Artikulatorische und akustische Phonetik:
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Trier
WVT, Wiss. Verl. Trier
2003
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1 Für wen ist dieses Buch? 1
1.1 Gegenstand der Phonetik 1
1.2 Aufbau des Buchs 2
1.3 Terminologie 2
2 Akustische Phonetik 3
2.1 Schallwellen 3
2.1.1 Schallwellen sind Luftdruckschwankungen 3
2.1.2 Entstehung und Ausbreitung von Schallwellen 4
2.1.3 Schallgeschwindigkeit 7
2.1.4 Die relative Lage zu einer Schallwelle 8
2.1.5 Longitudinal und Transversalwellen 9
2.2 Messen von Schallwellen 10
2.2.1 Mikrofon 10
2.2.2 Oszillogramm 12
2.3 Akustische Kenngrößen und ihre Einheiten 14
2.3.1 Frequenz 14
2.3.1.1 Periodendauer 14
2.3.1.2 Periodendauer und Papiergeschwindigkeit 15
2.3.1.3 Periodendauer und Periodenfrequenz 16
2.3.1.4 Periodenfrequenz und Wellenlänge 17
2.3.2 Amplitude 18
2.3.2.1 RMS Amplitude 19
2.3.2.2 RMS Amplitude und Lautstärke 22
2.3.2.3 Rechnen mit dB Werten 26
2.3.2.4 Darstellung von Amplitudenverläufen 27
2.3.3 Phase 30
2.3.4 Resonanz, Dämpfung und Filterung 33
2.3.4.1 Resonanz 33
2.3.4.2 Dämpfung 38
2.3.4.3 Filter 39
2.4 Digitalisierung akustischer Signale 40
2.4.1 Zeit und Amplitudendigitalisierung 41
2.4.2 Abtastrate 42
2.4.3 Messauflösung 45
2.5 Typen akustischer Signale 48
2.6 Analyse akustischer Signale 52
2.6.1 Fourier Transformation 52
2.6.1.1 Summieren von Signalen: Fourier Synthese 52
2.6.1.2 Zerlegen von Signalen: Fourier Analyse 56
2.6.1.3 Harmonische Frequenzen 59
2.6.1.4 Diskrete Fourier Transformation und Fast Fourier Transformation 62
2.6.1.5 Fourier Transformation für nicht periodische Signale 63
2.6.2 Was man in einem Spektrum ablesen kann 65
2.6.3 Filter in spektraler Darstellung 65
2.6.4 Windowing in der Spektralanalyse 68
2.6.4.1 Zusammenhang zwischen Fensterbreite und spektraler Auflösung . 74
2.6.4.2 Zusammenhang zwischen spektraler und zeitlicher Auflösung 76
2.6.5 Andere spektrale Darstellungen: waterfall und Spektrogramm 77
2.6.6 Gleichzeitige Zeit und Frequenzauflösung 81
2.6.6.1 Wavelets 81
2.6.6.2 Gabor Spektren 82
2.6.7 Auditive Spektren 83
2.6.8 Geglättete Spektren 84
2.6.8.1 Geglättetes Fourier Spektrum 84
2.6.8.2 Cepstrum 86
2.6.8.3 LPC Spektrum 88
2.7 Tonhöhenmessungen 91
2.8 Skalen 94
2.8.1 Lineare Skala 94
2.8.2 Logarithmische Skala 95
2.8.3 mel Skala 96
2.8.4 Bark Skala 97
2.8.5 Equivalent Rectangular Bandwidth (ERB) Skala 99
3 Aufbau und Funktion des Sprech und Hörapparats 101
3.1 Sub glottales System: Lungen, Bronchien und Luftröhre 103
3.1.1 Anatomie des sub glottalen Systems 103
3.1.2 Bewegungen der Lunge 105
3.1.2.1 Einatmen (Aspiration) 106
3.1.2.2 Ausatmen (Expiration) 107
3.1.3 Lungenvolumina und deren zeitliche Kontrolle 107
3.1.4 Lautstärke und Lungenluftdruck 109
3.2 Aufbau und Vorgänge im Kehlkopf: Phonation 110
3.2.1 Anatomie des Kehlkopfs 110
3.2.2 Schwingen der Stimmlippen 114
3.2.2.1 Bernoulli Effekt und aero dynamische Theorie 115
3.2.2.2 Myo elastische Theorie der Stimmlippenschwingung 118
3.2.2.3 Zwei Massen Theorie der Stimmlippenschwingung 121
3.2.2.4 Muco viscöse , cover body und Abrisstheorie 122
3.2.3 Larynxsignal 123
3.2.3.1 Lautstärke und Larynxsignal 125
3.2.3.2 Register 127
3.3 Supra laryngales System: Vokaltrakt 128
3.3.1 Aufbau des Vokaltrakts 129
3.3.2 Akustische Eigenschaften des Vokaltrakts 131
3.3.2.1 Schallabstrahlung an Lippen und Nase 131
3.3.2.2 Resonanzen des Vokaltrakts 132
3.3.2.3 Formanten 135
3.3.2.4 Formantiagen 138
3.3.2.5 Formantübergänge 140
3.4 Interaktionen zwischen Kehlkopf und Vokaltrakt 142
3.4.1 Intrinsic Fo 142
3.4.2 Bildung eines Plosivs 143
3.5 Gehör 149
3.5.1 Äußeres Ohr 151
3.5.2 Mittelohr 152
3.5.2.1 Druckerhöhung im Mittelohr 153
3.5.2.2 Regelung im Mittelohr 154
3.5.2.3 Druckausgleich in der Paukenhöhle 156
3.5.3 Innenohr 157
3.5.3.1 Druckwellen in der Cochlea 159
3.5.3.2 Basilarmembran als schwingende Membran 160
3.5.3.3 Resonanztheorie 161
3.5.3.4 Widersprüche zu der Resonanztheorie 162
3.5.3.5 Wanderwellentheorie 163
3.5.4 Aufbau der Basilarmembran 165
3.5.4.1 Äußere Haarzellen 166
3.5.4.2 Otoakustische Emissionen 167
3.5.4.3 Innere Haarzellen 168
3.5.4.4 Die Basilarmembran als Fourier Transformator? 169
Nachwort 171
Anhang A. 1: Masse, Kraft und Druck 173
Anhang A.2: Energie, Intensität und Leistung 175
Anhang B. 1: Physikalische Terminologie 179
Anhang B.2: Mathematische Schreibweisen 181
Anhang C.l: Formantwerte 183
Anhang C.2: Grundfrequenzwerte 184
Literaturverzeichnis 185
Index englischer Begriffe 189
Index deutscher Begriffe 193
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