Артикуляционная фонетика: механизм человеческой речи

Введение

Отрасль лингвистики, изучающая, как люди производят звуки.

Артикуляторная фонетика – это раздел фонетики, изучающий артикуляцию и способы, которыми люди создают речь. Артикуляторные фонетики объясняют, как люди производят речевые звуки посредством взаимодействия различных физиологических структур. В общем, артикуляторная фонетика рассматривает преобразование аэродинамической энергии в акустическую. Аэродинамическая энергия относится к воздушному потоку через голосовой тракт. Ее потенциальная форма – давление воздуха, а кинетическая форма – фактический динамический воздушный поток. Акустическая энергия – это изменение давления воздуха, которое может быть представлено в виде звуковых волн, воспринимаемых человеческой слуховой системой как звук. Дыхательные звуки образуются при выдохе воздуха из легких. Однако, для изменения качества звука таким образом, чтобы это было полезно для речи, два речевых органа обычно сближаются и соприкасаются, создавая препятствие, которое формирует воздушный поток определенным образом. Точка максимального препятствия называется местом артикуляции, а способ образования и снятия препятствия – способом артикуляции. Например, при произнесении звука «п» губы плотно смыкаются, мгновенно блокируя воздух и вызывая накопление давления. Затем губы резко размыкаются, создавая взрывной звук. Таким образом, место артикуляции этого звука называется [пропущено в оригинале], а способ артикуляции – [пропущено в оригинале] (также известный как взрывной).

Введение

Чтобы произвести какой-либо звук, необходимо движение воздуха. Чтобы произвести звуки, которые люди могут воспринимать как речь, движение воздуха должно проходить через голосовые связки, вверх по горлу и затем выходить через рот или нос. Различные звуки формируются благодаря разному положению рта — или, как это называют лингвисты, "ротовой полости" (для отличия от носовой полости).

Согласные

Согласные – это звуки речи, которые образуются при полном или частичном перекрытии голосового тракта. Как правило, они формируются путем модификации воздушной струи, выдыхаемой из легких. Органы дыхания, используемые для создания и изменения воздушного потока, разделяются на три области: надгортанный тракт, гортань и подгортанная система. Воздушная струя может быть эгрессивной (исходящей из голосового тракта) или ингрессивной (направляющейся в голосовой тракт). При образовании пульмонических звуков воздушная струя создается легкими в подгортанной системе и проходит через гортань и надгортанный тракт. Глоттальные звуки формируются воздушной струей, создаваемой движениями гортани без участия воздушного потока из легких. Щелчковые согласные образуются путем создания разрежения воздуха с помощью языка, за которым следует освобождение переднего смыкания языка.

Место сочленения

Согласные произносятся в голосовом тракте, обычно во рту. Для описания места артикуляции необходимо знать активный и пассивный артикуляторы. В большинстве случаев активными артикуляторами являются губы и язык. Пассивный артикулятор – это поверхность, на которой образуется стеснение. Стеснения, создаваемые губами, называются губными. Стеснения могут образовываться в различных частях голосового тракта, которые широко классифицируются как переднеязычные, заднеязычные и глоточные места артикуляции. Переднеязычные артикуляции образуются при помощи передней части языка, заднеязычные – при помощи задней части языка, а глоточные – в глотке. Эти деления недостаточны для различения и описания всех речевых звуков. Например, в английском языке звуки [звуки опущены, так как они не подлежат переводу] оба являются переднеязычными, но они произносятся в разных местах во рту. Для учета этого необходимы более детальные места артикуляции, основанные на области рта, в которой происходит стеснение.

