Fonetik förr nu och sen. From second thoughts to first principles

Fonetik förr nu och sen From second thoughts to first principles

Upplägg 1. Fonetiken i strukturalismens tidevarv 2. Second thoughts (intern & extern kritik) 3. Fonetikens roll i ett alternativt paradigm Att härleda språket ur icke-språk

Sammanfattning Fonetiken är en del av språkvetenskapen,.. vars förhärskande synsätt fortfarande är strukturalism (dvs separation fonetik-fonologi). Denna uppdelning marginaliserar fonetiken, som har mer att ge. Jag vill visa att lingvistiskt relevant fonetik kan bedrivas utan strukturalism. Den utgår från mottot: Härled språk ur icke-språk. Hur går detta till? 1. Ökad kunskap om icke-språk. 2. Språkets uppbyggnad studeras ur sina icke-språkliga förutsättningar. (motorik, perception, kognition, inlärning, etc). 3. Språklig (fonologisk) form (struktur) deduceras ur substans (användning). 4. Detta är en förutsättning en förutsättning för att linvistiken skall kunna ta steget från taxonomisk till explanatorisk vetenskap.

The study of speech sounds Studiet av språkljud klassisk impressionistisk taxonomisk Talkommunikation Hur bildas och uppfattas talet? modern kvantitativ experimentell beteendeinriktad

Strukturalismen the logical priority of the study of language form

Junggrammatikerna Neogrammarians 1870-talet Ljudförändringar följer bestämda lagar Undantagslösa Fonetiskt motiverade (H Paul: Zweckmässigkeit) Fonem och särdrag ej ännu explicita begrepp

Junggrammatikerna Neogrammarians 1870-talet Ljudförändringar följer bestämda lagar Undantagslösa Fonetiskt motiverade (H Paul: Zweckmässigkeit) Fonem och särdrag ej ännu explicita begrepp Hermann Pau l (1846-1921)

The IPA was established in 1886 in Paris to promote the scientific study of phonetics and the various practical applications of that science. Under ledning av Paul Passy (1859-1940) The IPA provides the academic community world-wide with a notational standard for the phonetic representation of all languages - the International Phonetic Alphabet (also IPA).

Fonemet

Fonemet Hur väljer man lämplig uttalsnorm?

Fonemet Hur väljer man lämplig uttalsnorm? Tydligt uttal Er hat mir geholfen Ledigare

Fonemet Hur väljer man lämplig uttalsnorm?

Språkets abstrakta struktur ses som det primära forskningsobjektet Langue & Parole Form & substans Competence & performance Språk & Tal Mental grammatik & och språkanvändning

Språkets abstrakta struktur ses som det primära forskningsobjektet Langue & Parole Form & substans Competence & performance Språk & Tal Mental grammatik & och språkanvändning "It seems natural to suppose that the study of actual linguistic performance can be seriously pursued only to the extent that we have a good understanding of the generative grammars that are acquired by the learner and put to use by the speaker or hearer. The classical Saussurean assumption of the logical priority of the study of langue (and the generative grammars that describe it) seems quite inescapable." (Chomsky)

Ett av Saussures största bidrag var ". to focus the attention of the linguist on the system of regularities and relations which support the differences among signs, rather than on the details of individual sound and meaning in and of themselves.... For Saussure, the detailed information accumulated by phoneticians is of only limited utility for the linguist, since he is primarily interested in the ways in which sound images differ, and thus does not need to know everything the phonetician can tell him.... By this move, then, linguists could be emancipated from their growing obsession with phonetic detail." (Anderson 1985). "Nothing in the physical event... tells us what is worth measuring and what is not." Phonology in the twentieth century by S R Anderson (1985)

Konsekvenser Arbetsfördelning mellan fonetik & fonologi The phonetics-phonology split

Konsekvenser Arbetsfördelning mellan fonetik & fonologi The phonetics-phonology split Hur vår fonologiska kunskap organiserad? Hur realiseras den fonetiskt?

