Звук языка одновременно явление физическое (акустическое), биологическое (артикуляционное) и социальное (собственно системно-языковое, фонологическое).
С точки зрения акустики звук представляет собой результат колебаний материального тела в упругой среде.
Высота зависит от частоты колебаний голосовых связок и измеряется в герцах (Гц). Человеческое ухо воспринимает звуки в диапазоне 16 Гц – 20 000 Гц. Ниже и выше сенсорного порога располагаются соответственно инфра- и ультразвуки. Мужской голос ниже женского, потому что голосовые связки мужчин длиннее и толще и заставить их колебаться с «женской» частотой труднее (Ср. голоса ребенка и взрослого, Витаса и Ф. Шаляпина).
Сила (громкость) определяется амплитудой колебаний и измеряется в децибелах (дБ). Если принять нижний порог чувствительности человеческого уха за 0 дБ, то звук шороха – 10 дБ, человеческая речь – 60, автомобильный гудок – 90, реактивный двигатель –120, болевой порог – 140. При пении голосом сопрано на расстоянии 1 м создается давление 100 дБ. Если заткнуть пальцами оба уха, громкость звука понижается на 20 дБ. При длительном воздействии звуков в 90 дБ возникает звуковая травма, результатом которой может быть тугоухость или полная потеря слуха. Сила используется в языках для смыслоразличения: крyжки – кружкu; болг. пaра ‘пар’ – парa ‘монета’; кор. tal ‘луна’ – ŧal ‘дочь’ различаются слабым и сильным [t].
Длительность определяется временем звучания. В некоторых языках длительность используется как смыслоразличительное средство: лат. liber ‘книга’ и līber ‘свободный’, нем. das Beet ‘грядка’ и das Bett ‘кровать’, монг. тэх ‘козел’ и тээх ‘класть’. В подобных языках, различающих долгие и краткие гласные, звучание долгих, в общем случае, в два раза продолжительнее кратких. По длительности различаются и согласные. Например, самым долгим в чешском языке является звук [s] (0,23 сек.), а наиболее кратким [r] (0,01-0,07 сек.). Длительность согласных, причем даже смычных, используется для смыслоразличения: якут. ‘а’ (союз) и ‘ягода’; русск. аллея – алея.
Тембр – индивидуальная окраска звука и соответственно голоса. Звуки разных людей, одинаковые по высоте, силе и длительности всегда будут отличаться по тембру, потому что голосовые возможности каждого человека уникальны. По тембру различаются тождественные по другим акустическим характеристиками звуки, исполненные на разных музыкальных инструментах или звуки одного инструмента при извлечении их разными способами.
Тембр определяется многими факторами – условиями колебаний, формой резонатора, обертонами, их соотношением по высоте и громкости, шумовыми призвуками и др.
Тон – результат гармонического (периодического, равномерного) колебания. Негармонические колебания называются шумом. Источник тонов являются находящиеся в гортани голосовые связки. Чтобы понять механизм их действия, достаточно представить колебание струны (К слову, в болгарском языке голосовые связки так и называются – гласни струни). Источником шума становится преграда, образуемая подвижным органом и создающая турбулентные или импульсные колебания. При образовании гласных и согласных возможны 4 случая отношения тона и шума:
1) чистый тон – гласные,
2) тон преобладает над шумом – сонорные,
3) шум преобладает над тоном – звонкие,
4) чистый шум – глухие.
Следует различать гармонические колебания лингвистического тона с тоном языков музыкального ударения (серб.-хорв., швед., др.-рус.), в которых тон является синонимом интонации – варьирования высоты и мелодики голоса. Тон здесь обладает смыслоразличительной функцией, как в русском языке ударение. В китайском литературном языке четыре тона. Например, звуковой комплекс ma в зависимости от тона означает: с ровном тоном ‘мать’, с восходящим ‘конопля’, с нисходяще-восходящим ‘ругаться’, с нисходящим ‘лошадь’.