Лабиальные согласные

Артикуляции с участием губ могут выполняться тремя различными способами: обеими губами (билабиальные), одной губой и зубами (лабиодентальные) и кончиком языка и верхней губой (лингволабиальные). В зависимости от используемого определения, некоторые или все эти типы артикуляций могут быть отнесены к классу лабиальных артикуляций. Ладефогед и Мэддисон (1996) предлагают рассматривать лингволабиальные артикуляции как корональные, а не лабиальные, но подчеркивают, что эта группировка, как и все группировки артикуляций, неоднозначна и не имеет четких границ. Лингволабиальные звуки включены в этот раздел как лабиальные, учитывая использование губ в качестве точки артикуляции. Билабиальные согласные образуются с помощью обеих губ. При произнесении этих звуков нижняя губа движется навстречу верхней, которая также слегка опускается, хотя в некоторых случаях сила выдыхаемого воздуха через щель (открытие между губами) может привести к тому, что губы разойдутся быстрее, чем сомкнутся. В отличие от большинства других артикуляций, оба артикулятора состоят из мягких тканей, поэтому билабиальные смычные чаще произносятся с неполным смыканием, чем артикуляции с участием твердых поверхностей, таких как зубы или нёбо. Билабиальные смычные также необычны тем, что артикулятор в верхней части речевого тракта активно движется вниз, поскольку верхняя губа демонстрирует некоторое активное опускание. Лабиодентальные согласные образуются путем поднятия нижней губы к верхним зубам. Лабиодентальные согласные чаще всего являются фрикативными, в то время как лабиодентальные носовые также часто встречаются в языках мира. Существуют споры о том, существуют ли истинные лабиодентальные смычные в каком-либо естественном языке, хотя сообщается о наличии лабиодентальных смычных в ряде языков, включая зулу, тонга и шуби. Лабиодентальные аффрикаты зафиксированы в языке тсонга, что предполагает, что смычная часть аффрикаты должна быть лабиодентальной смычной, хотя Ладефогед и Мэддисон (1996) предполагают, что лабиодентальные аффрикаты могут включать билабиальное смыкание, как в немецком "pf". Лингволабиальные согласные образуются при приближении или контакте кончика языка к верхней губе. Как и в билабиальных артикуляциях, верхняя губа слегка движется навстречу более активному артикулятору. Артикуляции в этой группе не имеют собственных символов в Международном фонетическом алфавите, а формируются путем сочетания апикального символа с диакритическим знаком, который условно относит их к корональной категории. Они встречаются в ряде языков, коренных для Вануату, таких как тангоа, хотя в ранних описаниях их называли апикальными лабиальными согласными. Название "лингволабиальный" было предложено Флойдом Лаунсбери, поскольку они произносятся кончиком, а не краем языка.

Articulations involving the lips can be made in three different ways: with both lips (bilabial), with one lip and the teeth (labiodental), and with the tongue and the upper lip (linguolabial). Depending on the definition used, some or all of these kinds of articulations may be categorized into the class of labial articulations. Ladefoged and Maddieson (1996) propose that linguolabial articulations be considered coronals rather than labials, but make clear this grouping, like all groupings of articulations, is equivocal and not cleanly divided. Linguolabials are included in this section as labials given their use of the lips as a place of articulation. Bilabial consonants are made with both lips. In producing these sounds the lower lip moves farthest to meet the upper lip, which also moves down slightly, though in some cases the force from air moving through the aperture (opening between the lips) may cause the lips to separate faster than they can come together. Unlike most other articulations, both articulators are made from soft tissue, and so bilabial stops are more likely to be produced with incomplete closures than articulations involving hard surfaces like the teeth or palate. Bilabial stops are also unusual in that an articulator in the upper section of the vocal tract actively moves downwards, as the upper lip shows some active downward movement. Labiodental consonants are made by the lower lip rising to the upper teeth. Labiodental consonants are most often fricatives while labiodental nasals are also typologically common. There is debate as to whether true labiodental plosives occur in any natural language, though a number of languages are reported to have labiodental plosives including Zulu, Tonga, and Shubi. Labiodental affricates are reported in Tsonga which would require the stop portion of the affricate to be a labiodental stop, though Ladefoged and Maddieson (1996) raise the possibility that labiodental affricates involve a bilabial closure like "pf" in German. Unlike plosives and affricates, labiodental nasals are common across languages. Linguolabial consonants are made with the blade of the tongue approaching or contacting the upper lip. Like in bilabial articulations, the upper lip moves slightly towards the more active articulator. Articulations in this group do not have their own symbols in the International Phonetic Alphabet, rather, they are formed by combining an apical symbol with a diacritic implicitly placing them in the coronal category. They exist in a number of languages indigenous to Vanuatu such as Tangoa, though early descriptions referred to them as apical labial consonants. The name "linguolabial" was suggested by Floyd Lounsbury given that they are produced with the blade rather than the tip of the tongue.

