Исследование акустической вариативности s методом главных компонент

Статья посвящена оценке степени акустической вариативности альвеолярного сибилянта s в разных языках. В работе привлекается материал пяти неродственных языков народов России с различными фонетическими системами: адыгейского, нанайского, русского, удмуртского и чукотского. Рассматривается в первую очередь вариативность единиц в одном и том же контексте в условиях контроля максимального числа параметров. Анализировались полевые записи авторов. Произнесения были размечены вручную, затем информация о спектре автоматически извлекалась и трансформировалась методом линейного предиктивного кодирования. Полученные спектральные срезы анализировались по десяти параметрам: частота первого пика (в герцах и барках), угловой коэффициент, отражающий крутизну подъема огибающей до первого пика, спектральный центр масс (в герцах и барках), стандартное отклонение (в герцах и барках), асимметрия и эксцесс. Поскольку анализировать все эти меры одновременно не представляется возможным, для уменьшения числа переменных был использован метод главных компонент. Кумулятивная доля дисперсии, объясненная двумя первыми главными компонентами, составила 65 %. В статье показано, как с помощью метода главных компонент можно измерить и сравнить вариативность произнесений s в разных языках. В результате исследования: 1) был создан алгоритм анализа вариативности, который может использоваться и в других областях акустики; 2) можно заключить, что у отдельных дикторов различия в реализации s могут быть более резкими, чем между языками в целом; 3) выяснилось, что произнесения на нанайском и чукотском более вариативны, чем на других языках, что соотносится с объемом подсистем сибилянтов выбранных языков. Полученные данные могут быть аргументом в пользу того, что в больших подсистемах единицы менее вариативны, и чем меньше подсистема, тем больше вариативность входящих в нее единиц.

акустическая вариативность, сибилянты, метод главных компонент, фонетическая типология, консонантизм

1. Андреева Т. Е. Звуковой строй томмотского говора эвенкийского языка. Экспериментально-фонетические исследования. Новосибирск: Наука, 1988

2. Асиновский А. С. Консонантизм чукотского языка (на основе экспериментально-фонетических данных). Л.: Наука, 1991

3. Асиновский А. С. Сопоставительная фонетика чукотско-камчатских языков: Дис. ... д-ра филол. наук: 10.02.02. Санкт-Петербург, 2003

4. Белова Е. Б. Аффрикаты удмуртского языка в экспериментальном освещении: Дис. ... канд. филол. наук: 10.02.07. Ижевск, 2000

5. Гордина М. В. История фонетических исследований (от античности до возникновения фонологической теории). СПб.: Филологический факультет СПбГУ, 2006

6. Bladon, R. A. W., Nolan, F. A videofluorographic investigation of tip and blade alveolars in English. Journal of Phonetics, 1977, no. 5, p. 185-93.

7. Campbell-Kibler, K. Intersecting variables and perceived sexual orientation in men. American Speech, 2011, vol. 86 (1), p. 52-68.

8. Chordoff, E. R. Structured variation in obstruent production and perception. A PhD dissertation. Baltimore, Maryland, 2017, 281 p.

9. Dart, S. Articulatory and Acoustic Properties of Apical and Laminal Articulations. UCLA Working Papers in Phonetics, 1991, no. 79, p. 1-155.

10. Forrest, K., Weismer, G., Milenkovic, P., Dougall, R. N. Statistical analysis of word-initial voiceless obstruents: preliminary data. The Journal of the Acoustical Society of America, 1988, vol. 84 (1), p. 115-123.

11. Fox, J., Weisberg, S. An R Companion to Applied Regression. Second Edition. Thousand Oaks CA: Sage, 2011. URL: http://socserv.socsci.mcmaster.ca/jfox/Books/Companion.

12. Fuchs, S., Toda, M. Do differences in male versus female /s/ reflect biological or sociophonetic factors? In: Turbulent Sounds. An Interdisciplinary Guide, 2010, p. 281-302.

13. Gordon, M., Barthmaier, P., Sands, K. A cross-linguistic acoustic study of voiceless fricatives. Journal of International Phonetic Association, 2002, no. 32, p. 141-174.

14. Haley, K. L., Seelinger, E., Mandulak, К. С., Zajac, D. J. Evaluating the spectral distinction between sibilant fricatives through a speaker-centered approach. Journal of Phonetics, 2010. vol. 38 (4), p. 548-554.

15. Heffeman, K. Evidence from HNR that /s/ is a social marker of gender. Toronto Working Papers in Linguistics, 2004, vol. 23 (2), p. 71-84.

16. Hughes, G. W., Halle, M. Spectral properties of fricative consonants. The Journal of the Acoustical Society of America, 1956, vol. 28 (2), p. 303-310.

