Fonetiikan perusteet (FA1/Clt 120): ääni II,

ilmavirtamekanismit ja äänteet Martti Vainio, syksy 2006

Voice Onset Time (VOT)

• soinnittomilla klusiileilla äänihuulten värähtely (fonaatio) lakkautetaan sulkeumavaihetta pidemmäksi ajaksi.

• Ts. värähtelyä ei ole silloin kun väylä aukaistaan äkisti eksploosiohälyn tuottamiseksi.

• Viive avautumisen ja soinnin alkamisen välillä vaihtelee suuresti ja sitä kutsutaan soinnin alkamisajaksi (eng. Voice Onset Time) -- lyhyesti VOT.

• Yleensä VOT on hyvin lyhyt (mitataan millisekunteina), mutta on siitä huolimatta hyvin tärkeä vihje klusiilin laadusta monissa kielissä.

• Kuulijat pystyvät VOTin avulla kategorisoimaan soinnilliset klusiilit soinnittomista.

VOT

Aspiraatio

• kun VOT ylittää n. 30 ms alkaa klusiilin soinnittomuuteen tulla erityinen lisäpiirre, joka voidaan havaita h-maisena segmenttinä heti eksploosiohälyn jälkeen.

• Tällöin klusiili on aspiroitunut.

• Aspiraatiota kuvataan pikkuisella h-symbolilla klusiilin jäljessä:

[p! t! k!]

Aspiraatio maailman kielissä

• Tyypillisesti kielissä on soinnillisia ja soinnittomia klusiileja, jolloin soinnittoman VOT on hyvin lyhyt (n. 10 ms) ja soinnillisissa fonaatio jatkuu yli koko sulkeumavaiheen. Esim. ranska, italia, espanja, kreikka, flaami, venäjä ...

• Esim. englanti eroaa tässä edellä mainituista kielistä: soinnittomien klusiilien VOT on pitkä ja ne ovat yleensä aspiroituneita. Tällöin soinnillisten ei tarvitse olla “soinnillisia”; riittää, että niiden VOT on hyvin lyhyt.

• Englannin kanssa samalla tavalla käyttäytyviä kieliä ovat mm. japani, kiina ja saksa.

Aspir. jatkoa

• Aspiraatio on hyvin jatkumonomainen ja toteutuu eri kielissä toista voimakkaampana; kiinan aspiraatio on englantia voimakkaampaa.

• Joissain kielissä aspiraation avulla voidaan tuottaa kolmas klusiilityyppi. Tällöin klusiilit ovat: 1) täysin soinnillisia, 2) soinnittomia aspiroitumattomia (VOT n. 10 ms) ja 3) soinniton aspiroitunut (VOT > 50 ms).

• Muissa kuin painollisissa asemissa sointi-oppositio usein neutraalistuu: esim. saksan bundes -> bunt

• Englannissa aspiraatio katoaa konsonanttiklustereissa frikatiivien jälkeen: spin, school, stop jne.

Soinnin häviäminen -- devoicing

• Englannin [p t k] ovat siis aspiroituneita painollisen tavun alussa; jos niitä tällöin seuraa approksimantti, muuttuu aspiraatio approkimantin soinnittomuudeksi.

• Englannin suhteen on ongelmallista kutsua klusiileja soinnillisiksi, koska usen itse sointia ei ole. Siksi on keksitty termi lenis

kuvaamaan heikkoja, lyhyitä, aspiroitumattomia klusiileja ja termi fortis kuvaamaan vahvoja, pitkiä, aspiroituneita ja aina

soinnittomia klusiileja.

Fonaation tyypit

• Normaali äänentuotto (modal voice); läheskään kaikki kielet eivät käytä systemaattisesti hyväkseen äänenlaadun muutoksia ja kaikki puhe tuotetaan periaatteessa modaalilla äänellä. Siis normaalilla äänentuottotavalla, jossa äänihuulet värähtelevät periodisesti tuottaen jatkuvan tasaisen äänivirran.

• Esim. suomessa sen sijaan käytetään hyvin paljon ns. narisevaa ääntä (creaky voice, vocal fry) ilmausten lopussa. Narisevassa äänessä äänihuulet eivät toimi samalla tavoin kvasi-periodisesti kuin modaalisessa äänessä; niiden värähtely on hyvin epäsäännöllistä ja samanaikaisesti voi olla useita värähtelymoodeja.

• Joissain kielissä käytetään lisäksi ns. henkäyssoinnillista (breathy voice) äänentuottoa lingvistisesti.

• Erilaiset äänentuottotavat ovat kuitenkin hyvin paljon käytössä para- ja ekstralingvistisissä funktioissa.

