coda final 2006 d edu

Silben Workshop Münster, 2011
Gibt es schwierige Silbentypen?
Christine Mooshammer, Haskins Labs, New Haven, CT
in Kooperation mit
Louis Goldstein (Haskins & USC, Los Angeles, CA)
Aude Noiray (Haskins)
Mark Tiede (Haskins & MIT, Boston, MA)
Elliot Saltzman (Haskins & BU, Boston, MA)
Hosung Nam (Haskins)
Argyo Katsika (Haskins & Yale, CT)
Raj Dhillon (Haskins & Yale, CT)
Scott McClure (Nuance, MA)
1
1
Silben Workshop Münster, 2011
Übersicht
1.Gibt es Silbentypen, die schwieriger sind als
andere?
1.1.Hintergrund
1.2.Evidenz aus eigenen Arbeiten:
1.2.1. Reaktionszeitmessungen bei Erwachsenen
1.2.2. Reaktionszeitmessungen bei Kindern
(Pilot)
2
2
Silben Workshop Münster, 2011
Übersicht (Teil II)
1.
Gibt es Silbentypen, die schwieriger sind als andere?
2. In welcher Silbenposition treten die meisten Schwierigkeiten auf (CVC)?
2.1.Hintergrund
2.2.Evidenz aus eigenen Arbeiten
2.2.1.Artikulatorische Daten von Versprechern
2.2.2.Reaktionszeitmessungen bei Erwachsenen
2.2.3. Prosodische Effekte auf Versprecher
2.2.4. Kopfbewegungen
3. Abschlussdiskussion: Modellierung innerhalb der Artikulatorischen
Phonologie
3
3
1. Gibt es Silbentypen, die
schwieriger sind als andere?
Silben Workshop Münster, 2011
1.1 Hintergrund: CV einfacher als andere Silbentypen
Typologie:
CV Silben universell präferiert (Clements & Keyser 1983)
Ausnahme Arrente
viele Sprachen erlauben keine VC Silben und/oder keine Coda
Sprachwandelprozesse:
verlaufen öfter in Richtung CV Silben als in Richtung VC Silben (Vennemann 1988)
Ausnahme: Bininj Gun-Wok
Spracherwerb
aus Levelt, Schiller, Levelt 1999
4
4
1. Gibt es Silbentypen, die
schwieriger sind als andere?
Silben Workshop Münster, 2011
1.1 Hintergrund
Versprecherforschung:
wenig Daten, da Kontext ausschlaggebend für
Versprecher
Stemberger (1983): Versprecher in Konsonantenclustern
führen oft zur Vereinfachung der Silbenstruktur, aber
auch oft nicht (Cluster → Singleton, Singleton → Cluster)
Pouplier (2007): Wesentlich mehr graduelle Intrusionen in
CVC CVC Sequenzen als in CV CV Sequenzen
5
5
1. Gibt es Silbentypen, die
schwieriger sind als andere?
Silben Workshop Münster, 2011
1.1 Hintergrund:
Reaktionszeitmessungen
2. Silbenfrequenz: mental syllabary
Levelt & Wheeldon (1994): häufige
Silben sind als abstrakte motorische
Pläne gespeichert und können
deshalb schneller abgerufen und
produziert werden
Ausgangspunkt: schwierigere
Silbentypen brauchen länger in der
Planung
kaum systematische Studien zu
Silbentypen, aber zu
Cholin, Levelt, Schiller (2006): Effekt
ist unabhängig vom lexikalischen
Zugriff
1. Einfluß initaler Segmente
3. Cluster vs. Singletons
Vokale > Plosive > Frikative/
Sonoranten (Kessler, Treiman, Mullennix 2002, Rastle
Kürzere Latenzen für Cluster (Kawamoto
& Davis 2002, Kawamoto et al. 2008)
& Kello 1999, Kessler, Treiman & Mullinex 2002, Rastle 2005)
problematisch für Standardtheorie
Frequenz und Neighborhood
Density Effekte
6
6
1. Gibt es Silbentypen, die
schwieriger sind als andere?
Silben Workshop Münster, 2011
Ergebnis
Silbentypen CV - VC: Nam (2007)
Experiment:
Kombinationen von
Großbuchstaben (P, T, K mit I, A)
senkrecht auf dem Bildschirm
(Vermeidung von
Frequenzeffekten)
Ein- und Zweisilbler
signifikant längere
Reaktionszeiten für VC als für CV
Wörter
simple naming
2 koreanisch und 2 englisch
sprechende Versuchspersonen
7
7
1. Gibt es Silbentypen, die
schwieriger sind als andere?