17. Husson, F., Lê, S., Pagès, J. Exploratory multivariate analysis by example using R. Chapman and Hall/CRC, 2017.

18. Jones, M. J., McDougall, K. The Acoustic Character of Fricated /t/ in Australian English: A Comparison with /s/ and /esh/. Journal of the International Phonetic Association, 2009, vol. 39.3, p. 265-289.

19. Jongman, A., Wayland, R., Wong, S. Acoustic characteristics of English fricatives. The Journal of the Acoustical Society of America, 2000, vol. 108 (3), p. 1252-1263.

20. Ladefoged, P., Maddieson, I. The Sounds of the World’s Languages. Blackwell, 1996, 414 p.

21. Levon, E., Holmes-Elliott, S. East end boys and west end girls: /s/-fronting in Southeast England. University of Pennsylvania Working Papers in Linguistics, 2013, vol. 19 (2), p. 111-120.

22. Li, F. F., Edwards, J., Beckman, M. Spectral Measures for Sibilant Fricatives of English, Japanese and Mandarin Chinese. In: Proceedings of the 16th International Congress of Phonetic Sciences, 6-10 August 2007. Saarbrücken, Germany. 2007, p. 917-920.

23. Lindblad, P. Svenskans sje- och tje-ljud i ett Allmänfonetisk Perspectiv. Lund, C. W. K. Gleerup, 1980.

24. Lindblom, B., Maddieson, I. Phonetic Universals in Consonant Systems. In: Li, C., Hyman, L. M. (eds.). Language, Speech and Mind. London, Routledge, 1988, p. 62-78.

25. Maniwa, K., Jongman, A., Wade, T. Acoustic characteristics of clearly spoken English fricatives. The Journal of the Acoustical Society of America, 2009, vol. 125 (6), p. 3962-3973.

26. Markel, J. D., Gray, A. J. Linear prediction of speech. Berlin, Springer-Verlag, 1976.

27. McCutcheon, M. J., Hasegawa, A., Fletcher, S. G. Effects of palatal morphology on /s, z/ articu lation. The Journal of the Acoustical Society of America, 1980, vol. 67 (S1), p. S94-S94.

28. Munson, B., Jefferson, S. V, McDonald, E. C. The influence of perceived sexual orientation on fricative identification. The Journal of the Acoustical Society of America, 2006, vol. 119 (4), p. 2427-2437.

29. Nartey, J. N. A. On Fricative Phones and Phonemes. PhD Dissertation. UCLA, 1982, 192 p.

30. Newman, R. S., Clouse, S. A., Burnham, J. L. The perceptual consequences of within-talker vari ability in fricative production. The Journal of the Acoustical Society of America, 2001, vol. 109 (3), p. 1181-1196.

31. Nittrouer, S., Studdert-Kennedy, M., McGowan, R. S. The emergence of phonetic segments: Evidence from the spectral structure of fricative-vowel syllables spoken by children and adults. Journal of Speech and Hearing Research, 1989, vol. 32 (1), p. 120-132.

32. Ohala. J. J. The phonetics of sound change. In: Historical linguistics: Problems and perspectives. Ed. by C. Jones. London, New York, Longman, 1993, p. 237-278.

33. Podesva, R. J., Van Hofwegen, J. How conservatism and normative gender constrain variation in inland California: The case of /s/. University of Pennsylvania Working Papers in Linguistics, 2014, vol. 20 (2), p. 128-137.

34. Rapp, K. M. Vergleichende Grammatik als Naturwissenschaft. Stuttgart, Tübingen, 1855.

35. Schütz, A. J. The Voices of Eden: A History of Hawaiian Language Studies. Honolulu, University of Hawaiʻi Press, 1994.

36. Shadle, C. H., Scully, C. An articulatory-acoustic-aerodynamic analysis of [s] in VCV sequences. Journal of Phonetics, 1995, vol. 23 (1), p. 53-66.

37. Silbert, N., de Jong, K. Focus, prosodic context, and phonological feature specification: Patterns of variation in fricative production. The Journal of the Acoustical Society of America, 2008, vol. 123 (5), p. 2769-2779.

38. Tabain, M. Variability in fricative production and spectra: Implications for the hyper- and hypo-and quantal theories of speech production. Language and Speech, 2001, vol. 44 (3), p. 57-94.

39. The Oxford Handbook of Laboratory Phonology. Eds. A. C. Cohn, C. Fougeron, M. K. Huffman. Oxford University Press, 2012.

40. Zwicker, E. Subdivision of the audible frequency range into critical bands (Frequenzgruppen). The Journal of the Acoustical Society of America, 1961, vol. 33 (2), p. 248-248.