Ilmavirran tuottomekanismit

• Toistaiseksi on puhuttu vain pulmonisesta ilmavirrantuottomekanismista, jossa ilmavirta tuotetaan keuhkojen avulla. On kuitenkin kieliä, joissa käytetään systemaattisesti muitakin tapoja tehdä äänteiden tuottamiseen tarvittava ilmavirta.

• Ilman keuhkoja, lähinnä suuontelossa ja nielussa tuotettuja äännettyyppeja ovat naksaus (maiskausäänteet, engl. click), ejektiivit (ejectives) ja implosiivit (implosives), jotka kaikki ovat siis ei-pulmonisia.

Ilmavirta ja paine

• Kaikki puheentuotto perustuu virtaavaan ilmaan; fonaatio, paine-erojan aiheuttama virtaus, frikaatiohäly.

• Jossain kohtaa ääniväylää tuotetaan eroja ilmanpaineeseen; ilma virtaa aina pienemmästä suurempaan, joka määrittelee siis virtauksen suunnan.

• Paine puheentuotossa liittyy kaasumaisten aineiden kompressioon ja harventumiseen keuhkoissa tai ääniväylään tuotetuissa onkaloissa.

• Pulmonisessa ilmanvirtauksessa keuhkoihin kerätty ilma purkautuu kontrolloidusti ääniväylän kautta.

• Ei pulmoninen ilmanvirtaus voi olla sekä ulospäin suuntautuvaa, egressiivistä, tai sisäänpäin virtaavaa, ingressiivistä.

Ejektiivit

• Ejektiivit ovat yleisin ei-pulmoninen äänneluokka.

• Ejektiivit tuotetaan siten, että glottis on suljettu ja kielen/huulien avulla tehdään toinen sulkeuma, jolloin niiden väliin jää tila, jonka painetta voidaan nostaa ja purkaa ulos ääntä tuottaen. Tuotto on siis egressiivistä glottaalista.

• Merkitään heittomerkillä klusiilin jäljessä; [p’ t’ k’ ]

• Esiintyy Amerikan, Aasian ja Kaukaasian (Caucasus) kielissä.

Implosiivit

• Implosiiveissä käytetään ingressiivistä glottaalista ilmanvirtausta; sen sijaan, että glottista nostettaisiin (ejektiivit) sitä lasketaan, jolloin paine suuväylässä laskee ja siitä väylän avaamisesta aiheutuva virtaus kulkee sisään päin.

• Lähinnä äänteet ovat soinnillisia [" # $]

• Näissä on kahdenlaista virtauksentuottomekanismia siis samanaikaisesti.

• Implosiivit ovat ejektiivien jälkeen yleisin ei-pulmoninen äänneluokka. Löytyy mm. Aasian, Afrikan ja Amerikan kielistä.

Naksausäänteet - klikit

• Klikeissä käytetään velaarista ingressiivistä virtauksentuottoa.

Esim. dentaalisen naksauksen tuotossa kielen kärki sulkee väylän hampaiden kohdalla ja sen selkä velumin kohdalla.

• Kieltä laskettaessa paine sulkeumien välissä laskee ja etummaisen sulkeuman avautuessa syntyy ‘naksaus’ joka muistuttaa imukupin irtoamista.

• Klikkejä tuotetaan:

bilabiaalisesti [%], dentaalisesti [|], alveolaarisesti [!], palato-

alveolaarisesti [&] sekä alveolaarislateraalisti ['].

“Universaalisesti”

• Bilab. klikki on ns. pusi-pusi, äänne

• Alveol. klikki on ns. englannin ‘tut tut’

• Palatoalv. klikki on hevosen kavion ääni.

Äänteet ja liikkeet

• Puheentuotto ei tietenkään ole selkeää toistaan seuraavien staattisten äänteiden tuottamista, jolloin äänteet olisivat helposti toisistaan erotettavissa akustisessa ja artikulatorisessa analyysissä.

• Puheentuottoelimistä on itsessään luonteeltaan jatkuva -- kieltä tai kitalakea ei esim. ole selkeästi jaettu vyöhykkeisiin.

• Emme myöskään voi olettaa, että artikulaatioelimistö tekisi vain yhtä asiaa kerrallaan.

• Puhe on monimutkaista tarkasti koordinoitua jatkuvaa liikettä ja akustisesti katsoen koko ääniväylä -- eivät vain aktiiviset ja passiivisen artikulaattorit -- osallistuvat äänteiden tuottamiseen.

Sekundäärinen artikulaatio

• Konsonantilla voi primäärin konstriktion lisäksi olla sekundäärinen konstriktio inherentisti (muistamme englannin w:n).

• Toisaalta esim. [t] voi olla modifioituneena huulten pyöreyden

johdosta [t(], jolloin puhumme labialisaatiosta.