Корональные согласные

Корональные согласные образуются кончиком или лезвием языка и, благодаря подвижности передней части языка, демонстрируют разнообразие не только в месте артикуляции, но и в положении языка. Корональные места артикуляции – это области рта, где язык контактирует или образует сужение, и включают в себя зубные, альвеолярные и постальвеолярные участки. Положения языка с использованием кончика могут быть апикальными, если используется верхняя часть кончика языка, ламинальными, если они формируются с помощью лезвия языка, или суб-апикальными, если кончик языка загнут назад и используется его нижняя часть. Корональные согласные уникальны тем, что для них зафиксированы все типы манеры образования звука. Австралийские языки хорошо известны большим количеством корональных противопоставлений, встречающихся как внутри отдельных языков, так и между языками региона. Зубные согласные образуются кончиком или лезвием языка и верхними зубами. Они делятся на две группы в зависимости от используемой части языка: апикальные зубные согласные образуются при касании кончика языка зубов, а межзубные согласные – при выпячивании кончика языка между зубами. Ни один язык не использует оба типа в качестве противопоставленных звуков, хотя они могут встречаться как аллофоны. Альвеолярные согласные образуются кончиком или лезвием языка на альвеолярном гребне, расположенном сразу за зубами, и также могут быть апикальными или ламинальными. В языковом разнообразии зубные и альвеолярные согласные часто противопоставляются, что приводит к ряду общих закономерностей. Обычно, разные места артикуляции также сопровождаются различиями в используемой части языка: в большинстве языков с зубными смычными используются ламинальные зубные, а в языках с альвеолярными смычными – апикальные. Редко встречаются два согласных в одном месте, различающиеся только ламинальностью, хотя язык таа (ǃXóõ) является исключением из этого правила. Если в языке присутствует только один из типов – зубная или альвеолярная смычная – то зубная смычная обычно ламинальная, а альвеолярная – апикальная, хотя темне и болгарский язык не следуют этой тенденции. Если язык имеет как апикальную, так и ламинальную смычную, то ламинальная смычная с большей вероятностью будет аффрикатой, как в языке Исоко, хотя в языке Дахало наблюдается обратная картина, когда аффрикатами чаще являются альвеолярные смычные. Ретрофлексные согласные имеют различные определения в зависимости от того, что рассматривается как более важное – положение языка или положение в ротовой полости. В общем, это группа звуков, при образовании которых кончик языка в той или иной степени загибается вверх. Таким образом, ретрофлексная артикуляция может возникать в различных местах ротовой полости, включая альвеолярные, постальвеолярные и палательные области. Если нижняя сторона кончика языка соприкасается с нёбом, это считается суб-апикальной артикуляцией, хотя апикальные постальвеолярные звуки также описываются как ретрофлексные. Типичные примеры суб-апикальных ретрофлексных смычных часто встречаются в дравидийских языках, а в некоторых языках коренных народов юго-запада США контрастное различие между зубными и альвеолярными смычными заключается в небольшой ретрофлексии альвеолярной смычной. С акустической точки зрения, ретрофлексия влияет на более высокие форманты. Артикуляции, происходящие сразу за альвеолярным гребнем, известные как постальвеолярные согласные, имеют множество различных названий. Апикальные постальвеолярные согласные часто называют ретрофлексными, а ламинальные артикуляции иногда называют палатоальвеолярными; в австралийской лингвистической литературе эти ламинальные смычные часто описываются как "палатальные", хотя они формируются дальше вперед, чем область неба, обычно называемая палатом. Из-за индивидуальных анатомических различий точная артикуляция палатоальвеолярных смычных (и корональных в целом) может значительно варьироваться в пределах одного речевого сообщества.