Silben Workshop Münster, 2011
Modellierung: gekoppelte Oszillatorenmodell der Silbe
(Hosung Nam, Louis Goldstein und Elliot Saltzman)
Grundlegende Einheit in der gesprochenen Sprache sind
die Gesten
Gesten werden kombiniert zu Wörtern
mad
Gesten werden miteinander zeitlich in Beziehung gesetzt:
Phase (‘glue’)
innerhalb eines Segments:
Velumsöffnung mit oralem Verschluss für Nasale
innerhalb einer Silbe: CV, VC, CC etc.
zwei bevorzugte Modi für die Koordination zweier
Gliedmaßen (Haken, Kelso, Bunz 1985)
in-phase (0°) und anti-phase (180°)
180 ˚
0˚
in-phase stabiler und weniger variabel als anti-phase
andere Modi können gelernt werden, sind
8 aber instabil
8
1. Gibt es Silbentypen, die
schwieriger sind als andere?
Silben Workshop Münster, 2011
Spezifikationen innerhalb
der Silbe
in-phase für C-V, d.h.
Konsonant und
Vokalartikulatoren
werden gleichzeitig
inititiert
C1 !
C2 !
0°
C1 !
C2 !
V
180°
V
!
!
C-center
anti-phase für V-C und
C-C, d.h. Artikulatoren
werden nacheinander
initiiert
komplizierterer Modus
für Konsonantenverbindungen im Anlaut,
da ein Widerspruch
zwischen den beiden
Spezifikationen besteht
9
9
1. Gibt es Silbentypen, die
schwieriger sind als andere?
Silben Workshop Münster, 2011
Input für Planung:
Gesten assoziert mit Planungsoszillator
(´clock´, triggert die Geste)
Kopplungsphase (Zielphase)
Phase zwischen den Planungsoszillatoren:
zu Beginn zufälliger Wert, dann
Einpendeln
Synchronisation
Einpendelzeit hängt ab von
1. Modus: 0° schneller als 180°, da 0° ein
stärkerer Attraktor ist
2. Anzahl der Verbindungen:
CCV (3)
CV (2)
schneller
VC (1)
10
10
Silben Workshop Münster, 2011
1. Ziele der eigenen
Reaktionszeituntersuchungen:
Wiederholung von Hosung Nams Untersuchung mit weiteren Sprechern
und Konsonanten
CV < VC
Erweiterung auf weitere Silbentypen:
CCV<CV(C) (Cluster Effekt)
CV <CVC
(Coda Effekt)
Treten diese Unterschiede auch auf, wenn sie anhand von
Sprechbewegung statt deren akustischer Auswirkungen gemessen
werden?
Erhebung artikulatorischer Daten
Spielt es eine Rolle, wie geübt Sprecher mit bestimmten Silbentypen sind?
Daten zu CV < VC von Kindern
11 (Pilotstudie)
11
Experiment
Teilnehmer
Aufgabe
Silbenstrukturen
Segmente
Wiederholungen
1. Audio
20 Erwachsene
12 w., 8 m.
AmEngl.
2. Artikulatorische
Daten
3. Audio: Kinder
4 erwachsene Sprecher 5 Kinder: 8-9 J.
3 w., 1 m.
4 w., 1 m.
AmEngl.
AmEngl. (2 bilingual)
verzögerte
Benennungsaufgabe:
orthographisch
verzögerte
Benennungsaufgabe:
orthographisch
verzögerte
Benennungsaufgabe:
Bilder
CV, CVC
V, VC
CCV, CCVC
CV, CVC
VC
CV
VC
V: /ei, i/
C: /p, t, k, s, l/
CC: /sl, st, sp, sk/
V: /ei, i/
C: /p, t, k, s, l/
5
8
V: /ei, i, u, ʌ/
C: /p, t, k, s, z, l/
5-8
12
12
Silben Workshop Münster, 2011
1. ExperimentE: Aufgabe
Verzögerte Benennung:
Ausschliessen von
lexikalischen Effekten
Verzögerung:
zw. 1 - 2 s.
