Гласные

Тоновый звук рождается голосовыми связками. Положение и напряжение голосовых связок, положение хрящей гортани могут рождать разные типы звука: чистый тон, скрипучий голос и так далее. Звук, рожденный голосовыми связками, обрабатывается несколькими резонаторами (глотка, ротовая и носовая полость). Каждый резонатор имеет индивидуальные характеристики и окрашивает голос индивидуальными же чертами, что делает голоса узнаваемыми. Кроме индивидуальных черт есть и генеральные, которые формируются в результате приобретения социальных (языковых) навыков. К ним относится способ артикуляции звуков речи. Форма резонатора, необходимая для точной артикуляции звука (узнаваемой другими членами языкового коллектива), осваивается ребенком с детства. Это очень трудный опосредованный процесс, так как выстраивается он от акустических впечатлений, которые ребенок пытается повторить, отталкиваясь от несформированной еще артикуляции.

Производство гласного звука представляет собой своего рода аккорд, который задается голосовыми связками и несколькими резонаторами, что отражается в его частотной структуре. Для узнавания гласного важны первые два частотных усиления снизу (выглядят как интенсивные слои), первые две форманты, F1 и F2 важны. Формант больше чем две, но именно F1 и F2 отвечают за лингвистическую суть гласного. Генеральное свойство любого гласного — зависимость структуры частот от положения языка и раствора челюстного угла (формы резонатора).

Артикуляционная схема гласных выглядит как трапеция (или как треугольник), стоящая на вершине. Различают ряды и подъемы языка при артикуляции. Русский гласный [а], например, находится в максимально нижнем положении (нижний ряд), тело языка собрано в средней части (в среднем ряду). Гласный [о] среднего подъема и заднего ряда. Гласный [э] среднего подъема и переднего ряда. Гласный [и] верхнего подъема и переднего ряда. Гласный [ы] верхнего подъема и среднего ряда (этот гласный в русском произношении меняет ряд, скользит из среднего в передний ряд). Гласный [у] заднего ряда и верхнего подъема.

Зависимость акустических характеристик гласных от артикуляционных характеристик обратная: чем ниже подъем, тем выше частота звука первой форманты (F1), которая связывается с подъемом гласного. Чем более передний гласный, тем выше частота второй форманты (F2). Таким образом гласные можно узнавать на спектрограмме по положению F1 и F2. Гласный представляет собой не точку в артикуляционном пространстве, а некоторую зону. Самая примерная схема ударных русских гласных с точки зрения частотного распределения первой и второй форманты (соответствующих подъему и ряду гласного) такова:

Это идеальная схема сорасположения первой и второй форманты. В реальности эти значения зависят от многих факторов: мужской или женский голос, взрослый или ребенок, движение тона, громкость и так далее. Существуют способы нормализации этих данных, но в живой речи мы имеем дело с разнообразием. Несмотря на разнообразие типов речи, мы узнаем звуки в речи разных людей. Для этого есть причины.

На динамической спектрограмме гласные узнаются по ламинарной (слоистой) формантной структуре и отсутствию высокочастотных шумов. Идеальное взаимное расположение F1 (снизу) и F2 (сверху) показано на схеме на примере сочетаний [тас] (таз), [сот], [с’ет] (сед), [сут] (суд), [сыт], [с’ит] (сито). В реальности соседние звуки вносят коррективы в формантную структуру гласных.

Взаимное расположение формант позволяет нам физически узнавать гласные в исполнении различных голосов.

В том случае, если гласные непереднего ряда ([а], [о], [у]) находятся после мягких согласных перед твердыми, их формантная структура меняется, они получают продвижение вперед: [с’ад] (сяду), [т’от] (тётка), [т’ус] (ТЮЗ). Гласный [ы] перед мягкими — это [и].

Схема: мягкий согласный — гласный — твердый согласный (C᾽ ГС)

Перед мягкими после твердых: СГС’

Между мягкими: С’ГС’ [с’ат’]. F2 повышена.

Иллюстрация на примере: [тот], [т’от], [то’т], [т’о’т]. Первая и вторая форманты подсвечены.

Не только твердость/мягкость влияет на формантную структуру гласного. Место и способ образования согласного также влияют на структуру соседнего гласного. Одни из них повышают форманты, другие понижают.