Акустические особенности речи

Уже давно замечено, что  количество разных в акустическом отношении  сегментов, образующих речевую последовательность, не всегда совпадает с количеством  фонем, необходимых для опознания  этой последовательности как некой  значимой единицы. Мы уже рассматривали такой случай, говоря об аллофонах согласных в словах типа свой, взял, исхитрился, и т. д., т. е. в тех случаях, когда кроме аллофонов, представляющих «свою» фонему, возникают и сегменты, реализующие обе согласные фонемы сразу. Важно знать, каков статус этих парадоксальных звуков для носителей языка, ведь акустические особенности их настолько своеобразны, что необходимо предположить какие-то специальные процедуры временной обработки сигнала при его восприятии, обеспечивающие фонемную «расшифровку» этих звуков. Анализ проблем такого рода необходим для того, чтобы понять по-настоящему, что же такое «похожие» и «непохожие» звуки для носителей языка, ведь от этого зависят возможные процессы изменения звуковых форм значимых единиц, а это знание необходимо для обучения фонетике русского языка, для решения тех прикладных задач, о которых мы говорили.

К этой проблеме непосредственно  примыкает и проблема феноменальной  способности человека извлекать  необходимую информацию из таких  акустических характеристик, которые  на первый взгляд абсолютно не несут  в себе этой информации. Так, собственные  характеристики шума мягкого губного  взрывного [p'] или [b'] не отличаются сколько-нибудь существенно от шума соответствующих  твердых, и тем не менее мы узнаем согласные в словах пяльцы и бязь именно как мягкие, а не как твердые. Решение этой проблемы также имеет большое значение как для теоретической фонетики, так и для прикладных ее аспектов.

Восприятие звуков чужого языка — один из важнейших вопросов при изучении речевой деятельности человека, поскольку при его изучении мы можем выяснить, какие свойства перцептивной обработки акустических характеристик зависят от фонологической системы родного языка, а какие  — от универсальных свойств слуховой системы человека как существа говорящего.

Вопрос о том, насколько  полна акустическая информация, передающая содержание высказывания от говорящего к слушающему, имеет существенное значение как для понимания собственно языковых процессов, так и для прикладных аспектов исследования восприятия. Наивное предположение о том, что существуют простые инвариантные (неизменные) признаки, по которым можно идентифицировать каждую фонему, никак не согласуется со многими данными, полученными при исследованиях акустических свойств речевых сообщений. Способность каждого человека понимать речь при недостаточной акустической информации свидетельствует о том, что восприятие — не просто анализ акустических признаков следующих друг за другом сегментов, а более сложная процедура, включающая в себя и другие уровни высказывания — грамматику, синтаксис, контекстные ожидания и т. д.

Для решения всех этих вопросов проводятся разнообразные исследования, и для того чтобы понять те выводы, к которым приходят ученые при  анализе перцептивных свойств звуковых единиц, мы должны познакомиться с некоторыми методами анализа перцептивных характеристик. Рассмотрим эти методы на материале звуковых единиц русского языка и вернемся к проблеме, обозначенной в начале этого параграфа, а именно — к фонологической интерпретации перцептивных единиц языка.

3.2 Основные методы анализа перцептивных характеристик

Результаты исследования перцептивной деятельности носителей  языка в значительной степени  зависят от того, каким образом  проводятся эти исследования, т. е. какие  задачи ставит перед собой экспериментатор, на каком материале он строит эксперимент, какую инструкцию получают испытуемые, участвующие в этом эксперименте. Ведь прямые вопросы в таких опытах, как правило, недопустимы: нельзя спросить, например, носителей русского языка: «Одинаковы ли ударные гласные в  словах сад, садик, сяду и сядь?» Ответ  на такой вопрос будет зависеть не только от способности наших испытуемых замечать акустические различия между  соответствующими аллофонами, но и  от многих других причин: один испытуемый может вообще не знать, чем различаются  звук и буква, другой заметит различия по длительности, третий сможет заметить и реальные акустические различия между  этими аллофонами. Но как же экспериментатор  узнает, на чем именно основан тот  или другой ответ?