Prästimulus Schwa:
Vermeidung von
motorischer
Vorbereitung
Get ready, say ‘uh’
plate
plate
13
13
Silben Workshop Münster, 2011
1. EMMA
Artikulatorische Aufnahmen:
EMMA: ElectroMagnetic Midsagittal
Articulograph
2D Perkell System mit Helm
Sensorplazierung:
3 Zungenspulen
Kiefer, Unter- und Oberlippe
Referenzspulen: obere
Schneidezähne (UI), Nase
14
14
Etikettierung und Messungen
• Intervall vom Gipfel des
Signals bis zum Beginn des
Wortes: RTac
• burst für Plosive
• hochfrequentes Geräusch für Frikative
RTac
• Stimmtoneinsatz/Glottalisierung für Vokale und
Lateral
• Intervall vom Gipfel des
Signals bis zum
Geschwindigkeitsgipfel der
ersten Geste: RTart
RTart
• LipAperture für Bilabiale
• TT für /t, s, l /
• TD für Vokale und /k /
15
15
Silben Workshop Münster, 2011
1. Ergebnisse aus dem
AkustikExperiment
•
V
250
CV
CVC
CCV
CCVC
kürzeste RT
• Cluster 5ms
kürzer als CV(C),
signifikant
•
200
Acoustic RT [ms]
VC
150
längste RT
• kein systematischer Unterschied zw. V und
VC
• kein Unterschied
für verschiedene
Konsonanten
CCV/CCVC:
300
V/VC:
stops
/l/
/s/
CV/CVC:
RT: Plosive > /l/ > /s/
• CV(C) < V(C)
• n.sig. für Plosive
• kein systematischer Unterschied zw. CV und CVC
•
16
16
Kinder
VC
CV
340
300
360
Erwachsene
V
CCV
stops
/l/
320
260
280
200
CCVC
300
CVC
RT [ms]
250
CV
150
Acoustic RT [ms]
VC
/s/
stops
lateral
frics
Kinder
ähnliches Muster wie Erwachsene:
kein Unterschied bei Plosiven, aber bei Lateral und bei Frikativ: CV < VC
CV: Frikative < Laterale < Plosive
Langsamere Reaktionen
mehr Variabilität ➔ weniger Kinder (5) als Erwachsene (20)
17
17
Silben Workshop Münster, 2011
1. Diskussion: Akustikexperiment
Schwierigere Silbentypen
Sprachtypologie und Spracherwerb:
RT Daten bestätigen, dass VC länger in der Planung
brauchen als CV
ABER
komplexe Onsets: kürzer als alle anderen Silbentypen
kein Kodaeffekt
signifikanter Einfluss des initialen Segments
18
18
Silben Workshop Münster, 2011
1. Diskussion: Messmethode
Effekt des initialen Segments
Plosive, Vokale > Laterale > Frikative
Warum?
1. Unterschiedliche Planungsdauer für verschiedene initiale Segmente
2. Akustische Signatur verschieden für verschiedene Segmente
Vokale, Laterale: CNST
RT hängt von Stimmtoneinsatz ab
Plosive:
RT beinhaltet Verschließgeste + Verschluss
CNST
3. Vokalgesten sind langsamer
➡ Messung am artikulatorischen Signal: unterscheidet sich der
Gestenonset?
19
19
Artikulatorisch gemessene RT
VC:
300
Art. RT [ms]
längste RT
• n. sig. für /s/
• am längsten für
finales/l/
➡ Wortwahl ale?
•
CV/CVC:
280
VC
260
CV
240
CVC
220
200
180
160
stops
/l/
/s/
kein Unterschied
zwischen Plosiven,
Lateral und /s/
• kein systematischer
Unterschied zw. CV
und CVC
•
Artikulatoren werden später initiiert für VC Silben
als für CV(C) Silben
kein Artefakt der Messmethode
unabhängig von initialem Segment
(zumindest für die Konsonanten)
20
20
Silben Workshop Münster, 2011
1. Diskussion: Frequenz
Frequenzcharakteristika
•
konnten nicht kontrolliert werden, aber als
Kovariate verwendet werden
•
Regressionsanalyse:
•
Sig. Slope mit Phone Probability (nur schwach
mit Biphone Prob., nicht Silbenfrequenz)
EMMA data
➡ Maß für Geübtheit
➡ wie sieht es innerhalb der Silbentypen aus?
•
•
•
CV(C) wie erwartet: je höher die Phone
Probability umso kürzer die RT
VC
240
gerechnet unabhängig von der Silbenstruktur
RT(art) [ms]
•
260
220
VC
200
VC
VCVC
VCVC
180
VC
CV(C)
CV(C)
CV(C)
CV(C) CV(C)
160
CV(C)
CV(C)
All
VC
CV(C)
140
VC: entgegen den Erwartungen!!!???