Высотой, силой, длительностью и тембром обладает любой звук, например, музыкальный. Специфической акустической характеристикой звуков речи является их противопоставление по признакам «сонорность / шумность». Внутри шумных выделяются звонкие и глухие. Только данная характеристика отражается в классификации звуков русского языка в практике школьного и вузовского преподавания. Сонорные звуки не звонкие. По акустике они ближе к гласным, чем к согласным. Особенно звуки [л] и [j], которые могут быть определены как согласные и как гласные. От гласных они отличаются лишь по контрасту в фонетической последовательности.
В других языках есть полузвонкие согласные – в начале своего образования они звонкие, а потом глухие, или наоборот. Например, в азербайджанском языке есть взрывные согласные звуки, в которых после звонкой смычки следует глухой взрыв. Носителя языка с противопоставлением звонких (полнозвонких) и глухих воспринимают такие звуки как глухие. Русские не слышат начальную звонкую фазу артикуляции полузвонких, но для азербайджанца их звонкость ясно ощутима.
Фонетика связана с такими немовознавчимы дисциплинами, как физика (акустика), анатомия, физиология (создание звуков, строение речевого аппарата) и психологией (речевая деятельность человека является частью его психической деятельности).
Звуки речи можно одновременно рассматривать как физические, физиологические и лингвистические явления.
Звуки языка
Звуки речи по своей природе, по способу создания и по своему назначению -достаточно сложные единицы.
В природе мы слышим множество звуков (шум травы, шелест деревьев, гул, пение, свист, рев, стук различных физических явлений). Звуки, лишены всякого значения, называются пустыми (пустыми), или звуками физических явлений.
Не все звуки, которые произносит человек, является звуками речи. Человек может создавать много звучаний (крик, свист, кашляння, икання, сопение и под.), Но для общения имеют значение только те звуки и звукосполук, служащие для образования морфем и слов.
Звуки человек слышит, воспринимает органом слуха, поэтому в школьном языкознании звук характеризуется как слуховое ощущение, вызываемое механическими колебаниями. В физике - звук трактуется как распространяемые в упругих телах (твердых, жидких и газообразных) механические колебания. V музыке определяется как тон определенной высоты и силы. В линмистици звук - это членораздельный элемент человеческой речи, образованный с помощью органов речи. Звуки - это материальная оболочка слов. Наш язык звуковая, членораздельная.
Кроме того, в лингвистике звуки одновременно характеризуются:
Как явление физическое, или физический аспект звука .- его звучание, акустика, потому возникают в результате колебаний воздуха и различаются по высоте, долготе, силой, тембром;
Как явление анатомо-артикуляционное, то есть физиологический аспект, поскольку они образуются органами речевого аппарата человека с участием центральной нервной системы;
Как явление функциональное, или лингвистический аспект - функция звуков в речи, потому что звуки создают материальную оболочку слов, служат для их образования, распознавания, указывают на различия в значении слов и их форм.
Хотя все три аспекта изучения звуков представлены в школьном языкознании, но четкого разграничения их нет. Они изучаются в единстве, что обеспечивает усвоение учащимися акустически-физиологических и функциональных признаков звуков как целостного явления.
Акустические свойства звуков
Особенности звуков изучаются акустикой. В акустике рассматриваются свойства волновых движений, зависят от характеристик источника колебаний, и те ощущения, которые возникают у человека, который воспринимает тот или иной звук.
В физическом аспекте каждом звуковые человеческой речи свойственны такие пять признаков: высота, сила, долгота, чистота, тембр.
Высота звука зависит от частоты колебаний упругого тела, то есть от количества сжатий-разреженного воздуха за одну секунду (один сжатие-разрежение в секунду - это герц). Человеческое ухо воспринимает звук частотой от 16 (самый низкий звук) до 20 000 Гц. Диапазон колебаний в человеческом языке значительно меньше: у мужчин - 85-200 Гц, у женщин -160-340 Гц (у женщин голосовые связки короче, и поэтому звук выше), у певцов - от 80 (самый низкий бас) до 1300 (выше сопрано) Гц. Высота звука в языке используется для формирования интонации высказывания, а также частично ударения.