Существуют некоторые  общие установки проведения экспериментов, в которых исследуются перцептивные характеристики.

Качество предъявляемых испытуемым сигналов (стимулов). Стимулами могут быть как естественные звуки или звуковые последовательности, так и синтезированные. При использовании естественных звуков необходимо помнить, что далеко не всегда можно предъявлять в качестве стимулов осмысленные слова: мы знаем, что слово может очень хорошо опознаваться даже в случае очень сильных искажений его звукового облика. Это объясняется стремлением человека любую звуковую цепочку опознать как смысловую единицу, а также и тем, что почти каждое слово обладает большим «запасом прочности», связанным с тем, что его звуковой облик как бы и рассчитан на сопротивление возможным искажениям.

Исходным материалом для  получения естественных речевых  сигналов разной длительности (от части  звука до целых фраз) является запись на магнитофоне речевого материала, содержащего интересующие нас стимулы. Речевые характеристики дикторов, произносящих этот материал, должны соответствовать  задачам эксперимента. Например, при  изучении восприятия аллофонов гласных  фонем русского литературного языка  дикторы должны обладать произносительной нормой, а если нас интересует, какие  особенности иноязычного акцента  способны замечать носители русского литературного языка, дикторами  должны быть люди, обладающие таким  акцентом. В качестве стимулов выступают  гласные или отдельные их сегменты, согласные, слоги и другие интересующие экспериментатора звуковые последовательности. Эти стимулы сегментируются из исходной записи и переписываются в необходимом  порядке на магнитную ленту или  дискету для последующего предъявления испытуемым. Еще сравнительно недавно  сегментация производилась на специальной  аппаратуре — сегментаторах, магнитофонах с вращающимися головками и т. д.; в настоящее время все предварительные модификации сигналов при подготовке опытов производятся программным способом на компьютере.

Рассмотрим два конкретных примера сегментации при создании набора стимулов для эксперимента. Предположим, нас интересует, замечают ли носители русского языка различия между ударным и безударными аллофонами фонемы /A/. Для получения ответа на этот вопрос мы должны предъявить испытуемым такие стимулы, характеристики которых зависят только от их ударности — безударности, т. е. записать такие слова, где гласный находится в идентичном фонетическом окружении, например, сад, сады, садовод, высажу и т. д. После записи этих слов производится выделение интересующих нас гласных из того контекста, в котором они были произнесены, и перезапись их на магнитную ленту или в память компьютера для их дальнейшего предъявления испытуемым.

Другим примером сегментации  является преобразование звуковой формы  слов для выяснения того, насколько  надежно реализуется словесное  ударение. Если мы предъявим нашим испытуемым такие слова, как сумка, запас, давно, город, судьба, красота и т. д., записанные на магнитную ленту, и попросим определить место ударения, они это сделают безошибочно даже в том случае, если разница между ударным и безударным гласным будет не очень велика: сначала узнаётся все слово, а затем определяется его ритмическая структура. Чтобы получить ответ на тот вопрос, который нас интересует, нужно помешать узнаванию слова, «испортить» это слово, тогда место ударения будет определяться испытуемыми действительно в зависимости от того, насколько ярки акустические характеристики ударения в каждом слове. Отрезав из записи каждого слова первый согласный, мы получим бессмысленные звукосочетания, и определение места ударения производится уже не автоматически, а в результате реального перцептивного анализа всей звуковой цепочки — [umkA], [ApAs], [Avno], [orAt], [ud'bA], [rAsAtA]. Как показывают опыты с такими «преобразованными» словами, испытуемые часто неправильно отмечают место ударного гласного, что свидетельствует о недостаточной акустической информации при реализации слов. Это обстоятельство выявляется только при анализе данных восприятия, а его интерпретация требует детального исследования всех факторов, которые могли бы приводить к недостаточной выраженности словесного ударения с точки зрения его восприятия.