CV(C)
CV(C)
CV(C)
CV(C)
CV(C)
CV(C)
120
Psycholinguistische Experimente untersuchen fast
immer nur CVC oder CV(C)CV(C) Wörter
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
Phonotactic Probability
21
21
Silben Workshop Münster, 2011
1. Diskussion: P-center
•
Versuchspersonen tippen mit ihrem Finger nicht zum Silbenbeginn, sondern zum Vokalbeginn
(Marcus 1981, Fowler 1979, Pompino-Marschall 1989) ➔ perceptual center
•
➡
Vokalbeginn ist umso später, je mehr Konsonanten vor dem Vokal sind
Annahme: unser Versuchspersonen fassen die Aufgabe rhythmisch auf, d.h. das GO Signal wird mit
dem Vokalbeginn zeitlich in Bezug gesetzt
•
Dauer von GO Signal bis zum akustischen Vokalonset vs. RT zum akustischen Stimulusonset
Lateral
Frikativ
Plosive
22
22
Silben Workshop Münster, 2011
1. Diskussion: Silbenmodell
Silbenmodell basierend auf gekoppelten Oszillatoren
Einpendeldauer hängt ab von
1. Modus: 0° schneller als 180°, da 0° ein stärkerer Attraktor ist
RT: C-V, C-center-V < V-C
2. Anzahl der Verbindungen:
CCV (3)
CV (2)
VC (1)
ABER: V=VC
NICHT Einpendeldauer, da nur eine Geste
Alternativerklärungen
Geübtheit: häufiger verwendete Silbentypen werden schneller zusammengebaut
Beschränktheit der Artikulatoren:
in CV Silben sind die Freiheitsgrade der Artikulatoren stärker beschränkt, da mehrere
Gesten gleichzeitig ausgeführt werden ➔ schnellere Planung
in V(C) Silben: größere Auswahl an Möglichkeiten ➔ langsamere Planung
23
23
Silben Workshop Münster, 2011
2. Einfluss der Silbenposition
✦
Erster Teil: gibt es Silbentypen, die schwieriger sind?
✦
✦
quantifiziert als Planungszeit
Zweiter Teil: sind Positionen innerhalb der Silbe
fehleranfälliger als andere?
✦
Onset vs. Coda in CVC Silben
✦
quantifiziert als
✦
Versprecherrate
✦
Planungs- und Ausführungszeit (falls noch Zeit
ist)
24
24
Silben Workshop Münster, 2011
2. Hintergrund: Versprecher
Ziel: Mehr Fehler im Onset oder in der Coda?
Butterworth & Whittacker (1980):
✦
[Peggy] Babcock ➜ Bagcock, Bagpock or Bagpop
Literatur: Evidenz für beides
✦
Mehr Fehler im Onset: MacKay (1970); Fromkin (1971); Shattuck-Hufnagel (1987), Wilshire
(1998)
➜ ABER: perzeptueller Maskierungseffekt durch vorangehenden
Vokal verfälscht Ergebnisse zugunsten von Onsetfehlern (Browman 1978)
✦
Mehr Fehler in der Coda: Butterworth & Whittaker (1980), Sevald and Dell (1994)
EMA Daten zur Vermeidung des perzeptuellen
Maskierungseffektes und um auch graduelle und
unvollständige Versprecher identifizieren zu können (Mowrey &
MacKay 1990, Pouplier & Goldstein 2005, Pouplier 2008, McMillan & Corley 2010)
25
25
Silben Workshop Münster, 2011
2. Hintergrund Versprecher
Zwei Klassen von Theorien:
I. Versprecher entstehen durch gleichzeitige Aktivierung von Segmenten
auf der phonologischen Ebene (‘competition ‘) ➜ Misselektion
a) ‘the winner takes it all’: kategoriale Fehler (e.g. Fromkin 1973, Dell 1986)
b) Cascading activation: graduelle, nicht-kanonische Fehler (Goldrick & Blumstein 2006,
McMillan & Corley 2010)
✦
Wiederholen von Wortteilen ➜ baseline Koaktivierung
✦
Erklärung des Coda Effekts:
Sequential Cuing Model (Sevald & Dell 1994)
★ Coda
Mismatch: pin
pin pick
pick
‣
pick reaktiviert das erste Wort pin da der initiale Konsonant als Zeiger auf den
lexikalischen Eintrag fungiert
‣
competition zwischen den aktiven Kodas/n/ and /k/
★ Onset
‣
Mismatch pin tin:
keine competition, da tin nicht pin reaktiviert
26
26
Silben Workshop Münster, 2011
2. Frequenzblockierung
II. competition durch ´frequency locking´
✦
Änderung von einem 1:2 Verhältnis zu dem einfacheren 1:1
Verhältnis von alternierenden Gesten
cop cop:
✴ dorsale und labiale Gesten
alternieren in einem 1:1 Verhältnis
top cop:
✴ dorsale and labiale Gesten
alternieren in einem 1:2 Verhältnis
✴ Fehler: Intrusion einer
Zungenrückengeste
✴ Transition zu einem 1:1 Verhältnis
Silbenpositionseffekt wird später erklärt
27
27
Silben Workshop Münster, 2011
2. Ziele
Vergleich von Versprecherhäufigkeiten und räumlicher
Variabilität für Mismatch im Onset (top cop) und in Coda (top
tock)
einige weitere interessante Bedingungen:
✦
Mismatch in Onset UND Coda: pop tot (Ms. Babcock Fall)
✴
✦
fehlender Onset oder Coda: top op, top ta
✴
✦
laut SCM: ähnliches Ergebnis wie für Onset Mismatch
Ursache für Intrusionen: sich bewegende Artikulatoren oder eher
das abstrakte Frequenzverhältnis
zweisilbige Wörter: picky ticky, picky pity
✴
etwaige Effekte auf die Position in der Silbe oder im Wort
zurückführbar? pick pit vs. picky pity
✴
Anzahl der ähnlichen Segmente: pick pit (2) vs. picky pity (3)