Сила (интенсивность) и громкость звука зависят от амплитуды (размаха) колебаний голосовых связок, что, в свою очередь, обусловлено силой, с которой давит на голосовые связки или другие преграды выдыхаемый поток воздуха. Чем больше размах колебаний, тем сильнее звук. С помощью силы звука выделяют ударные слоги, добиваются хорошего слышимости и тому подобное. Колебательные движения вызывают сгущение и разрежение звуков, что, в свою очередь, вызывает изменения воздушного давления по сравнению с атмосферным (увеличивает или уменьшает его). Соответственно, сила звука зависит от величины звукового давления волны, распространяющейся. Сила звука оценивается слухом как громкость: увеличение звукового давления приводит к увеличению громкости, уменьшение - к ее ослаблению. Сила звука, или интенсивность, измеряется в особых единицах - децибелах (1 дБ). Здесь оказывается человеческий фактор (громкая или тихая беседа, говорит супруг и т.д.). Громкий разговор равна примерно 70 дБ.
Между силой звука и его громкостью существует сложная зависимость. Во время одного и того же звукового давления звуки с частотой 1000-3000 Гц слышать лучше, оцениваются как более громкие, чем звуки с частотой 100-200 Гц. Наибольшую интенсивность имеют открытые гласные звуки [а], [о], [э], наименьшую - закрытые [и], [у], [и]. Напряженные гласные звуки легко переходят в согласные [в] - [в], [и] - [и]. Регулировка силы звуков предопределяется условиями общения, в частности расстоянием между его участниками, а также эмоциональным состоянием вещателей.
Долгота зависит от времени звучания. Продолжительность звука в слове выражается в миллисекундах: например, гласный е в украинском языке продолжается 240-260 мс, громкий и - 245-265 мс. Украинский язык различает обычные и удлиненные согласные (цена и ценный, во ржи и в жизни), немного дольше звучат в ней отмечены гласные.
Чистота звука зависит от ритмичности колебаний. Если колебания ритмичные, равномерные, возникают чистые тона; если колебания неритмичные, слышатся шумы. Источником тонов являются колебания голосовых связок, а источником шумов - трение воздуха о губы, зубы, небо, язык и тому подобное. Чисто тональными звуками есть гласные, шум участвует в формировании согласных звуков.
Тембр зависит от дополнительных тонов, которые накладываются на основной и является основной акустической признаком каждого отдельного звука речи. Именно тембр несет информацию о том, как создается определенный звук, который слышит слушатель. Тембр несет также информацию об особенностях строения резонаторов каждого отдельного человека (не только глоточная, ротовая и носовая полости, но и форма языка, выпуклость неба, состояние зубов и т.д. влияют на размер резонатора). Именно благодаря тембровые мы узнаем голос человека, даже не видя ее. Тембр предоставляет том или ином языке неповторимого национальную окраску.
По тембру различают звучания конкретного вещания, которое может быть светлым, легким, мощным, радостным, мрачным и т. Д. Тембральных характеристики звуков существенно дополняют содержание того или иного высказывания, создают нужное настроение, соответствующий подтекст.
Высота звука зависит от количества колебаний в единицу времени. От увеличения количества колебаний высота звука повышается, от уменьшения – понижается. Высоту звуков измеряют герцами – одно колебание в секунду (Герц – нем. физик). Человеческое ухо воспринимает звуки от 16 до 20 000 герц. Изменения высоты звуков в речи создает интонацию, мелодику речи.
Сила звука (громкость) определяется амплитудой колебаний звуковой волны: чем больше амплитуда, тем сильнее звук. В речи сила звука связывается с понятием о силовом ударении. Сила звука воспринимается слушающим как громкость.
Длительность или долгота звука связана с продолжительностью данного звука во времени с его количеством колебаний: в русском языке, например, гласные под ударением длительнее безударных.
Тембр звука (собственное звучание звука). Тоны и шумы взаимодействуют в ротовом и носовом резонаторах, создавая индивидуальные тембры звуков, по которым мы и узнаем звуковую речь наших знакомых и родных.
