Otsi
|
Eng
Lehekülje algusesse

Eesti laste kõne II

Vokaalide akustiline analüüs

 

Artikli I osas uurisime põhitooni sageduse muutumist eesti laste kõnes (Keel ja Kirjandus 2017, nr 7, lk 518–533), II osas keskendume vokaa­lide akustilistele omadustele. Klassikaliselt kirjeldatakse vokaalide akustilist kvaliteeti spektraalsete tunnuste – formantide ehk kõnetrakti reso­nantssageduste abil. Vokaalide hääldamisel varieerub kõnetrakti kuju sõltuvalt alalõua, keele ja huulte asendist ning sellest tulenevalt võimenduvad kõnetraktis erinevad sagedused, moodustades spektraalseid mustreid. Vokaalide kvaliteedi määravad eelkõige kaks esimest formanti (F1, F2), täpsemaks kirjeldamiseks esitatakse kuni nelja formandi (F1–F4) sagedused. Formantsagedused on korrelatsioonis vokaalide artikulatoorsete põhi­tunnustega: F1 on seotud keele kõrgusega, F2 keele ees-tagapoolsusega ja F3 huulte ümardatusega. Tüüpiliselt esitatakse vokaalide formant­sagedused F1–F2 teljestikus, mida nimetatakse ka akustiliseks vokaaliruumiks (vokaalide akustika ja artikulatsiooni kohta vt nt Eek 2008; Asu jt 2016; põhjalikumat teoreetilist käsitlust vt nt Fant 1960; Stevens 2000).

Vokaaliruumi suurust iseloomustab nn nurgavokaalide vaheline pindala (ingl vowel space area, VSA), mida arvutatakse nurgavokaalide formantsageduste F1 ja F2 põhjal (Flipsen, Lee 2012). Eesti keele nurgavokaalideks on /i, ä, a, u/; artikulatoorselt on nende vokaalide hääldamisel keele asendid perifeerseimad: /i/ hääldamisel kõrgel ees, /ä/ hääldamisel madalal ees, /a/ hääldamisel madalal taga, /u/ hääldamisel kõrgel taga, ülejäänud vokaalid moodustatakse keele vahepealsetes asendites. Keeltes, kus esineb ainult üks madal vokaal, moodustab vokaaliruumi vokaalide /i/-/a/-/u/ vaheline ruum. Vokaaliruumi pindala on kasutatud näiteks eri keelte vokaalisüsteemide võrdlemisel, laste kõne arengu uurimisel, sotsiolingvistilistes ning kõne arusaadavuse uuringutes (vt ülevaadet Flipsen, Lee 2012).

Vokaalide formantsagedused ja vokaaliruumi suurus on otseselt seotud kõnetrakti anatoomilise suurusega. Magnetresonantstomograafia uuringutes on leitud 2–4-aastaste laste kõnetrakti keskmiseks pikkuseks (mõõdetuna häälekurdudest kuni huulte väliskontuurini) 9,9 cm, 13–14-aastastel 13,9 cm; erinevused poiste ja tüdrukute kõnetrakti pikkuses on registreeritud alates 15. eluaastast: 15–16-aastastel poistel 14,6 cm ja tüdrukutel 13,7 cm, 17–18-aastastel poistel 15,6 cm ja tüdrukutel 14,4 cm (Fitch, Giedd 1999). Houri Vorperiani jt (2011) uuring hõlmas katsealuseid vastsündinutest kuni 20. eluaastani ja selles mõõdeti kõnetrakti 9 parameetrit. Leiti, et sooline erinevus kõnetrakti pikkuses muutub statistiliselt oluliseks alates 12. eluaastast, samal ajal varieerus erinevate parameetrite oluliseks muutumise vanus vahemikus 9–14 aastat.

Kõneproduktsiooni akustilise teooria (Fant 1960) kohaselt kaasneb kõnetrakti pikkuse kasvamisega formantsageduste alanemine. Sellest tulenevalt võiks eeldada, et vokaalide formantsagedused alla 12-aastastel poistel ja tüdrukutel oluliselt ei erine, sest poiste ja tüdrukute kõnetrakti pikkus on selle vanuseni praktiliselt võrdne (vt andmeid eespool).

Erinevate uurijate andmeid koondavas töös (Vorperian, Kent 2007) on leitud, et poiste vokaalide formantsagedused on süstemaatiliselt madalamad tüdrukute formantsagedustest alates 7.–8. eluaastast, sooline erinevus muutub statistiliselt oluliseks keskmiselt 12-aastaselt ja kujuneb lõplikult välja 15. eluaastaks. Teisalt on leitud ka, et poiste vokaalide formantsagedused on tüdrukute omadest madalamad juba 4-aastaselt (nt Perry jt 2001; Whiteside, Hodgson 2000) ning et poiste ja tüdrukute formantsageduste erinevused hakkavad ilmnema alles 11 aasta vanuselt (Lee jt 1999).