Coronal consonants are made with the tip or blade of the tongue and, because of the agility of the front of the tongue, represent a variety not only in place but in the posture of the tongue. The coronal places of articulation represent the areas of the mouth where the tongue contacts or makes a constriction, and include dental, alveolar, and post alveolar locations. Tongue postures using the tip of the tongue can be apical if using the top of the tongue tip, laminal if made with the blade of the tongue, or sub apical if the tongue tip is curled back and the bottom of the tongue is used. Coronals are unique as a group in that every manner of articulation is attested. Australian languages are well known for the large number of coronal contrasts exhibited within and across languages in the region. Dental consonants are made with the tip or blade of the tongue and the upper teeth. They are divided into two groups based upon the part of the tongue used to produce them: apical dental consonants are produced with the tongue tip touching the teeth; interdental consonants are produced with the blade of the tongue as the tip of the tongue sticks out in front of the teeth. No language is known to use both contrastively though they may exist allophonically. Alveolar consonants are made with the tip or blade of the tongue at the alveolar ridge just behind the teeth and can similarly be apical or laminal. Crosslinguistically, dental consonants and alveolar consonants are frequently contrasted leading to a number of generalizations of crosslinguistic patterns. The different places of articulation tend to also be contrasted in the part of the tongue used to produce them: most languages with dental stops have laminal dentals, while languages with alveolar stops usually have apical stops. Languages rarely have two consonants in the same place with a contrast in laminality, though Taa (ǃXóõ) is a counterexample to this pattern. If a language has only one of a dental stop or an alveolar stop, it will usually be laminal if it is a dental stop, and the stop will usually be apical if it is an alveolar stop, though for example Temne and Bulgarian do not follow this pattern. If a language has both an apical and laminal stop, then the laminal stop is more likely to be affricated like in Isoko, though Dahalo show the opposite pattern with alveolar stops being more affricated. Retroflex consonants have several different definitions depending on whether the position of the tongue or the position on the roof of the mouth is given prominence. In general, they represent a group of articulations in which the tip of the tongue is curled upwards to some degree. In this way, retroflex articulations can occur in several different locations on the roof of the mouth including alveolar, post alveolar, and palatal regions. If the underside of the tongue tip makes contact with the roof of the mouth, it is sub apical though apical post alveolar sounds are also described as retroflex. Typical examples of sub apical retroflex stops are commonly found in Dravidian languages, and in some languages indigenous to the southwest United States the contrastive difference between dental and alveolar stops is a slight retroflexion of the alveolar stop. Acoustically, retroflexion tends to affect the higher formants. Articulations taking place just behind the alveolar ridge, known as post alveolar consonants, have been referred to using a number of different terms. Apical post alveolar consonants are often called retroflex, while laminal articulations are sometimes called palato alveolar; in the Australianist literature, these laminal stops are often described as 'palatal' though they are produced further forward than the palate region typically described as palatal. Because of individual anatomical variation, the precise articulation of palato alveolar stops (and coronals in general) can vary widely within a speech community.

Грунтовые согласные

Дорсальные согласные – это согласные, образуемые с помощью спинки языка, а не кончика или передней части спинки. Палатальные согласные образуются при соприкосновении спинки языка с твердым нёбом на верхней части ротовой полости. Они часто противопоставляются велярным или увулярным согласным, хотя редкость заключается в том, что язык противопоставляет все три типа одновременно, при этом язык жакару может служить примером тройного противопоставления. Велярные согласные образуются при соприкосновении спинки языка с мягким нёбом (велумом). Они чрезвычайно распространены в языках мира; почти во всех языках есть велярный взрывной согласный. Поскольку и велярные согласные, и гласные образуются с помощью спинки языка, они сильно подвержены коартикуляции с гласными и могут произноситься как ближе к твердому нёбу, так и ближе к увуле. Эти вариации обычно делятся на передние, центральные и задние велярные, параллельно с артикуляционным пространством гласных. Их бывает сложно фонетически отличить от палатальных согласных, хотя они произносятся немного позади области типичных палатальных согласных. Увулярные согласные образуются при соприкосновении или приближении спинки языка к увуле. Они редки, встречаются примерно в 19% языков, и в больших регионах Америки и Африки нет языков с увулярными согласными. В языках с увулярными согласными наиболее распространены взрывные согласные, за которыми следуют сонорные (включая носовые).