Характер колебательных движений. Большую роль в акустической окраске звуков играет характер колебательного движения: если оно совершается ритмически, то есть через определенные интервалы повторяются такие же периоды, то такая звуковая волна создает музыкальный тон (гласные); Если же колебательное движение прерывается, то ухо воспринимает такой звук как шум (согласные).
4.Акустическая классификация звуков речи.
Акустическая классификация строится на звуковых (акустических) признаках. К акустическим признакам звука относятся звучность, сила и высота.
По звучности различают вокальные и невокальные звуки. Вокальными являются гласные и сонорные согласные, а невокальные – шумные согласные.
По силе звуки делятся на консонантные и неконсонантные . Консонантные – это слабые звуки, к ним относятся все согласные, а неконсонантные звуки – это сильные звуки, к ним относятся все гласные.
По высоте звуки делятся на высокие и низкие . К высоким относятся гласные звуки переднего ряда, а также переднеязычные и среднеязычные согласные звуки. К низким относятся все остальные гласные и согласные звуки.
Так, например, звук [о] - вокальный, неконсонантный, сильный, низкий, а звук [д] – невокальный, консонантный, слабый, высокий.
5.Понятие об артикуляции. Речевой аппарат, его устройство и функции отдельных частей.
Артикуляция – это работа органов речи: легких; дыхательного горла; гортани; голосовых связок, расположенных поперек гортани; полости рта, полости губ, языка и др.
Легкие
Связки
Артикуляционный аппарат
Зубы пассивные органы
Небо
Язык активные органы
Нижняя челюсть
Артикуляция состоит их трех моментов: экскурсии, выдержки и рекурсии.
Экскурсия – это начальный момент, когда органы речи готовятся к произношению.
Выдержка , или центральный момент, - это момент произношения звука, его звучания.
Рекурсия – заключительный момент, когда органы речи завершают произношение.
При артикуляции гласных звуков активную роль играют язык и губы. В артикуляции согласных звуков участвуют не только язык и губы, но и небо. Например, звук [у] образуется посредством губ (они округлены), а звук [р] – вибрацией кончика языка.
Лекции:
Деятельность говорящего завершается созданием звуковых колебаний в виде звуковой волны – речевой сигнал в фонетике. Он относится к последней фазе речепроизводства. Физические свойства этого сигнала изучает акустическая фонетика , основной частью акустической фонетики является акустическая теория . Речевой сигнал представляет собой незначительные колебания воздуха, «путешествуя» по воздуху он достигает барабанных перепонок, заставляет их колебаться и отсюда берет начало сложных процесс слухового анализа.Задача: выявить и описать аэродинамические и акустические процессы, которые происходят в речевом тракте при произнесении звуков. Понимание этих процессов важно, т.к. данные акустики могут объяснить многие особенности акустики.
Основы акустической теории были заложены в ХХ веке. Гельмгольц, Фант: акустическая теория речеобразования, 1964, Фланган.
Положения теории.
1.Сами по себе движения речевых органов звуки не рождают.
2.Роль органов речи состоит в том, чтобы создать в речевом тракте аэродинамические условия для речевых или звуковых колебаний. Здесь речевой тракт как акустическая труба.
Чтобы она издавала звуки необходимы 2 условия:
Создать в ней необходимый поток воздуха и превратить его в колеблющуюся воздушную струю. Поток воздуха создается дыхательной системой.
Осуществление второго условия благодаря голосовым связкам и преградам в надгортанной части речевого тракта.
3 типа источника звуков:
2.Турбулентный – образуются вихревые потоки, вызывают специфический шум, из-за преграду в виде сужения (шипящие, свистящие, фрикативные).
3.Импульсный – преграда в виде смычки.
Учебник Реформатского:
Общей теорией звука занимается раздел физики - акустика . С точки зрения акустики, звук - это результат колебательных движений какого-либо тела в какой-либо среде, осуществляемый действием какой-либо движущей силы и доступный для слухового восприятия.