Formantsageduste alanemisega lapse- ja noorukieas kaasneb ka vokaali­ruumi pindala vähenemine ja stabiliseerumine pärast 15. eluaastat. Andmed VSA sooliste erinevuste kohta varieeruvad suurel määral: Perry jt (2001) uuringust selgub, et poiste ja tüdrukute VSA erinevused ilmnevad juba 4-aastaselt, Peter Flipseni ja Sungbok Lee (2012) andmetel aga alles 16-aastaselt.

Eesti vokaalide akustilisi omadusi täiskasvanud keelejuhtide kõnes on uuritud alates 1960. aastatest ja andmeid nende vokaalide kvaliteedi kohta eri kõnestiilides on hulgaliselt (vt ülevaadet Asu jt 2016: 29–47). Käesolevas artiklis esitame esmakordselt eesti laste vokaalide akustilise analüüsi tulemusi. Meie peamised uurimisküsimused käsitlevad vokaaliformantide ja vokaaliruumi suuruse muutust sõltuvalt soost ja vanusest, lisaks analüüsime keelejuhtide murdetausta ning vokaali kestusastme mõju vokaalide kvaliteedile.

 

1. Uurimismaterjal ja meetod

Vokaalide akustiliseks analüüsiks kasutame artikli esimeses osas (Meister, Meister 2017) kirjeldatud korpust. Analüüsitav materjal sisaldab 305 keelejuhi kõnet, igaühelt 21 käsitsi märgendatud lauset, kokku 6405 lauset (välja on jäetud 9-aastased (neli keelejuhti), sest võrreldes teiste vanuserühmadega on nende esindatus korpuses väga väike). Formandiväärtuste leidmiseks koostasime Praati (Boersma, Weenink 2018) skripti, mis rakendab formant­analüüsiks Burg-meetodit keelejuhi soost ja vanusest sõltuvate valikuparameetritega. Tüdrukutel ja kuni 13 aasta vanustel poistel on maksimaalne formantsagedus 5500 Hz, vanematel poistel 5000 Hz; maksimaalne formantide arv on kõigil keelejuhtidel 5. Kõigi vokaalide (kokku 65 720) formantsagedused F1–F4 mõõdeti vokaali keskosas lõigust, mille kestus moodustas 20% vokaali kogukestusest. Sõltuvalt vokaali asukohast klassifitseeriti eraldi esisilbis (kokku 28 070 vokaali, tähistatud edaspidi V1) ja järgsilpides asuvad vokaalid (kokku 37 650, tähistatud edaspidi V2). Üldjuhul on V1 rühmas rõhulised ja V2 rühmas rõhutud vokaalid; V2 rühma liigitati ka pikemate sõnade kaas­rõhulistes silpides paiknevad vokaalid.

Formantanalüüsi tulemuste esmane vaatlus näitas, et sõltuvalt vokaalist, vanusest ja soost on formandiväärtuste hulgas küllalt palju automaatse algoritmi põhjustatud vigu, mida kinnitas ka hälbivate tulemuste valikuline kontroll spektrogrammide abil. Selgelt hälbivate formandiväärtuste elimineerimiseks arvutati kõigi vokaalide F1–F4 keskväärtused ning standardhälbed igas vanuserühmas ja eraldati need mõõtmistulemused, mis erinesid keskväärtusest enam kui ±1,5 standardhälbe võrra. Seejärel hinnati visuaalselt probleemsemate juhtude (nt vanemate poiste /u/- ja /o/-vokaalide) F1 ja F2 väärtuste histogramme ning vajadusel eemaldati ekstreemsed mõõtetulemused. Näitena on joonisel 1 esitatud 15-aastaste poiste esisilbi /u/-vokaalide F2 mõõtetulemuste filtreerimine kahes etapis.

 

Joonis 1. 15-aastaste poiste esisilbi /u/-vokaalide F2 väärtuste histogrammid. Vasakul andmete jaotus enne esimest filtreerimist; jäme kriipsjoon vastab valimi keskväärtusele 1031 Hz, peened kriipsjooned ±1,5 standardhälbele (vastavalt 548 Hz ja 1514 Hz). Paremal andmete jaotus pärast esimest filtreerimisetappi; peen kriipsjoon vastab sagedusele 1360 Hz, millest kõrgemad F2 väärtused filtreeriti teises etapis, jäme kriipsjoon vastab valimi keskväärtusele 951 Hz pärast teist filtreerimist.

 

Kahe filtreerimisetapi tulemusena jäid lõplikku valimisse 24 502 (87,3% algsest valimist) rõhulise vokaali (V1) mõõteandmed; nende jaotus vokaalide kaupa on esitatud tabelis 1 (V1 vokaalide arv vanuseti on toodud tabelis 2). Pole siiski välistatud, et ka pärast filtreerimist jäi andmetesse mõõtmisvigu, kuid sellise hulga vokaalide automaatsete mõõtmisandmete käsitsi ülekontrollimine on ebareaalne.

