соответствии со схемой рис. 2 определяются следующими выражениями:                                                                       

                                                              (3)

                                                               (4)

                                                           (5)

                                                  (6)

                                                               (7)

                                                             (8)