28
28
Silben Workshop Münster, 2011
2. Experiment
3D EMA Aufnahme
✦
3 Sensoren auf der Zunge
✦
2 Sensoren auf dem Unterkiefer
✦
1 Sensor auf Ober- und Unterlippe
✦
4 Referenzsensoren
9 Sprecher des AmEngl.
Wortwiederholungsaufgabe zu einem
beschleunigten Metronom
✦
Trial-dauer 20 sec.
✦
10 sec stabil, dann beschleunigt
29
29
Silben Workshop Münster, 2011
2. Material
mismatch
missing
position
onset
coda
both
initial
medial
onset
coda
syllables
1
1
1
2
2
1
1
example
top cop
top tock
pop tot
picky ticky
picky pity
top op
top ta
controls
top top
top top
pop pop
picky picky
picky picky
top top
top top
F23
F24
F29
F33
F34
M25
M28
M32
M35
12
10
12
12
12
7
12
12
6
11
11
18
17
18
10
18
18
8
4
4
4
4
4
3
4
4
2
4
4
2
4
4
4
4
3
3
4
4
4
4
4
4
4
30
30
Silben Workshop Münster, 2011
2. AnalysE: Fehlertypen
cod cob
tongue tip
*!
up
*!
down
tongue
dorsum
2. Maxima der passiven Mitbewegungen zum Zeitpunkt der
aktiven des anderen Artikulatoren (hier LippenÖffnung
während TT Verschluss für /d/ in cod)
up
down
lip aperture
open
!
D!
!
B!
down
<< B TT errors
tongue tip
D LA errors >>
lips
!
D TT errors >>
!
!
B LA errors >>
open
closed
closed
1. Maxima der intendierten Konstriktionsgesten (hier
Zungenspitze während /d/in cod)
!
up!
3. Gleiche Prozedur für bilabiale Verschlüsse: intendierte LA
und passive TT Bewegung während /d/
4. Interquartilmittelwert zwischen der intendierten Position
(z.B. TT während /d/) und der passiven (z.B. TT
während /b/)
Definition von Fehlertypen:
Reduktionen: Amplituden, die kleiner als die intendierten
Gesten sind (komplett/partiell)
Intrusionen: Amplituden des passiven Artikulators, die den
split mean übersteigen
komplette Intrusionen: Amplitude innerhalb des Bereichs
der intendierten Geste
Substitutionen: komplette Intrusion des passiven Artikulators
und komplette Reduktion des aktiven Artikulators
31
31
Silben Workshop Münster, 2011
2. Analyse: Fehlertypen
M28 cop op
TongueDorsum
Prozedur für Silbenstrukturvariation (z.B. top op, cop Kaa)
1. vertikale Extrema der intendierten Konstriktionsgesten gelabelt (hier Tongue Dorsum für /k/in cop)
cop op
2. vertikale Extrema des passiven Artikulators (hier
LipAperture
kleinere Zungendorsum ‘huppel‘ während des fehlenden
Onsets in op)
3. Interquartilmittelwert zwischen der intendierten
Position (z.B. TD während /k/) und der passiven
Bewegung (e.g. TD during _)
16
Definition of Error Types:
14
Reduktion: kleinere Amplitude der intendierten Geste
(komplett/partiell)
12
10
Intrusion: Amplituden des passiven Artikulators, die
den split mean übersteigen
komplette Intrusion: Amplituden, die in den
Bereich der intendierten Geste fallen
Substitution: komplette Intrusion des passiven
Artikulators
8
6
4
2
0
ï2
Intended
UnConstrained
32
32
Silben Workshop Münster, 2011
2. AnalysE: DELtamaß
ALTERNATING: F23 /p/ in "pod cod"
Prozedur
(adaptiert von McMillan & Corley 2010)
20
1. Artikulatorpositionen während der intendierten
Geste für alle Sensoren (hier TD, TB, TT, JAW, UL,
10
LL für /p/in pod cod)
0
ï10
ï20
ï60
2. Berechnung des Mittelwerts (+) für alle Sensoren
ï40
ï20
0
CONTROL: F23 /p/ in "pod pod"
➔ 1 Distanz)
➯ Maß für räumliche Variabilität innerhalb eines
trials
20
10
Vorhersage nach McMillan & Corley: Delta ist
für alternierende Wortpaare größer als für die
nicht-alternierende Kontrollbedingung
0
ï10
ï20
ï60
3. Berechnung der Euklidischen Distanz zwischen
mittleren Positionen und einzelnen
Datenpunkten (6 Sensoren × 2 räumliche Dimensionen
ï40
ï20
0
33
33
Silben Workshop Münster, 2011
2. Ergebnisse: Onset vs. coda
Fehler
Error types
20
Error rate [%]
15
signifikant mehr Fehler für
Mismatch in der Coda als für
Mismatch im Onset für
substitutions
reductions
intrusions
10
9.3
0
5.9
4.8
5
✦
✦
✦
0.1
Substitutionen
Reduktionen
Intrusionen
0.8
0.4
onset
mehr Reduktionen in der Coda:
aufgrund der generellen Tendenz im
AmEnglischen finale /t/ zu
glottalisieren?