Konsekvenser Arbetsfördelning mellan fonetik & fonologi The phonetics-phonology split Hur vår fonologiska kunskap organiserad? Hur realiseras den fonetiskt? Man frilägger ljudstrukturen genom att eliminera all språkligt irrelevant fonetisk variation, dvs sådan som inte hör hemma i grammatiken (utan hänförs till språkanvändningen).

En historisk milstolpe Strukturalismen bäddar för en storhetstid inom lingvistiken

Syntactic Structures Chomsky visar den hypotetiska-deduktiva metodens användbarhet för lingvister; Han inför det generativa synsättet och kritiserar sina föregångare för att ha nöjt sig med att bara observera, benämna och klassificera sina data (observationell taxonomisk lingvistik) Han inför olika ambitionsnivåer för en språkbeskrivning: observationell deskriptiv (beskrivning som räknar upp ett språks alla grammatiska satser men utesluter alla ogrammatiska satser) explanatorisk adekvans (grammatikbeskrivning som också redogör för hur spårk lärs in) Genom att inkludera språkförvärvet frångår han Saussures behandling av språket som ett primärt socialt fenomen och sätter i stället individen i centrum. Höjer lingvistikens vetenskapliga status Lanserar därmed den s.k. kognitiva revolutionen.

Universal Grammar i stark förenkling Språklig kompetens: kärnan i talare och lyssnares core grammar, defintionsmässigt helt bortom alla funktionella förklaringar. Inlärning. Svar: Den sker genom att parametrar i vår medfödda universella språkförmåga (UG) kalibreras av erfarenheten. Evolution. Svar: Hur uppstod vår språkförmåga i utveklingshistorien? Dess evolutionära rötter ligger djupt dolda i människans förhistoria, en genetisk olyckshändelse, ett kvantalt diskontinuerligt språng i utvecklingen.

The study of speech sounds Studiet av språkljud klassisk impressionistisk taxonomisk Talkommunikation Hur bildas och uppfattas talet? modern kvantitativ experimentell beteendeinriktad

Strukturalismen the logical priority of the study of language form Efter 1945 Akustisk fonetik ATSP (1960) Drivkrafter Feynmans kriterium

post-wwii 1945- generösa satsningar civila & militära projekt tillämpad & grundläggande forskning om audioteknik, perception & talkommunikation Den digitala revolutionen the personal computer Bell Telephone Laboratories Ljudspektrografen realtidsspektrogram för döva den fonetisk skrivmaskinen Vocoder Haskins Laboratories Talsyntes Pattern Playback Läsmaskiner för blinda MIT Harvard Psycho-Acoustics Laboratory S S Stevens, Licklider, G A Miller Handbook of experimental psychology KTH

Ett uppsving för Akustisk fonetik Potter Kopp & Green (1947): Visible Speech. Joos M (1948): Acoustic phonetics Hockett M (1955): A manual of phonology

Den akustiska teorin för talets produktion Acoustic Theory of Speech Production Gunnar Fants CV KTH civ ing 1945 LME ex-jobb & anställning MIT studier i akustik Samarbete med Roman Jakobson & Morris Halle Grundar STL vid KTH (Taltransmissionslaboratoriet) Forskning: Analys & syntes av tal Banbrytande resultat med talsyntes (OVE) Disputerar på ATSP (1960) ATSP 1st principles Newtons 2ndra lag Boyles lag Massans konstans vågekvationen källa/filter-teorin syntes-efter-förebild (svår att skilja från naturlig förlaga) Fant G (1960): The acoustic theory of speech production

Den akustiska teorin för talets produktion Acoustic Theory of Speech Production Gunnar Fants CV KTH civ ing 1945 LME ex-jobb & anställning MIT studier i akustik Samarbete med Roman Jakobson & Morris Halle Grundar STL vid KTH (Taltransmissionslaboratoriet) Forskning: Analys & syntes av tal Banbrytande resultat med talsyntes (OVE) Disputerar på ATSP (1960) ATSP 1st principles Newtons 2ndra lag Boyles lag Massans konstans vågekvationen källa/filter-teorin syntes-efter-förebild (svår att skilja från naturlig förlaga) Fant G (1960): The acoustic theory of speech production Stevens K N (1998): Acoustic Phonetics