Согласные

Радикальные согласные образуются с использованием корня языка или надгортанника. Фрингеальные (глоточные) согласные формируются путем оттягивания корня языка настолько далеко, чтобы он касался стенки глотки. Из-за сложностей в артикуляции таким образом можно произвести только фрикативные и аппроксиманты. Надгортанные согласные образуются при участии надгортанника и задней стенки глотки. Надгортанные смычные зафиксированы в языке дахало. Озвученные надгортанные согласные считаются невозможными из-за слишком малого пространства между голосовой щелью и надгортанником для осуществления голосообразования.

Глотальные согласные

Глотальные согласные – это согласные, произносимые с помощью голосовых складок в гортани. Поскольку голосовые складки являются источником звукообразования и расположены ниже ороназального речевого тракта, некоторые глотальные согласные невозможны, например, звонкий глоттальный смычный. Возможны три глотальных согласных: глухой глоттальный смычный и два глоттальных фрикативных, и все они встречаются в естественных языках. Глоттальные смычные, образуемые смыканием голосовых складок, особенно распространены в языках мира. Многие языки используют их для обозначения границ фразы, а в некоторых языках, например, в гуатла-мазатекском, они являются различительными фонемами. Кроме того, в этом языке глоттальные смычные могут реализовываться как ларингеализация следующего гласного звука. Глоттальные смычные, особенно между гласными, как правило, не образуют полного смыкания. Полные глоттальные смычные обычно возникают только при их удвоении.

Способ артикуляции

Знание места артикуляции недостаточно для полного описания согласного, равно как важен и способ образования этого сужения. Способы артикуляции описывают, каким образом активный артикулятор изменяет, сужает или полностью закрывает голосовой тракт. Окклюзивы (также называемые взрывными) – это согласные, при которых воздушный поток полностью преграждается. Во время сужения в ротовой полости создается давление, которое затем высвобождается в виде кратковременного звукового импульса при размыкании артикуляторов. Мягкое нёбо (велюм) поднято, чтобы воздух не проходил через носовую полость. Если же мягкое нёбо опускается, позволяя воздуху проходить через нос, результатом становится носовой окклюзив. Однако фонетики почти всегда называют носовые окклюзивы просто "носовыми". Африкаты – это последовательность окклюзива, за которым следует фрикатив в одном и том же месте артикуляции. Фрикативные согласные – это согласные, при которых воздушный поток становится турбулентным из-за частичного, но не полного, перекрытия голосового тракта. Сибилянты – это особый тип фрикативных, при котором турбулентный воздушный поток направляется к зубам, создавая высокочастотный шипящий звук. Носовые (иногда называемые носовыми окклюзивами) – это согласные, при которых происходит замыкание в ротовой полости, а мягкое нёбо опускается, позволяя воздуху проходить через нос. При аппроксимантах артикуляторы сближаются, но не настолько, чтобы вызвать турбулентный воздушный поток. Латеральные согласные – это согласные, при которых воздушный поток преграждается по центру голосового тракта, позволяя ему свободно проходить по одному или обоим краям. Латеральные также определяются как согласные, при которых язык прижимается таким образом, что воздушный поток по краям языка сильнее, чем по центру. Первое определение не предполагает прохождение воздуха через язык. Трели – это согласные, при которых язык или губы приводятся в движение воздушным потоком. Сужение формируется таким образом, что воздушный поток вызывает повторяющийся цикл открытия и закрытия подвижных артикуляторов. Апикальные трели обычно состоят из двух или трех периодов вибрации. Удары и дрожащие – это одиночные, быстрые, обычно апикальные жесты, при которых язык быстро ударяется о нёбо, что сопоставимо с очень быстрым окклюзивом. Эти термины иногда используются как взаимозаменяемые, но некоторые фонетики проводят между ними различие. При ударе язык соприкасается с нёбом в одном движении, в то время как при дрожащем язык движется тангенциально к нёбу, задевая его при прохождении. Во время глоттального механизма воздушного потока голосовая щель закрывается, захватывая объем воздуха. Это позволяет перемещать оставшийся воздух в голосовом тракте независимо. Движение закрытой голосовой щели вверх выталкивает этот воздух, образуя эжективный согласный. Альтернативно, голосовая щель может опускаться, всасывая больше воздуха в рот, что приводит к имплозивному согласному. Клик – это окклюзив, при котором движение языка вызывает всасывание воздуха в рот, этот механизм называется веларическим воздушным потоком. Во время клика воздух становится разреженным между двумя местами смычки, создавая громкий звук "щелчка" при размыкании передней смычки. Размыкание передней смычки называется притоком клика. Размыкание задней смычки, которая может быть велярной или увулярной, называется оттоком клика. Клики используются в нескольких африканских языковых семьях, таких как койсанские и банту языки.