coda
mismatch
Statistik: Linear mixed effects Modelle
✦
Ausschluss von /t/ Coda:
5.9% ➙ 3.6 %
häufigster Fehlertyp: Intrusion (Pouplier
34
2003, Goldstein, Pouplier et al. 2007)
34
Silben Workshop Münster, 2011
2. Ergebnisse: Onset vs. coda
Spatial variability
4
CNT
ALT
delta [mm]
3
Räumliche Variabilität: Deltamaß
signifikant mehr Variabilität für
alternierende Wortsequenzen (z.B. top cop,
top tock) als für nicht alternierende (z.B. top
top, tock tock) (McMillan & Corley 2010)
kein Haupteffekt für Onset oder Coda
Mismatch
2
1
Signifikante Interaktion: größere
Steigerung der Variabilität für Coda
Mismatch
0
onset
coda
mismatch
Zusammenfassung für top cop vs. top tock
Beide Maße, Fehlerrate + Delta, zeigen höhere Werte für Coda Mismatch
SCM (Sevald & Dell 1994)
✦
Wiederholen des gleichen Onsets löst competition
in der Coda aus
35
35
Silben Workshop Münster, 2011
2. ResultE: Doppelmismatch
Fehlerrate
Single mismatch
Error rate [%]
20
'top cop'
Double mismatch
'top tock'
'pop tot'
20.4
substitutions
reductions
intrusions
15
11
10
9.3
4.8
5
0
5.9
4.7
3.2
0.1 0.4
Onset
0.8
0.1
Coda
1
Onset
Coda
mismatch
Kein Unterschied für die Fehlerraten im Onset
große Steigerung von allen Fehlertypen in der Coda bei
Doppelmismatch
36
36
Silben Workshop Münster, 2011
2. ResultE: Doppelmismatch
Räumliche Variabilität: Delta
Single mismatch
4
Einfacher Mismatch
ALT=alternierend,
e.g. top cop, top tock
4
CNT
ALT
CNT
ALT
2
2
1
1
0
0
onset
coda
Doppelter Mismatch
CNT=n-alternierende
Kontrolle, e.g.pop pop
3
delta [mm]
3
delta [mm]
CNT=n-alternierende
Kontrolle, e.g. cop cop
Double mismatch
ALT=alternierend,
e.g. pop tot, pop tot
onset
coda
nicht-alternierende Kontrollbedingung zeigt kleinere Variabilität
für Doppelmismatch als für Einzelmismatch
✦
✦
cop cop: zwei alternierende Artikulatoren
pop pop: ein sich bewegender Artikulator
höhere Deltawerte für die Coda als für den Onset
in der Codaposition größere Steigerung von Delta bei Doppelmismatch als bei Einzelmismatch37
37
Silben Workshop Münster, 2011
2. ResultE: Silbenstruktur
Error types
14
Error rate [%]
12
10
top op
substitutions
reductions
intrusions
top ta
9.9
8
6
3.8
4
0.3
0
Onset mismatch
Onset missing
0.1
4.2
3.6
2.2
2
0
6
5.3
0.9
Coda mismatch
0.5
von 5 Sprechern
Coda missing
Intrusionen
✦
✦
Onset: geringfügig weniger Intrusionen für fehlende Onsets als
für Onset mismatch
Coda: Signifikant weniger Intrusionen für fehlende Codas als für
Coda Mismatch
Substitutionen
✦
vergleichsweise viele Substitutionen bei fehlendem Onset oder
Coda, da Substitutionen hier gleichbedeutend mit kompletten
Intrusionen sind
38
38
Silben Workshop Münster, 2011
2. ResultE: Silbenstruktur
Mismatch
5
CNT
ALT
4
delta [mm]
delta [mm]
4
3
2
2
1
0
0
coda
CNT
ALT
3
1
onset
Missing
5
onset
coda
Räumliche Variabilität
✦ Daten gematcht für Sprecher und trials
✦ keine bzw. kaum Steigerung der Variabilität für
alternierende Silbenstrukturen
✦ generell sind Codas variabler
39
39
Silben Workshop Münster, 2011
