Фонемная структура языка и его восприятие
Лингвисты проанализировали язык до уровня небольшого числа элементарных звуков - фонем . В слове <pit> (ямка), например, три фонемы: /p/, /i/ и /t/. Замените хотя бы одну из них, и смысл изменится: kit (набор), pet (домашнее животное), pig (свинья). Однако, и сами фонемы не являются совершенно постоянными. Рассмотрим, например, фонему /t/. Она варьирует в зависимости от места, которое занимает в предложении. Эти варианты называются аллофонами. В случае фонемы /t/, то есть в случае, если язык соприкасается с альвеолярным гребнем над зубами, формируется т.н. альвеолярный звук, как в слове "eight". Если язык продвинут дальше вперед и расположен против зубов, как в слове "eighth", формируется зубной аллофон . Эта фонема имеет еще множество вариантов. Если оставить временно в стороне аллофоны, то в общеупотребительном южноанглийском говоре наблюдается 20 гласных и 24 согласных фонем. Фонемы могут быть проанализированы спектрографически. Такое исследование показало, что фонемы состоят из множества полос акустической энергии при разных частотах. Эти частотные полосы называются формантами . Наиболее низкая по частоте форманта фонемы считается первой (F1), более высокая - второй (F2) и т.д. Наибольшую энергию несут первые две форманты. Рис. 9.13а показывает, что спектрограмма слога из согласного и гласного, такого как /ba/, /da/ и /ga/ состоит из двух частей: начальная, очень короткая ЧМ-фаза, за которой следует более продолжительная фаза ПЧ. Рис. 9.13а показывает, что согласные /b/, /d/ и /g/ формируются из очень быстрого (десятки миллисекунд) восходящего или нисходящего ЧМ-сегмента. ПЧ- сегмент продолжается несколько сот миллисекунд и образует гласный. Более высокие и более низкие голоса образуют форманты при разных частотах, но взаимосвязь формант остается постоянной, если мы слышим один и тот же звук. Рис. 9.13б показывает интересный случай, когда слышен один и тот же согласный, но спектрограммы звуков значительно различаются. Когда /d/ предшествует /i/, ЧМ-сегмент каждой форманты повышается; когда же /d/ предшествует /u/ - ЧМ-сегмент второй форманты снижается. Это первая трудность сопоставления физических характеристик сигнала с слышимым звуком речи. Наконец, рис. 9.13в показывает важность ВВГ (времени включения голоса) для различения согласных. Слушатели воспринимают /p/, когда ВВГ превышает 30 мс, если ВВГ меньше - воспринимается фонема /b/. Из этого вытекает, как упоминалось выше, что эффективность деятельности речевой коры зависит от способности детектировать ЧМ-тоны и быстрые изменения. Значение этой способности убедительно подтверждается демонстративным опытом по физиологии слуха. В 1957 г. Либерман с сотрудниками подготовили группу слогов из согласного и гласного, каждый из которых состоял из двух формант. Затем они стали постепенно смещать момент начала ЧМ-сегмента второй форманты, спрашивая испытуемых, ощущают ли они разницу со стандартным звучанием. Испытуемые эту разницу отмечали. Например, на рис. 9.13а сила форманты F2 варьирует, градуально меняясь от возрастающей, через горизонтальный участок к нисходящей. Результаты Либермана и сотрудников показаны на рис. 9.14 . По мере того, как ЧМ-сегмент F2 меняется, испытуемый сначала слышит /b/, а затем наступает резкий переход и слышится уже /d/. Таким образом, происходит переключение одной фонемной категории на другую. Такое категориальное восприятие не наблюдается, когда аналогичным образом синтезируется и варьируется неречевой звук. В последнем случае восприятие изменяется градуально, а <ступенчатое> изменение восприятия отсутствует. Аналогично, категориальный переход отсутствует и при изменении ПЧ- сегмента гласных звуков.