Det fina i kråksången Gunnar Fants CV KTH civ ing 1945 LME ex-jobb & anställning Teorin tillkom inte MIT studier i akustik genom att man tittade på Samarbete massor av akustiska med Roman data Jakobson och upptäckte & Morris formanter Halle (data-driven Grundar STL modeling) vid KTH (Taltransmissionslaboratoriet) härleddes deduktivt Den ur redan Forskning: testade Analys lagar. & syntes av tal Banbrytande resultat med talsyntes (OVE) Disputerar på ATSP (1960) ATSP 1st principles Newtons 2ndra lag Boyles lag Massans konstans vågekvationen källa/filter-teorin syntes-efter-förebild (svår att skilja från naturlig förlaga) State fo the art Fant G (1960): The acoustic theory of speech production Stevens K N (1998): Acoustic Phonetics

Drivkrafter Grundläggande problemställningar Praktiska behov, tillämpningar (kliniska, pedagogiska, teknologiska) Hur fungerar talet? talaren, lyssnaren & barnet Laborativt ämne med utrustning i takt med teknologisk utveckling experimentella metoder (psykologi, naturvetenskap) kvantitativ teoribildning (akustik) & som bedrivs med utgångspunkt från fonologins och den traditionella fonetikens analyser

En vetenskapsteoretisk poäng Vad har Noam Chomsky gemensamt med Gunnar Fant?

På svarta tavlan i Richard Feynmans tjänsterum What I cannot recreate fysiker 1918 1988 I do not understand! Låt stå!

Att förstå något vetenskapligt är att kunna återskapa vad man observerat på ett formaliserat, kvantitativt och oberoende motiverat sätt Generativ grammatik Mål: att återskapa alla grammatiska satser i ett språk Källa-filter teorin Återskapar godtyckliga yttrandens fysikaliska och perceptuella egenskaper och gör det dessutom på ett oberoende motiverat sätt

På svarta tavlan i Richard Feynmans tjänsterum What I cannot recreate fysiker 1918 1988 I do not understand! Hjälper oss att förstå att generativ grammatik och källa-filter teorin är samma andas barn. Båda är helt i linje med allmänna vetenskapliga värderingar Låt stå!

Second thoughts Form-substans distinktionen skapar problem

Kapitel 9 i SPE (1968) Chap 9 SPE The entire discussion in this book suffers from a fundamental theoretical inadequacy... The problem is that our approach to features, to rules, and to evaluation has been overly formal... In particular, we have not made any use of the fact that features have intrinsic content. (Chomsky and Halle 1968:400).

Markeringsbegreppet Chap 9 SPE The entire discussion in this book suffers from a fundamental theoretical inadequacy... The problem is that our approach to features, to rules, and to evaluation has been overly formal... In particular, we have not made any use of the fact that features have intrinsic content. (Chomsky and Halle 1968:400).

Markeringsbegreppet second thoughts Diehl et al (2003): Increasing realism of auditory representations yields further insights into vowel phonetics, Proc ICPhS Alternativ icke-cirkulär beskrivning Ober motiv def av Vokalrymden Perceptuell kontrast (i brus) Optimalt system F2 2.0 1.5 7-vokal system t ex italienska [Diehl et al 2003] 1.0.5 F1

Fonologin efter SPE second thoughts Natural Phonology Grounded phonology Optimality theory Laboratory Phonology Evolutionary Phonology m fl

Exempel på utmärkande drag i post-spe förslag Main (formal) theory Evolutionary phonology (Juliet Blevins) External (phonetic) evidence Extra-phonological explanation

Exempel på utmärkande drag i post-spe förslag Main (formal) theory Evolutionary phonology (Juliet Blevins) External (phonetic) evidence Extra-phonological explanation Alla förslag bibehåller uppdelningen i fonologi (structure) och fonetik ( intrinsic content )

En problematisk men viktig fråga Varifrån kommer fonemprincipen? Fonemprincipen ligger bakom naturliga språks uttrycksfullhet. Rekombination av diskreta enheter möjliggör vokabulärer av unik storlek bland biologiska kommunikationssystem. Den borde därför ha hög prioritet. Viktigt (praktiskt och teoretiskt) att t ex förstå hur barnet upptäcker denna princip? Svar idag (strukturalistiskt): Medfödd (UG) eller frågan inte relevant. Alternativ (ej ännu visat): Den faller naturligt ut ur språkanvändningen. Problem: uppdelningen fonetik-fonologi blockerar olyckligt utforskandet av detta alternativ!