Knowing the place of articulation is not enough to fully describe a consonant, the way in which the stricture happens is equally important. Manners of articulation describe how exactly the active articulator modifies, narrows or closes off the vocal tract. Stops (also referred to as plosives) are consonants where the airstream is completely obstructed. Pressure builds up in the mouth during the stricture, which is then released as a small burst of sound when the articulators move apart. The velum is raised so that air cannot flow through the nasal cavity. If the velum is lowered and allows for air to flow through the nose, the result in a nasal stop. However, phoneticians almost always refer to nasal stops as just "nasals". Affricates are a sequence of stops followed by a fricative in the same place. Fricatives are consonants where the airstream is made turbulent by partially, but not completely, obstructing part of the vocal tract. Sibilants are a special type of fricative where the turbulent airstream is directed towards the teeth, creating a high pitched hissing sound. Nasals (sometimes referred to as nasal stops) are consonants in which there's a closure in the oral cavity and the velum is lowered, allowing air to flow through the nose. In an approximant, the articulators come close together, but not to such an extent that allows a turbulent airstream. Laterals are consonants in which the airstream is obstructed along the center of the vocal tract, allowing the airstream to flow freely on one or both sides. Laterals have also been defined as consonants in which the tongue is contracted in such a way that the airstream is greater around the sides than over the center of the tongue. The first definition does not allow for air to flow over the tongue. Trills are consonants in which the tongue or lips are set in motion by the airstream. The stricture is formed in such a way that the airstream causes a repeating pattern of opening and closing of the soft articulator(s). Apical trills typically consist of two or three periods of vibration. Taps and flaps are single, rapid, usually apical gestures where the tongue is thrown against the roof of the mouth, comparable to a very rapid stop. These terms are sometimes used interchangeably, but some phoneticians make a distinction. In a tap, the tongue contacts the roof in a single motion whereas in a flap the tongue moves tangentially to the roof of the mouth, striking it in passing. During a glottalic airstream mechanism, the glottis is closed, trapping a body of air. This allows for the remaining air in the vocal tract to be moved separately. An upward movement of the closed glottis will move this air out, resulting in it an ejective consonant. Alternatively, the glottis can lower, sucking more air into the mouth, which results in an implosive consonant. Clicks are stops in which tongue movement causes air to be sucked in the mouth, this is referred to as a velaric airstream. During the click, the air becomes rarefied between two articulatory closures, producing a loud 'click' sound when the anterior closure is released. The release of the anterior closure is referred to as the click influx. The release of the posterior closure, which can be velar or uvular, is the click efflux. Clicks are used in several African language families, such as the Khoisan and Bantu languages.