При исследовании восприятия широко используются синтезированные  речеподобные стимулы. Они создаются при помощи специальных приборов — синтезаторов речи, которые позволяют искусственным образом получать звуки, слова, фразы, практически не отличающиеся от натуральных. Их особенность заключается в том, что создающий такие стимулы экспериментатор не только сам определяет, каковы должны быть акустические характеристики синтезируемых звуков, но и может в процессе эксперимента изменять эти характеристики под собственным контролем. Например, в первых опытах по изучению восприятия русского словесного ударения синтезировалось слово, состоящее из слогов [mu] и [ku]. Экспериментатор хотел выяснить, с каким признаком гласного сильнее связано ударение — с интенсивностью (громкостью) или с длительностью. Для проверки синтезированная последовательность [muku] предъявлялась испытуемым в следующих вариантах: первый слог громче, чем второй; второй слог громче, чем первый; первый слог длительнее, чем второй; второй слог длительнее, чем первый. Ожидалось, что испытуемые, прослушав эти синтезированные стимулы, смогут поставить ударение и различить слова муку и муку, если признаки ударности будут выражены достаточно отчетливо. Действительно, оказалось, что испытуемые регулярно отмечали как ударный тот гласный в слове, который имел большую длительность. К вопросу о фонетических свойствах словесного ударения в русском языке мы еще вернемся, здесь же заметим, что только на материале синтезированных стимулов экспериментатор мог изменять громкость и длительность гласного независимо друг от друга и в определенных пределах.

Преимущество синтезированных  стимулов заключается также и  в том, что экспериментатор может  создавать такие звуки и сочетания  звуков, которые вообще не встречаются  в данном языке. При изучении перцептивных особенностей русской звуковой системы, например, очень интересно проследить, как воспринимают носители русского языка гласные, различающиеся по ряду (напомним, что существует мнение о нерелевантности признака ряда для русского вокализма). Поскольку акустически признак ряда связан с частотой FII, то можно создавать такие гласные, которые отличаются друг от друга только этим параметром, и следить, каким образом это изменение отражается на восприятии этих гласных испытуемыми — носителями русского языка (об этом также см. ниже).

Инструкция, которую он дает перед опытом, с одной стороны, должна обеспечить такие ответы, которые  необходимы для решения поставленной задачи; с другой стороны, она ни в коей мере не должна навязывать испытуемым именно те ответы, которые нужны  экспериментатору. Можно сказать, что правильно составленная инструкция — результат большой предварительной теоретической работы и что от нее зависит достоверность результатов, полученных в опытах.

Наиболее распространенные виды задач, которые ставятся перед  испытуемыми, — это задачи на опознание  стимула, на различение двух стимулов, на сравнение стимулов и на имитацию стимулов. Все эти задачи в той  или иной мере как бы отражают те процессы, которые характерны для  нормальной речевой деятельности при  восприятии сообщений.

Опознание стимула — казалось бы, самая простая задача: испытуемый, услышав стимул (т. е. один звук или  его часть или последовательность звуков), должен определить, что именно он слышит, и записать свой ответ  в специальной анкете. Самый простой  случай — когда носителям русского языка предъявляются некоторые  гласные стимулы и они должны каждый стимул обозначить как какой-либо гласный русского языка. Задача существенно усложняется, если экспериментатор просит как можно точнее обозначить свойства каждого стимула: во-первых, возможны значительные различия между испытуемыми, поскольку не все способны одинаково точно замечать те или иные свойства звуков, поэтому для получения надежных данных требуется большое количество ответов большого числа испытуемых; во-вторых, сами обозначения в разной степени «доступны» для испытуемых: например, [i]-образное начало гласных, следующих за мягкими согласными, носители русского языка не только способны заметить, но и обозначают регулярно, хотя и различными знаками (см. об этом в следующем параграфе). А вот огубленность согласного, находящегося перед гласным [u], испытуемые не умеют обозначать, хотя и способны ее заметить (об этом — тоже ниже).