Hur hittar barnet till fonologin? UG: Distinktiva särdrag medfödda, förspecificerade i vårt genetiska arv (Halle, Stevens) Quantal Theory (Stevens) särdragen motsvaras av stabila (variationsokänsliga) områden i den fonetiska rymden Talets grundläggande enheter: fonetiska dynamiska (medfödda) gester (Haskins) Emergens och självorganisation (SU devo-grupp, Oudeyer)

Härled språk ur icke-språk! Derive language from non-language! Vi får ingen fason på den frågan (hur barn upptäcker fonologin) förrän vi kränger av oss den strukturalistiska tvångströjan och härleder våra egna enheter och strukturer Låt oss vända opp och ner på strukturalismen Låt oss opponera oss.

Ett spekulativt exempel En annan väg till det talade språket

Kroppen Ett gigantiskt storband med många rytmsektioner FONETIK 2011 KTH

Rytmgenerator = CPG-nätverk CPG = Central Pattern Generator interneuroner som levererar input till motorneuroner FONETIK 2011 KTH

Var finns dom? Bakom rytmiska, alternerande rörelser Andning Lokomotion (gå, springa, flyga, simma,...) Tugga, svälja, suga... FONETIK 2011 KTH

Vad gör dom? Grillner 2003, 2005, 2006 CPG output reciprok innervation 4-fota lokomotion simmande nejonöga FONETIK 2011 KTH

Finns dom i tal? Fysiologer svarar Ja! Lund J P & Kolta A (2006): "Brainstem circuits that control mastication: Do they have anything to say during speech?, J of Communication Disorders 39 381 390. Barlow S M & Estep M (2006): Central pattern generation and the motor infrastructure for suck, respiration, and speech, J of Communication Disorders 39 366 380. MacNeilage P (2008): The origin of speech, Oxford University Press. In addition to controlling motoneurons supplying the jaw, tongue, and facial muscles, the CPG also modulates reflex circuits. It is proposed that these brainstem circuits also participate in the control of human speech. Experimental results indicate that CPGs... may also operate in the control of speech breathing, suck, mastication, and... the development and production of speech. Frame-content hypothesis: The CPG s of chewing were co-opted for speech. They underlie its syllabic organization FONETIK 2011 KTH

Tugga & tala (Lund & Kolta 2006) Hjärnstam CPG Motor neuron Muskler (höjar- & sänkar-) FONETIK 2011 KTH

Evolution is a miser tends build on existing capacities FONETIK 2011 KTH

Canonical babbling Munhall K G & Jones J A (1998) Vertical displacement (mm) [bababa] 8-month old [bababa] adult Time (msec) xxxxxxxx Time (msec) x FONETIK 2011 KTH

Precision walking Lokomotion kombinerad med noggrann kontroll av stegplacering Se var du sätter fötterna! Precision walking visar att lokomotionen (CPG-systemet) kan kombineras med styrning av stegrörelserna mot diskreta positioner. Med hjälp av synen placeras fotstegen på specifika positioner (spatiala mål, targets ) i terrängen. FONETIK 2011 KTH

Reaching Positional control During this type of precision walking, neurons in motor cortex become strongly activated in precise phases of the movements... The same neurons are also activated during reaching tasks. These corticospinal neurons are thus involved in the precise placement of the limb, whether in locomotion or other motor tasks. The accurate placement of the foot during locomotion in complex terrain can best be considered as a dynamic reaching movement superimposed on the locomotor movement itself. (Grillner 2006). FONETIK 2011 KTH

Vad har detta med lingvistik & fonetik att göra? FONETIK 2011 KTH

Deduce Language from non-language Emergent fonologi Ljudstruktur på talfysiologisk grund 1. Varför stavelser? 2. Vilka är talets grundläggande enheter? 3. Varifrån kommer fenomenet koartikulation? 4. Hur förklarar vi konsonantgruppers segmentella organisation? FONETIK 2011 KTH