• Vastaavasti meillä voi olla palatalisoituneita ja velarisoituneita konsonantteja. Esim. ns. tumma l on velarisoitunut lateraalinen approksimantti.

[t!]

[t"] [t#]

[t$]

Sek. artikulaation akustiset

• Sekundäärisen artikuaation sisältämät äänteet ovat havaittavissa erilaisina kuin vastaavat äänteet ilman niitä.

• Niiden akustiset vaikutukset ovat hyvin monimutkaisia ja ne vaikuttavat niin staattisiin (steady state) osiin kuin äänteiden välisiin interaktiohinkin. Ts. muutokset ovat havaittavissa niin äänteiden staattisten kuin niiden muutosvaiheidenkin aikana.

• Usein myös vokaalit konsonanttien yhteydessä muuttavat laatuaan sekundäärisen artikulaation myötä.

Sek. artikulaation lingvistinen käyttö

• L:n velarisaatio englannissa:

[l] on ‘kirkas’ (normaali) jos sitä seuraa vokaali tai [j], muuten se

on velaaristunut [l)]

• Suomessa sen sijaan ‘tummuuteen’, velaaristumiseen vaikuttaa sitä seuraavan vokaalin takaisuus.

Koartikulaatio

Koartikulaatio

• Puheentuotossa jokainen artikulaattori käy läpi hyvin moninaisen hyvin nopeiden artikulatoristen liikkeiden sarjan.

• Minkä tahansa äänteen aikana artikulaattorin paikkaan ja asentoon vaikuttaa pakosta se, mistä se on tulossa ja mihin se on seuraavaksi menossa.

• Äänteet siis vaikuttavat niiden ympärillä oleviin äänteisiin.

• Tätä vaikutusilmiötä kutsutaan koartikulaatioksi.

Artikulaatiopaikan hienosäätö

• Sanan [ki:k:u] ensimmäisen k:n aikana kieli on todennäköisesti edempänä kuin toisen k:n aikana.

• Etu- ja takavokaalit vaikuttavat eri tavoin [k]:n velaariseen artikulaatiopaikkaan: etinen [i] vetää kieltä eteenpäin ja takainen [u] vetää sitä kohti nielua.

• Vastaavasti englannin [d]:t ovat erilaisia sanassa ‘daydream’.

• Äännettä, jonka artikulaatiopaikka on muuttunut eteenpäin (huulia kohti) kutsutaan etistyneeksi (advanced) ja päinvastoin

takaistuneeksi (retracted); IPAn mukaan siis [k,i:k-:u], toisaalta

[d.eid-riim]. Eli [d.] = [d,]

Nasaalistuminen

• Vokaalit voivat nasaalistua nenäväylän ollessa avoinna niitä

tuotettaessa: ranskan [bo*].

• Nasaalistuminen voi myös olla ympäristön aiheuttamaa; esim.

englannin ‘ban’ ja ‘bang’ ovat usein [bæ*n] ja [bæ*+]. Tällöin on kysymyksessä ns. antisipatorinen nasaalistuminen.

• Vastaavasti nasaalisuus voi levitä edeltävästä nasaalista vokaaliin tai approksimanttiin: esim. engl. film, Henry, runway, ...

Paremetrinen kuvaus velumin toiminnasta ilmauksen aikana.

Päällekkäinen artikulaatio

• Sanoessamme englannin sanan ‘bread’ on todennäköistä, että ensimmäisen konsonantin aikana kieli on jo valmiiksi siirtynyt tuottamaan sitä seuraavaa approksimanttia.

• Tämä on mahdollista, koska bilabiaaliset konsonantit eivät millään tavoin rajoita sitä, miten kielen tulee olla niitä tuotettaessa. Näin ollen [b] on tässä kontekstissa varsin erilainen kuin muutoin.

• Vastaavasti klusiilien ‘release’ voi jäädä toisen klusiilin

sulkeumavaiheen peittämäksi: [æk/t] ilmauksessa ‘black tie’.

• Tällainen yleisempää englannissa kuin suomessa: kielet siis vaihtelevat myös koartikulaation suhteen. Ts. koartikulaatio ei ole pelkästään yleisesti puheentuottoon liittyvä ilmiö.

Päällekkäinen artikulaatio sanassa “act”; [æk%t]

Artikulaation vaiheet sanassa “background”; [bæk%&ra'nd]

Koartikulaatio ja sekund. artik.

• [s(i:t] vs. [si:t]

• Huulten pyöristys on tässä tapauksessa koartikulaation aiheuttamaa sekundääristä artikulointia

• Tätä ei pidä sekoittaa joidenkin äänteiden inherenttiin

sekundääriseen artikulaatioon: esim. [0] on useilla englannin puhujilla labiaalistunut kontekstista huolimatta.