Попарное сравнение звуков позволяет испытуемым устанавливать  сходство или различие стимулов, предъявляемых  друг за другом. В этих опытах нет  проблемы выбора знака — испытуемые, услышав два звука, должны лишь ответить в своих анкетах, одинаковые или  разные стимулы находятся в данной паре. Поскольку в таких опытах нет непосредственных данных о том, на основании каких характеристик  испытуемые принимают решения о  сходстве или различии стимулов (за исключением синтезированных стимулов, где переменным является именно интересующий признак), предварительная работа по подбору стимулов и составлению инструкции требует особого внимания.

Интересным видом опытов по попарному сравнению являются такие опыты, в которых испытуемый, услышав стимул, может сам подобрать  другой, максимально похожий или  максимально не похожий на услышанный. Как правило, опыты такого рода проводятся на синтезированных стимулах, и испытуемый, подбирая необходимый сигнал, управляет синтезирующим устройством, однако сам он не знает, какие именно характеристики звука он изменяет, тогда как экспериментатор имеет возможность следить за операциями испытуемого.

В опытах на сравнение стимулов чаще всего используют три стимула. При этом характеристики двух из них  известны, и нужно определить, как  оценивается третий (неизвестный) стимул по отношению к первым двум. Если первый стимул обозначить символом А, второй — В, то третий, неизвестный, можно обозначить символом Х, поэтому такие опыты называют АВХ-сравнением. К примеру, важно знать, как оценивают звонкие аллофоны аффрикат /c/ и /č/, возникающие в сочетаниях отец болен и дочь брата, по сравнению с глухими аллофонами этих аффрикат — отец Вали, дочь Веры — и по сравнению со звонкими согласными, образующимися с участием того же активного действующего органа, но отличающимися от них способом образования. Тогда в качестве А будет выступать глухой аллофон одной из аффрикат, в качестве В — /d/ или /z/ для однофокусной аффрикаты, /d'/ или /ž/ — для двухфокусной, а сами звонкие аллофоны аффрикат и будут этими иксами — Х. По характеру ответов испытуемых, которые должны определить, на какой из стимулов — А или В — больше похож стимул Х, мы определяем перцептивную оценку этого стимула. Здесь, как и в опытах на попарное сравнение, испытуемый свободен от выбора обозначений стимулов.

Специальную методику представляют собой задачи на имитацию стимулов, в которых испытуемым предлагается повторить услышанные стимулы. Здесь  нужно, с одной стороны, опознать предъявленный стимул, а с другой — произвести такие артикуляторные движения, которые обеспечивают порождение такого же стимула. Ограничения, связанные  с выбором необходимого знака  для записи, здесь отсутствуют, однако нужно иметь в виду, что испытуемые могут очень сильно различаться  по своим возможностям: одни легче  опознают стимулы, чем произносят их, другим легче произнести, чем найти  соответствующее транскрипционное обозначение, третьим одинаково  легко решить обе задачи, четвертым  — одинаково трудно. И здесь  возможность получить содержательный и адекватный задаче результат зависит  в немалой степени от подготовки самого эксперимента. В качестве примера  такого рода можно привести опыты, в  которых испытуемым предлагалось быстро повторять русские слоги типа CV, при этом их артикуляторные движения специально регистрировались при помощи системы датчиков. Обнаружилось, что  практически все испытуемые, услышав начало слога со звонким взрывным согласным, включают голосовые связки, затем образуют смычку — одновременно и губную и язычную, и лишь к тому моменту, когда они слышат конец согласного, уточняется и место смычки. Это означает, что временная программа при восприятии звонкого смычного организована следующим образом: сначала воспринимается и воспроизводится голос, потом — смычка, потом — активный действующий орган. Интересно, что программа артикуляции таких согласных несимметрична программе восприятия, поскольку при нормальном производстве речи сначала образуется смычка, а лишь затем включаются голосовые связки.