2. ResultE: zweisilbige Wörter
Daten von 3 Sprechern
wortinitial vs. wortmedial
Error rate [%]
Error types
14
12
10
8
6
4
2
0
6.7
Fehler:
substitutions
reductions
intrusions
7.8
4.3
1
0.1 0.5
Onset
0
Coda
2.3
0.9
Initial
✦
weniger Intrusionsfehler bei
Zweisilblern trotz höherem
Zeitdruck
✦
geringfügig mehr Intrusionen
medial als initial
3.5
1.5
0.4
Medial
bisyllabic
monosyllabic
Delta:
delta [mm]
4
monosyllabic
CNT
ALT
4
3
2
✦
keine Steigerung der Variabilität in
alternierenden zweisilbigen
Wortsequenzen
✦
kein Unterschied zwischen
Variabilität in initialer und
medialer Position ➜ beides Onsets
2
1
0
0
Coda
CNT
ALT
3
1
Onset
bisyllabic
5
delta [mm]
5
Initial
Medial
40
40
Silben Workshop Münster, 2011
2. Zusammenfassung
Intrusionsrate:
zweisilbig (“ticky picky”) Silbenstruktur (“top ta”)
Onset mismatch (“top cop”)
Coda mismatch (“top tock”)
Doppelmismatch (“pop tot”)
Steigerung der räumlichen Variabilität (von Wortwiederholungen zu alternierend):
No
zweisilbig (“ticky picky”) Silbenstruktur (“top ta”)
Onset mismatch (“top cop”)
Coda mismatch (“top tock”)
Doppelmismatch (“pop tot”)
mehr Intrusionen and Variabilität in der Coda als im Onset
41
41
Silben Workshop Münster, 2011
2. Mehr Evidenz
Weitere Belege für
höhere Fehleranfälligkeit in der Coda
(Sonderstellung von Doppelmismatch)
1. Kopfbewegungen: Talk ISSP Montreal 2011
2. Impressionistisch gelabelte Fehler mit prosodischer Variation:
Talk ISSP Montreal 2011
3. Reaktionszeitmessungen: Poster LabPhon Albuquerque 2010
42
42
Silben Workshop Münster, 2011
2. Kopfbewegungen
Entrainment anderer Extremitäten
Nose
Head movement
tracked using
Upper Incisor
(UI) sensor
basierend auf Korpus von vorherigen
Experiment
UI UL
anekdotisch: VPn beginnen nach
Fehlern den Kopf (Fuss, Finger)
rhythmisch mitzubewegen
TR
Quantifizierung:
Jaw
TT
LL
Metronome Click
400
Referenzsensor auf oberen
Schneidezähnen
TB
N
N/2
350
300
Zurückgelegter Weg zwischen
aufeinanderfolgenden
Periodenpaaren, gemittelt per
Epoche
msecs
250
200
150
Initial (stable)
Accelerating 1
Accelerating 2
100
50
0
43
0
2
4
6
8
secs
10
12
14
16
43
Example
M1 “cop top”
Audio
HEADx
-150
0
+150
msec
Correlogram of
TRy : HEADx
44
44
Results: head movement
ERRORS
2.0
log(mm)
0.0
1.5
-0.5
**
1.0
-1.0
**
*
-1.5
z-scores
2.5
0.5
3.0
1.0
CONTEXT
SAME
SAME
ONSET
ONSET
CODA
CODA
45
BOTH
BOTH
00
>>00
45
Silben Workshop Münster, 2011
2. prosodische Variation
Ziel: Interaktion zwischen prosodischer Phrasierung und
Versprechern
6 Versuchspersonen, akustisch
mit und ohne Metronom (MET vs. SPC)
Stimuli
Prosodische Variation
46
46
Silben Workshop Münster, 2011
2. Prosodische Variation
Ergebnisse
1. Kaum Fehler für ´selfpaced´
2. Mehr Fehler für
Doppelmismatch (pip kick)als
für Einzelmismatch (top cop)
3. Bei Doppelmismatch: mehr
Fehler in der Coda als im Onset
4. Triple Muster wesentlich
schwieriger als Paare.
47
47
Silben Workshop Münster, 2011
2. Reaktionsmessungen
Ziel: Testen Sequential Cuing Modell von Sevald & Dell (1994) +
wo findet die Längung statt?