Глоттис

Глоттис — это отверстие между голосовыми складками, расположенное в гортани. Его положение определяет различные типы вибрации, позволяющие различать звонкие и глухие звуки. Кроме того, высота гласного звука изменяется путем изменения частоты колебаний голосовых складок. В некоторых языках существуют различия между гласными с разными типами фонации.

Гортани

Фаринкс – это область голосового тракта, расположенная ниже мягкого нёба и выше гортани. Гласные могут быть фарингеализованными (также эпиглоттализованными, сфинктерическими или напряжёнными) посредством оттягивания корня языка. Вышеприведённые уравнения выражают, что при начальном давлении P1 и объёме V1 в момент времени 1 произведение этих двух величин будет равно произведению давления P2 и объёма V2 в более поздний момент времени 2. Это означает, что увеличение объёма полости влечёт за собой соответствующее уменьшение давления в той же полости, и наоборот. Иными словами, объём и давление обратно пропорциональны (или отрицательно коррелируют) друг другу. Применительно к описанию подголосовой полости, когда лёгочные поршни сжимают лёгкие, объём подголосовой полости уменьшается, а давление воздуха в ней увеличивается. И наоборот, при расширении лёгких давление снижается. Можно рассмотреть ситуацию, когда (1) клапан голосовых связок закрыт, отделяя надголосовую полость от подголосовой, (2) рот открыт и, следовательно, давление воздуха в надголосовой полости равно атмосферному давлению, и (3) лёгкие сжаты, что приводит к увеличению подголосового давления до значения, превышающего атмосферное. Если впоследствии клапан голосовых связок откроется, две ранее отдельные полости объединятся в одну, хотя они всё равно будут аэродинамически изолированы, поскольку глоттис между ними относительно мал и сужен. Закон Паскаля утверждает, что давление внутри системы должно быть одинаковым по всей системе. Когда подголосовое давление превышает надголосовое, в объединённой полости возникает неравенство давления. Поскольку давление по определению является силой, приложенной к площади поверхности, а сила, согласно второму закону Ньютона, равна произведению массы на ускорение, это неравенство давления будет устранено за счёт перемещения части массы молекул воздуха из подголосовой полости в надголосовую. Это перемещение массы и есть воздушный поток. Воздушный поток будет продолжаться до достижения равновесия давления. Аналогично, при эжективном согласном с глоттальным механизмом воздушного потока, губы или язык (то есть ротовой или язычный клапан) первоначально закрыты, а закрытая гортань (лáрингеальный поршень) поднимается, уменьшая объём ротовой полости за закрытием клапана и увеличивая давление по сравнению с объёмом и давлением в состоянии покоя. Когда закрытый клапан открывается, воздушный поток будет направлен из полости за первоначальным закрытием наружу, пока внутриротовое давление не сравняется с атмосферным. То есть воздух будет перемещаться из полости с более высоким давлением в полость с более низким давлением до точки равновесия; давление как потенциальная энергия, таким образом, преобразуется в воздушный поток как кинетическую энергию.

