Акустическая классификация звуков

Роман Якобсон, Гуннар Фант и Моррис Халле создали (1952) универсальную, характеризующую разные языки мира акустическую классификацию звуков, построенную на учете различных акустических параметров и включающую 12 бинарных признаков. По отношению к русскому языку выделяются следующие признаки.

1. Вокальность — невокальность (гласный – негласный: источник звука). Акустическое содержание этого признака — наличие или отсутствие четко выраженной формантной структуры. К вокальным относятся все гласные звуки и [р], [р'], [л], [л'], их спектр характеризуется четкой формантной структурой, состоящей из ряда лежащих друг над другом темных полос на спектрограмме, местоположение которых обусловлено артикуляторной характеристикой данного гласного. Все остальные звуки — невокальные, в их спектре большое место занимает шум.

2. Консонантность — неконсонантность (согласный – несогласный: источник звука). Акустическое содержание этого признака — низкий или высокий общий уровень энергии. Консонантные — все согласные, они характеризуются низким уровнем энергии — небольшой интенсивностью. Неконсонантные — все гласные, их интенсивность значительно выше. Интенсивность отражается на осциллограммах в амплитуде колебания, на динамических спектрограммах — в степени затемненности (или яркости) участка, на огибающих интенсивности — в отклонениях от 0 дБ.

3. Прерванность — непрерывность. К прерванным относятся согласные, при образовании которых на какое-то время возникает смычка органов речи в ротовой полости и вследствие этого либо полное отсутствие звуковых колебаний (например: [п], [т], [к], [ц], [ч']); на осциллограмме этих звуков начальный участок — ровная линия, на сонограммах — белая полоса), либо колебания с незначительной амплитудой (например [б], [д], [г], участки [р], на сонограммах — темная (или яркая) полоса лишь в нижней части спектра, отражающая голосовой источник). Все остальные звуки — непрерывные.

4. Звонкость — глухость. Акустическое содержание этого признака — наличие или отсутствие гармонических колебаний в низких частотах. Спектр звонких звуков отражает частоту основного тона — гармонические колебания в нижних частотах. На спектрограммах в нижней части частотного диапазона темная (или яркая) полоса — так называемый «голосовой барьер». На спектрограммах глухих звуков в нижней части спектра — отсутствие этой полосы.

5. Компактность — диффузность: степень концентрации энергии в узкой центральной области спектра. У компактных звуков основная энергия (доминирующая формантная область) сконцентрирована в сравнительно узкой части спектра, форманты F1 — F3 сближены. У диффузных звуков энергия распределена по всему спектру или по его краям, расстояние между F1 — F3 велико. Среди гласных максимально компактный — [а], частота его F1 наивысшая, поэтому она расположена ближе к F3; максимально диффузный — [и], частота его F1 самая низкая и наиболее удалена от F3. Для измерения степени компактности/диффузности гласных служит соотношение F3:F1 (/i/ = 13,6; /u/ = 7,4; /а/ = 3,4).

В артикуляционном отношении компактность соответствует передней, диффузность – задней артикуляции. Компактные согласные — нёбные, образованные в средней и задней части ротовой полости (/k/, /g/, /ŋ/); диффузные — губные и зубные, образованные в передней части ротовой полости (/d/, /t/, /n/, /p/,/b/, /f/, /m/).

6. Низкая тональность (гравис) — высокая тональность (акут). У низких звуков основная энергия сосредоточена в нижней части спектра, в низких частотах; у высоких звуков — в верхней части спектра, в высоких частотах. Низкие (грависные) звуки образуются в большей по объему и менее расчлененной ротовой полости, а высокие (акутные) — в меньшей по объему и более расчлененной. К грависным (низким) звукам относятся лабиальные и велярные согласные, а также гласные заднего ряда, артикулируемые вследствие оттягивания языка назад ([у], [о]). К акутным (высоким) звукам относят дентальные, палатальные и палатализованные согласные, а также гласные переднего ряда [и], [э].

7. Бемольность (огубленность) — небемольность (неогубленность) (от бемоль — нотный знак, обозначающий понижение звука на полутон). У бемольных звуков частоты всех формант понижены по сравнению с небемольными, некоторые верхние форманты ослаблены (менее интенсивны). Бемольность связана с сокращением переднего отверстия ротового резонатора в результате сближения краев губ и вытягивания их в трубочку.

8. Диезность — недиезность (от диез — нотный знак, обозначающий повышение звука на полутон). У диезных звуков верхние форманты сдвинуты вверх и/или усилены по сравнению с недиезными; нижняя граница участка шума сдвинута вверх на шкале частот. Противопоставление диезных — недиезных актуально для согласных: диезные — мягкие, недиезные — твердые.

9. Носовость — ртовость. Это противопоставление актуально для некоторых согласных: [м]—[б], [м']—[б'], [н]—[д], [н']—[д']. Спектр носовых согласных характеризуется добавлением формант в области 200 и 2 500 Гц. Признаки носовой/неносовой могут быть представлены как у гласных, так и у согласных. Спектр носовых звуков в отличие от неносовых характеризуется наличием большого числа формантных областей. У носовых гласных появляются дополнительные форманты между F1 и F2. У гласных с высокой F1, например у /а/, дополнительная носовая форманта появляется ниже F1. Дополнительные полюсы в спектре согласных, связанные с назализацией, не оказывают влияния на их резонансные признаки.

10. Напряженность – ненапряженность. Эта оппозиция выражается акустически высокой общей энергией спектра и ее широкой разверткой во времени сравнительно с более низкой общей энергией звука и ее узкой разверткой во времени. Артикуляторно напряженные фонемы произносятся с большей отчетливостью, большим звуковым давлением и более длительно, чем ненапряженные.

11. Резкость – нерезкость. Эта оппозиция обусловлена в акустическом плане большей (у резких звуков) или меньшей (у нерезких звуков) интенсивностью шума.

12. Глоттализованность – неглоттализованность характеризуется большей (меньшей) скоростью расходования энергии в заданный промежуток времени, что артикуляционно выражается в наличии (отсутствии) смыкания голосовой щели.

Эти 12 признаков в полном составе не встречаются ни в одном из известных языков.

Акустическая классификация звуков позволяет увидеть многие особенности звуков, но она разработана менее детально и используется не так широко, как артикуляционная классификация.