FONETIK 2011 KTH

Varifrån kommer koartikulation? Varför inte så här? Utan så här? Ingen temporal överlappning Temporal överlappning FONETIK 2011 KTH

FONETIK 2011 KTH Antag: Käkens rytmiska rörelse fundamental

FONETIK 2011 KTH Antag: Rörelser tar tid

Hur koartikulation uppstår 1. käkrytmen ger tidsramen för stavelsen; 2. art-rörelser tar sin tid; 3. den flerstämmiga aktiviteten möjliggör att separata rörelser kan utföras samtidigt; 4. temporal överlappning = koartikulation FONETIK 2011 KTH

Vad vill vi antyda med detta exempel? Varifrån kommer.. Stavelsen? Den kan ha sitt ursprung i de rytmgeneratorer som styr käken under tuggning. Fonemet? Från samma motoriska mekanism som används i precision walking. Denna gångsstil kräver (liksom fonem) discrete target control överlagrad på den lokomotoriska (mandibulära) oscillationen. Koartikulationen? Den uppstår genom att artikulatoriska strukturer svarar långsammare på diskreta positionskommandon än hastigheten i den syllabiska öppen-sluten-rörelsen.

Slutsats Språkvetenskapligt relevant fonetik är möjlig utan strukturalism

Vad händer sen? Ett själv-sanerande (långtids)-upplägg Frågor (bra & dåliga) Försök igen! Resultat Fakta (solida & epifenomen) Adekvans Aha! Kunskap Insikt Feynmans kriterium

Kuriöst faktum Studier av käken visar att den är gjord för att utföra mycket mer komplicerade rörelser än vad som normalt förekommer i tal. (Se t ex odontologisk litteratur) Vår beskriving bygger helt och hållet på att käkens rytmiska alternationer är grundläggande för talets uppbyggnad. Käkens roll ofta ifrågasatt i fonetikens historia. Hur hantera detta? FONETIK 2011 KTH

Evidens från universella fonotaktiska mönster Sigurd (1965) Konsonanter uppvisar olika vokal-adherens FONETIK 2011 KTH

Traditionell förklaring Jespersen (1926) & moderna fonologer: Segmenten i konsonantgrupper är uppvisar en s k sonoritetshierarki FONETIK 2011 KTH

Problemet med sonoritetshierarkin [s] passar inte in i den beskrivningen! Sonoritet motsvaras artikulatoriskt av öppningsgrad Kanske käken kan ge en bättre förklaringsgrund? FONETIK 2011 KTH

Käköppning i konsonanter ett gammalt experiment (1983) Normalt är käken höjd i konsonantartikulationer Hur påverkas dess position av maximalt öppna vokaler som i exempelvis /VCV/? FONETIK 2011 KTH

Käkpositionen beror av artikulationssätt Resistance to coarticulation (Bladon, Recasens m fl) Clench up [s] Jaw stops [r] & [l] down /a C a/ Time FONETIK 2011 KTH

Resultat: Koartikulationsgrad korrelerar med fonotaktisk vokaladherens 20 Jaw position (mm) 15 10 5 Stigande koartikulationsgrad Vokal kontext 0 Clench [s] klusiler [r] & [l] sonoranter V FONETIK 2011 KTH

Huvudpunkter 1. Fonetiska segments placering i konsonantgrupper "tar hänsyn" till käkrörelsen. 2. De visar en preferens för positioner där de stör den käkrörelsen minst. 3. Detta förklarar varför [s] i germanska språk står där det står i 2- och 3-konsonantgrupper Och även andra segments preferenser. FONETIK 2011 KTH

Följdfråga Varför underordnar sig segmenten käkens uppner-upp alternationer? Tuggning och vegetativ användning av käken uppvisar stor komplexitet? Det finns ju så mycket annat en stackars käke kan ta sig till med sina frihetsgrader? Tolkning Käkens betydelse i tal och för ljudstruktur är fundamental. FONETIK 2011 KTH

Roots in deep time Käkens betydelse i tal och för ljudstruktur är fundamental. FONETIK 2011 KTH