The pharynx is the region of the vocal tract below the velum and above the larynx. Vowels may be made pharyngealized (also epiglottalized, sphincteric or strident) by means of a retraction of the tongue root. What the above equations express is that given an initial pressure P1 and volume V1 at time 1 the product of these two values will be equal to the product of the pressure P2 and volume V2 at a later time 2. This means that if there is an increase in the volume of cavity, there will be a corresponding decrease in pressure of that same cavity, and vice versa. In other words, volume and pressure are inversely proportional (or negatively correlated) to each other. As applied to a description of the subglottal cavity, when the lung pistons contract the lungs, the volume of the subglottal cavity decreases while the subglottal air pressure increases. Conversely, if the lungs are expanded, the pressure decreases. A situation can be considered where (1) the vocal fold valve is closed separating the supraglottal cavity from the subglottal cavity, (2) the mouth is open and, therefore, supraglottal air pressure is equal to atmospheric pressure, and (3) the lungs are contracted resulting in a subglottal pressure that has increased to a pressure that is greater than atmospheric pressure. If the vocal fold valve is subsequently opened, the previously two separate cavities become one unified cavity although the cavities will still be aerodynamically isolated because the glottic valve between them is relatively small and constrictive. Pascal's Law states that the pressure within a system must be equal throughout the system. When the subglottal pressure is greater than supraglottal pressure, there is a pressure inequality in the unified cavity. Since pressure is a force applied to a surface area by definition and a force is the product of mass and acceleration according to Newton's Second Law of Motion, the pressure inequality will be resolved by having part of the mass in air molecules found in the subglottal cavity move to the supraglottal cavity. This movement of mass is airflow. The airflow will continue until a pressure equilibrium is reached. Similarly, in an ejective consonant with a glottalic airstream mechanism, the lips or the tongue (i. e., the buccal or lingual valve) are initially closed and the closed glottis (the laryngeal piston) is raised decreasing the oral cavity volume behind the valve closure and increasing the pressure compared to the volume and pressure at a resting state. When the closed valve is opened, airflow will result from the cavity behind the initial closure outward until intraoral pressure is equal to atmospheric pressure. That is, air will flow from a cavity of higher pressure to a cavity of lower pressure until the equilibrium point; the pressure as potential energy is, thus, converted into airflow as kinetic energy.

Источники звука

Звуковые источники – это преобразование аэродинамической энергии в акустическую энергию. В артикуляторной системе выделяют два основных типа источников звука: периодические (или, точнее, полупериодические) и апериодические. Периодическим источником звука является вибрация голосовых связок, возникающая в голосовой щели и наблюдаемая в гласных и звонких согласных. Менее распространенным периодическим источником звука является вибрация орального артикулятора, например, языка, как при альвеолярном треле. Апериодическими источниками звука являются турбулентный шум, характерный для фрикативных согласных, и кратковременный взрывной шум, возникающий при смычных согласных в ротовой полости. Звонкость – это распространенный периодический источник звука в устной речи, который связан со степенью смыкания голосовых связок. В английском языке существует только два варианта: звонкий и глухой. Звонкость возникает, когда голосовые связки плотно прижаты друг к другу, и проходящий через них воздух заставляет их вибрировать. Все обычно произносимые гласные являются звонкими, как и все сонорные согласные, за исключением [h], а также некоторые другие звуки ([b], [d], [g], [v], [z], [ʒ], [j] и [θ] в данном случае). Все остальные звуки – глухие, при этом голосовые связки расположены достаточно далеко друг от друга, чтобы не возникало вибрации; однако, все же присутствует определенное слышимое трение, как в звуке [h]. Глухие звуки не очень заметны без какой-либо турбулентности, например, при произнесении смычных, фрикативных и аффрикатных согласных; поэтому сонорные согласные обычно произносятся только звонкими. Исключение составляет шепот, когда все произносимые звуки являются глухими.

Палатография

Чтобы понять, как формируются звуки, часто используются экспериментальные процедуры. Палатография – одна из старейших инструментальных фонетических техник, используемых для регистрации данных об артикуляторах. В традиционной статической палатографии нёбо говорящего покрывают тёмным порошком. Затем говорящий произносит слово, обычно с одной согласной. Язык смахивает часть порошка в месте артикуляции. Экспериментатор затем может использовать зеркало, чтобы сфотографировать всю верхнюю поверхность полости рта говорящего. Эта фотография, на которой место артикуляции видно как область, где порошок был удалён, называется палатограммой. С тех пор технологии позволили разработать электропалатографию (или ЭПГ). Для сбора данных ЭПГ говорящему устанавливают специальный искусственный нёбный протез, содержащий ряд электродов. То, как электроды соприкасаются с языком во время речи, предоставляет фонетикам важную информацию, например, какая площадь нёба задействована в различных речевых звуках, какие области нёба соприкасаются, или какова длительность контакта.