Menschliche Sprachlaute

Menschliche Sprachlaute

Hier finden Sie Signalformen und Spektren einiger menschlicher Sprachlaute.

Vokale:
Vokale werden quasiperiodisch angeregt. Die Grundfrequenz bleibt näherungsweise gleich. Durch die Zungenstellung verändern sich die Resonanzeigenschaften des Mund-Nasen-Rachenraumes. Dadurch werden manche Obertöne im Signal angehoben und andere abgeschwächt bzw. unterdrückt. Die Vokale unterscheiden sich daher in Signalform und Spektrum.

A__Signalform A__Spektrum	E__Signalform E__Spektrum	I__Signalform I__Spektrum
O__Signalform O__Spektrum	U__Signalform U__Spektrum

Stimmlose Konsonanten
Stimmlose Konsonanten werden rauschförmig angeregt. Es kann Ihnen daher keine Grundfrequenz zugeordnet werden. In der Signalform können keine signifikanten Unterschiede erkannt werden. Sie lassen sich aber aufgrund unterschiedlicher Maxima und unterschiedlicher Bandbreiten ihrer Spektren unterscheiden.

sch__Spektrum

Nachbildung menschlicher Sprachlaute

Vokale:
Da Vokale quasiperiodisch angeregt werden, kann ein möglichst obertonreiches periodisches Signal als Ausgangsmaterial für die synthetische Nachbildung von menschlichen Sprachlauten verwendet werden. Dieses Signal muss nun mit einem Formatfilter, dessen Frequenzgang dem Spektrum des nachzubildenden Vokals entsprechen soll, bearbeitet werden.

Ausgangsmaterial: Sägezahn 110 Hz
Mit Formantfilter bearbeitet: Sägezahn_A, Sägezahn_E, Sägezahn_I, Sägezahn_O, Sägezahn_U

Ausgangsmaterial: Rauschen
Mit Formantfilter bearbeitet: Rauschen_A, Rauschen _E, Rauschen _I, Rauschen _O, Rauschen _U

Da die Formanten auch rauschförmigem Ausgangsmaterial durch Filterung aufgeprägt werden, können die Vokale auch bei gefiltertem Rauschen noch mehr oder weniger gut erkannt werden.

Stimmlose Konsonanten:
Da stimmlose Konsonanten rauschförmig angeregt werden, wird Rauschen als Ausgangsmaterial für die Synthese dieser Laute verwendet. Der Frequenzgang des Filters muss dem Spektrum des nachzubildenden Konsonanten entsprechen.

Ausgangsmaterial: Rauschen
Mit Formantfilter bearbeitet: Rauschen_sch, _sss, Rauschen _zzz

Projekt

Versuchen Sie, sich möglichst gut mit den Mechanismen der menschlichen Sprachproduktion vertraut zu machen.

Nehmen Sie Ihre eigenen Sprachlaute (und/oder jene Ihrer Freundinnen und Freunde) auf.
Bestimmen Sie die Sprachgrundfrequenz. Versuchen Sie auch, die Formanten der Vokale zu ermitteln und tragen Sie diese in das Vokalviereck ein.

Vermutlich werden sich die Formanten verschiedener Sprecher zum Teil deutlich unterscheiden.
Warum ist Ihrer Meinung nach gegenseitiges Verstehen in der Alltagssprache im Allgemeinen trotzdem problemlos möglich?

Versuchen Sie, durch Filterung einer Sägezahnschwingung (oder auch einer Folge von Impulsen) und Rauschen menschliche Sprachlaute zu synthetisieren.

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