Акустика различает в звуке следующие признаки:
1. Высоту , что зависит от частоты колебаний: чем выше частота (кол-во колеб. на ед-цу t) колебаний, тем выше звук; чем ниже частота колебаний, тем ниже звук. 1Герц=1колебание/сек).
2. Силу , что зависит от амплитуды (размаха) колебаний (расстояние высшей точки подъема и низшей точки падения звуковой волны); чем больше амплитуда колебания (т. е. чем сильнее размах), тем сильнее звук.
3. Длительность или долготу ; для языка важна г.о. соотносительная длительность звуков. Так, в русском языке ударные гласные длительнее безударных, но во многих языках под ударением бывают и долгие, и краткие гласные (в немецком, английском, французском, киргизском, туркменском и др.).
4 . Тембр (тембр - от французского timbre - “колокольчик”) звука, т. е. индивидуальное качество его акустических признаков.
Типы звуковых колебаний:
1)периодические (равномерные) , кол-во колебаний на единицу времени не изменяется.
2)непериодические (неравномерные) , количество колебаний на единицу времени меняется.
В рез-тате периодических колебаний возникают тоны (колебания голосовых связок и воздуха, заполняющего полости рта и носа); в рез-те непериодических колебаний возникают шумы (колебания губ, языка, маленького язычка, звуки трения и взрыва у сближенных или сомкнутых органов речи). Тоны имеют абсолютную высоту , шумы обладают лишь относительной высотой , поэтому можно говорить о более высоких и низких шумах, но определить абсолютную высоту шума нельзя.
Резонанс возникает в замкнутой воздушной среде. Благодаря наличию резонатора тон усиливается и обогащается наслаивающимися на него гармоническими обертонами (обертон - от немецкого Oberton - “верхний тон”), более высокими тонами.
Тембр звука - явление, содержащее в себе основной тон и шум (или их комбинацию), гармонические обертоны (если есть основной тон) и резонаторные тоны.
Акустически звуки речи разделяются на сонорные (звучные) и шумные . Сонорные определяются резонаторными тонами, шумы в них или вовсе не присутствуют (гласные), или участвуют минимально (например, в р - разного типа); в шумных (а это только согласные) тембр определяется характером данного шума.
Крайние точки по сонорности - гласная [а] и шумная согласная [п]. Характерное для [а] звучание состоит из чисто тонального эффекта, т. е. определяется только данным резонаторным тоном, шумов в [а] нет, для звука [п] тональные эффекты сведены к нулю; то же, что характеризует тембр [п], состоит именно в характерном шуме взрыва сомкнутых губ, а голос в образовании звука [п] не участвует.
Между этими двумя полюсами - чисто тональных звуков типа гласного [а] и далее в убывающем по сонорности порядке (благодаря уменьшающемуся раствору рта) [э], [о], [и], [у] и чисто шумовых , типа глухого, мгновенного шумного [п] - находятся звуки, переходные от сонорных к шумным: в пределах сонорных - сонорные согласные [м], [н], [л], [р], [и], [w], а в пределах шумных - звонкие шумные длительные, как [в], [з], [ж], и мгновенные, как [б], [д], [г], глух и е шумные длительные, как [ф], [с], [ш], [х], и мгновенные, как [п], [т], [к]. Таким образом, акустически гласные выделяются как чисто тональные звуки.
ФОНЕТИКА
Человеческий язык – это прежде всего звучащая речь. Звуки языка, как отмечалось выше, изучает фонетика.
В фонетике звуки изучаются с разных сторон, или в разных аспектах:
1) Акустический аспект. Т.е. изучение звуков речи как физического явления
2) Анатомо-физиологическ ий (или биологический, или артикуляционный), т.е. изучение звуков как результата работы ряда органов человека, т.е. органов речи.
Способность органов слуха воспринимать звуки называется перцепцией , а совокупность движений органов речи при образовании звуков называется артикуляцией.
3) Лингвистический (или функциональный) аспект – это изучение функций звуковых единиц языка, т.е. использование их в языке.
