Über die Zusammenhänge zwischen Grundfrequenz und Vokalhöhe

Reubold, Ulrich (2012): Über die Zusammenhänge zwischen Grundfrequenz und Vokalhöhe: Evidenzen aus longitudinalen Altersstimmenstudien, Perturbations- und Vokalerkennungsexperimenten. Dissertation, LMU München: Fakultät für Sprach- und Literaturwissenschaften

Abstract

Diese Dissertation geht von einem Zusammenhang zwischen der Grundfrequenz und der Perzeption von Vokalen, speziell der Höhe von Vokalen, aus - wie viele Vorgängerstudien auch - und diskutiert Konsequenzen, die sich aus diesem Umstand ergeben; außerdem führt sie neue Evidenzen an, dass unter bestimmten Bedingungen die Grundfrequenz auch zur Produktion von Vokalhöhendistinktionen aktiv variiert werden kann. In einer longitudinalen Studie wurden Aufnahmen aus mehreren Jahrzehnten, die von den selben britischen Sprechern stammten und auf Gleichwertigkeit der Kommunikationssituation kontrolliert worden waren, daraufhin untersucht, wie sich Alterungsprozesse in erwachsenen Sprechern auf die mittlere Grundfrequenz und die Formanten F1, F2 und F3 im Neutrallaut Schwa, bzw. auf die als äquivalent hierzu festgestellten gemittelten Formantwerte in allen stimmhaften Signalanteilen auswirken. Die Grundfrequenzen von Frauen werden als mit dem Alter fallend beschrieben, während Männer eine zunächst absinkende, später ansteigende Grundfrequenz aufweisen. Der zweite Formant ändert sich nur marginal, und auch F3 weist keine über alle Sprecher konsistenten, signifikanten Änderungen auf. Im Gegensatz hierzu ändert sich F1 mit zunehmendem Alter deutlich, und zwar bei den meisten Sprechern in die selbe Richtung wie die Grundfrequenz. In Daten eines Sprechers und einer Sprecherin, die in kurzen Abständen regelmäßig über ein halbes Jahrhundert hinweg aufgenommen worden waren, wird eine deutliche Kovariation des ersten Formanten mit der Grundfrequenz deutlich, wobei der Abstand zwischen F1 und Grundfrequenz auf einer logarithmischen Skala auch über Jahrzehnte hinweg relativ invariant bleibt. Die Hypothese hierzu ist, dass altersbedingte Formantänderungen weniger auf physiologisch bedingte Änderungen in den Abmessungen des Ansatzrohrs zurückzuführen seien, sondern auf eine kompensatorische Anpassung des ersten Formanten als Reaktion auf eine Perturbation des Vokalhöhenperzepts, welche hervorgerufen wird durch die (physiologisch bedingten) Grundfrequenzänderungen. Diese Hypothese schließt mit ein, dass das Vokalhöhenperzept der Sprecher/Hörer durch den in Relation zu f0 zu beurteilenden ersten Formanten bestimmt ist. Um diese letzte Schlussfolgerung weiter zu testen, wurden deutsche Sprecher in zwei Experimenten in Quasi-Echtzeit einem akustisch verändertem auditorischen Feedback ausgesetzt, und ihre akustischen Daten untersucht. Beide Perturbationen hatten das Ziel, das Vokalhöhenperzept (direkt oder indirekt) zu beeinflussen: Für eine Perturbation des ersten Formanten kompensierten die Sprecher mit einer F1-Produktion in Gegenrichtung zur Perturbation. Gleichzeitige Änderungen der produzierten Grundfrequenz sind teilweise als automatisch eintretende Kopplungseffekte zu deuten; unter bestimmten Bedingungen scheinen manche Sprecher jedoch f0 unabhängig von F1 aktiv zu variieren, um die intendierte Vokalhöhe zu erreichen. Bei einer Perturbation der Grundfrequenz variieren einige Sprecher den ersten Formanten dergestalt, dass zu vermuten ist, dass der aufgrund nur partiell durchgeführter f0-Kompensation weiterhin gegenüber den unperturbierten Werten veränderte F1-f0-Abstand das Vokalhöhenperzept beeinflusste, was zu einer kompensatorischen Gegenbewegung in Form einer Vokalhöhenvariierung führte. Ein Perzeptionsexperiment mit ausschließlich durch Grundfrequenzvariierung beeinflussten Kontinua zwischen vorderen halb-geschlossenen und geschlossenen Vokalen in Wörtern gleichen Kontexts, welche in Trägersätze eingebettet präsentiert wurden, ergab, dass die Grundfrequenzvariation nur etwa bei der Hälfte der deutschen Hörer das Vokalperzept beeinflusste. Das vokalintrinsische Merkmal wird aber trotz des störenden Einflusses extrinsischer Faktoren genutzt, und auch trotz der intonatorischen Funktion der Grundfrequenz. Die durch Ergebnisse von Untersuchungen zur Intrinsischen Grundfrequenz im Deutschen motivierte Hypothese, dass deutsche Hörer den F1-f0-Abstand als Vokalhöhenmerkmal in stärkerem Ausmaß in einem Kontinuum zwischen ungespannten Vokalen nutzen, als in einem Kontinuum zwischen gespannten Vokalen, konnte nicht bestätigt werden. Generell liefern alle drei experimentellen Teile dieser Dissertation weitere Evidenz dafür, dass - zumindest in den vergleichsweise vokalhöhenreichen Sprachen Englisch und Deutsch - viele, aber eben nicht alle Sprecher/Hörer zur Vokalhöhenperzeption und -produktion neben F1 auch die Grundfrequenz nutzen.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: Vokalhöhe, Grundfrequenz, f0, erster Formant, F1, altersbedingte Veränderungen der menschlichen Stimme, Kompensation für Feedback-Perturbation, Perzeption der Vokalhöhe
• Themengebiete: 400 Sprache ; 400 Sprache > 410 Linguistik
• Fakultäten: Fakultät für Sprach- und Literaturwissenschaften
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 31. Januar 2012
• 1. Bericht­erstatter:in: Harrington, Jonathan