7 Versuchspersonen, EMA
Aufgabe: verzögerte Benennung
Stimuli
Messungen:
Reaktionszeit
Ausführungszeit
Gestendauern
48
48
Silben Workshop Münster, 2011
2. Reaktionszeit
Reaktionszeit:
CVC:
Wortwiederholungen werden schneller initiiert als
ähnliche Wörter
kein Unterschied zwischen Onset und Coda Mismatch
CV: kein Unterschied
Ausführungszeit:
CVC:
Wortwiederholungen werden schneller produziert als
ähnliche Wörter
Coda Mismatch: signifikant langsamer als Onset
Mismatch
CV: kein signifikanter Unterschied
49
49
Silben Workshop Münster, 2011
Target Overlap
1
Rhyme Duration Word 2
0
0.33
−2.08
−1.44
150
−1
140
−2
[ms]
less overlap [%] more overlap
2. Reaktionszeit
−3
same
onset diff
coda diff
100
word 2
coda diff
gleich
CNST
REL
onset diff
Onset
mismatch
C1
CNST
REL
CNST
same
Coda
mismatch
V1
CNST
REL
CNST
0
O2
CNST
V2
REL
REL
REL
200
400
120
110
word 1
O1
130
119
118
139
same
onset diff
coda diff
C2
CNST
CNST
CNST
600
Time course [ms]
50
50
Silben Workshop Münster, 2011
Zusammenfassung und Diskussion
Codaasymmetrie:
❖
mehr Intrusionen, höhere Variabilität, stärker rekrutierte Kopfbewegungen und
längere Ausführungszeit bei Mismatch in der Coda als bei Mismatch im Onset
kann nicht durch Sequential Cuing Model (Sevald and Dell 1994) erklärt werden, da
❖
mehr Fehler in Doppelmismatchbedingung (pop tot Exp. Silbenwiederholungen
zum Metronom)
❖
Längung auch im Onset des zweiten Wortes, allerdings verdeckt (RT Exp.)
Frequency Locking:
❖
Im ‘coupled oscillator model of syllable structure’ (Goldstein et al., 2006; Nam et al, 2009)
sind Onsets mit dem Vokal stärker gekoppelt als Codas
❖
Für den Codamismatchfall bewegt sich der Onsetartikulator mit einer höheren
Frequenz und der Codaartikulator mit einer niedrigeren
❖
aufgrund der stärkeren Kopplungskräfte übt die Onsetfrequenz eine größere
Anziehung auf den niederfrequenten Artikulator der Coda
❖
da die Codakopplung schwächer ist, gibt sie der Zugkraft eher nach, was zu noch
mehr Intrusionen führt
❖
pop tot???
51
51
Silben Workshop Münster, 2011
Zusammenfassung und Diskussion
LipAperture TDorsum
M28 pip kick
up
down
open
closed
✦
Verhältnis der Frequenzen ist nicht 1:2 sondern viel komplizierter
✦
Alternation zwischen kurzen and langen Intervallen für jeden Artikulator
✦
Phaseverschiebung zwischen den beiden Artikulatoren
✦
Zusammenbruch
✦
1:1 Verhältnis
✦
komplizierteres Startverhältnis, könnte auch die höhere Fehlerhäufigkeit
52
erklären
52
Silben Workshop Münster, 2011
Zusammenfassung Und Diskussion
Role des Konsonantenkontakts
niedrigere Fehlerraten und geringere Variabilitätsteigerung für
fehlende Onset/Codabedingung und für zweisilbige Wörter
zusätzlich zu der Transition zu einem einfacheren
Frequenzmodes: Adjazenz von konsonantischen Gesten z.B.
C#C > V#C
✦
Lose Kopplung zwischen C#C?
✦
pop tot: alternierende C1#C2 Reihenfolge (p#t t#p p#t...)
macht die Wiederholung schwieriger
53
53
Silben Workshop Münster, 2011
Fazit
Gekoppelte Oszillatorenmodell der Silbe kann einige Asymmetrien erklären:
RT VC > CV
höhere Fehlerhäufigkeit in der Coda als im Onset
☹ mental syllabary
☹ SCM
Vorteil:
dynamische Oszillatorenmodelle können auch anderes menschliches
Verhalten modellieren, wie z.B. Entrainment zwischen Personen beim Gehen
oder Finger tappen oder Sprechen
erklären weitere silbenspezifische Phänomene wie
C-center in verschiedenen Sprachen (Gafos 2002, Goldstein et al. 2009, Shaw et al. 2009,
Hermes et al. 2008)
tonal alignment etc. (Gao 2008, Mücke et al. 2007)
ABER auch dieses Modell erklärt nicht alles
54
54
Vielen Dank für ihre
Aufmerksamkeit
55
55