Этим аспектам соответствуют три фонетические дисциплины:
Акустика речи,
Физиология речи (антропофоника),
Фонология.
Акустический аспект изучения звуков (акустика речи)
По своей физической природе звуки речи являются колебательными движениями воздушной среды, вызванными звучащим телом (органами речи) и воспринимаемыми человеческим слухом. Эти движения характеризуются определенными физическими (или акустическими) свойствами, рассмотрением которых и занимается акустика.
Звуковые колебания могут быть ритмичными или периодическими, в результате их возникают тоны . Колебания могут быть и аритмичными, или непериодическими, они приводят к возникновению шумов. В языковых звуках шумы и тоны обычно сочетаются. Гласные – в основном тоны, глухие согласные – шумы, в сонорных р, л, м, н больше тона, а в звонких шумных – больше шума.
Существуют два плана признаков, характеризующих звуки: 1) воспринимаемые признаки звука: а) высота, б) сила или громкость, в) длительность, г) тембр, 2) их акустические корреляты (т.е. связанные с ними взаимной зависимостью, обусловленностью) : а) частота, б) интенсивность, в) время звучания, г) спектр.
Гармоническое колебание, происходящее по закону синуса, характеризуется максимальным смещением от положения равновесия – амплитудой колебания и временем, которое затрачивается на совершение полного колебания, - периодом колебания. Величина, обратная периоду, - частота колебания. Единицей частоты является герц (Гц). Человеческое ухо способно воспринять звуковые колебания в полосе частот от 20 до 20000 герц.
Частота колебаний обусловливает высоту звука. Частота колебаний голосовых связок обусловливает высоту голоса. Высота голоса при пении колеблется в полосе частот от 75 – 80 герц в секунду (бас) до 1000 – 1200 Гц в секунду (сопрано).
Звуки с большой частотой называются высокими, а с низкой частотой – низкими. Длина слышимых звуковых волн от 15 м (самые низкие звуки) до 3 м (самые высокие звуки).
Амплитуда колебания обусловливает силу звука. Восприятие звуковых колебаний органами слуха основано на явлении резонанса. Внутри уха имеется около 4,5 тысяч тончайших волокон различной длины, как бы «настроенных на различные тоны. Барабанная перепонка передает им колебания, но воспринимают колебания только волокна. «настроенные» природой на частоту, которую имеет переданное барабанной перепонкой колебание.
Колеблющийся источник звука излучает энергию в окружающий воздух.
Интенсивность звуковой волны воспринимается слуховым аппаратом как громкость.
Источник звука может колебаться многими способами. Струна музыкального инструмент, если она настроена, издает определенные тон. Однако если трогать струну в разных местах, то возникают звуки одного тона, но разных оттенков. Звуки одной тональности имеют разную окраску потому. Что колебание струны может происходить с различной частотой. Наименьшая (или основная) частота имеет место при колебании всей струны в целом, что дает основной тон. Большие частоты возникают при колебании частей струны. Эти частоты являются кратными основной частоте и относятся к собственным колебаниям струны. Собственные колебания струны, кроме основного тона, дают звуки, которые называются обертонами. Звук струны складывается из основного тона и обертонов. Трогая струну в различных точках, мы создаем различные спектры колебания. Спектр колебания содержит обертоны разной силы, которые и создают окраску звука, его тембр.
На явлении резонанса основано не только восприятие звуковых колебаний, но и их образование. Колебание одного тела может быть воспринято и усилено резонаторами – другими телами или «воздушным столбом». Чем больше резонатор, тем ниже его собственный звук, чем меньше резонатор, тем выше его собственный звук. Резонирующие тела имеют собственные колебания, равные или близкие по частоте колебаниям звучащего тела. Благодаря резонаторам усиливаются различные составные тоны звука, при этом главный тон, создаваемый резонированием и приобретающий определенные свойства в зависимости от области резонирования, называется формантов звука. Форманты представляют собой постоянные характеристики звуков речи.
Акустические свойства звуков речи изучаются в современной науке точными методами при помощи специальной аппаратуры.