Vokaaliformantide vanuselise muutuse esitamiseks kasutame formantdünaamika meetodit (nt McDougall, Nolan 2007; Jacewicz, Salmons 2011), mida tavaliselt on kasutatud vokaalide, eelkõige diftongide, kvaliteedimuutuste kirjeldamiseks vokaali kestel (seda on kasutatud nt ka Kihnu vokaalide analüüsis, vt Türk jt 2016). Meetodi kohaselt mõõdetakse formandiväärtusi kindla intervalli järel kogu vokaali kestuse jooksul ja tulemused esitatakse vokaalikvaliteedi muutust kajastava trajektoorina. Käesoleval juhul on ajavahemikuks aasta ja mõõteväärtusteks iga vanuserühma keskmised F1 ja F2 sagedused (eraldi poistel ja tüdrukutel). Tulemuseks saame vokaalikvaliteedi ealist muutust kirjeldava trajektoori F1–F2 akustilises ruumis. Vokaali­trajektoor koosneb seega kaheksast lõigust (10–11, 11–12, 12–13, 13–14, 14–15, 15–16, 16–17 ja 17–18 aastat), millest igaühe pikkus (ingl vowel section length, VSL) on leitud valemiga (Jacewicz, Salmons 2011):

 

 

 

Tabel 1.

Lõpliku valimi vokaalide jaotus

Sugu

Kestus­-

aste

/a/

/e/

/i/

/o/

/u/

/õ/

/ä/

/ö/

/ü/

M

 

3170

1409

1137

1853

1222

461

667

265

509

lühike

2656

925

916

1431

920

397

577

31

419

pikk

270

217

70

191

91

35

55

40

34

ülipikk

244

267

151

231

211

29

35

194

56

N

 

4346

1673

1453

2157

1570

635

869

339

767

lühike

3674

1105

1169

1626

1175

550

749

47

642

pikk

353

268

96

251

122

40

67

44

43

ülipikk

319

300

188

280

273

45

53

248

82

 

 

Vokaalitrajektori pikkus (ingl trajectory length, TL) leitakse kaheksa lõigu pikkuste summana.

Akustilise vokaaliruumi pindala (ingl vowel space area, VSA) arvutame järgmise valemiga (Flipsen, Lee 2012):

 

VSA = 0,5 × {(F2/i/ × F1/ä/ + F2/ä/ × F1/a/ + F2/a/ × F1/u/ + F2/u/ × F1/i/) − (F1/i/ × F2/ä/ + F1/ä/ × F2/a/ + F1/a/ × F2/u/ + F1/u/ × F2/i/)}

 

Tulemuste statistiliseks analüüsiks(1) kasutame R-keskkonda (R Core Team 2018) ja programmi RStudio (RStudio Team 2015). Formantsageduste F1 ja F2 sõltuvuse uurimiseks keelejuhi soo, vanuse, murdepiirkonna ja kestusastme järgi koostasime lineaarse regressiooni segamudelid (R-paketiga lme4 (Bates jt 2015)); jooniste jaoks kasutasime R-paketti phonR (McCloy 2016).

 

2. Tulemused

2.1. Vokaalide formantsagedused

Poiste ja tüdrukute eri vanuserühmade rõhuliste vokaalide (V1) keskmised formantsagedused (F1, F2) ja standardhälbed (F1sh, F2sh) on esitatud tabelis 2. Formantsageduste vanuselist muutust illustreerivad silutud kõverad joonisel 2 on leitud tabeli 2 andmete põhjal lokaalse regressiooni meetodit kasutades.

Tabel 2.

Poiste ja tüdrukute eri vanuserühmade rõhuliste vokaalide (V1) keskmised formant­sagedused (F1, F2) ja standardhälbed (F1sh, F2sh) (n = analüüsitud vokaalide arv)

V1

Vanus

Poisid

Tüdrukud

n

F1

F1sh

F2

F2sh

n

F1

F1sh

F2

F2sh

/a/

10

265

748

91

1455

164

340

787

122

1576

227

11

421

712

86

1461

174

550

767

87

1530

181

12

283

693

83

1443

187

553

769

92

1554

171

13

435

656

83

1337

150

771

749

97

1539

211

14

413

604

70

1307

148

758

719

93

1515

197

15

531

573

66

1231

163

393

695

85

1491

194

16

415

575

60

1267

159

521

704

89

1485

209

17

182

572

56

1187

123

247

706

77

1483

165

18

225

573

62

1268

170

213

704

60

1445

221

/e/

10

116

573

60

2324

189

95

582

82

2478

193

11

188

565

61

2215

198

212

569

59

2388

214

12

138

548

52

2215

187

197

579

58

2282

247

13

190

516

56

1989

213

349

574

70

2285

228

14

183

475

51

1913

210

292

556

68

2198

227

15

234

459

43

1839

190

145

535

58

2156

176

16

194

465

50

1832

181

201

545

67

2150

192

17

79

466

44

1708

144

94

555

72

2168

163

18

87

455

41

1825

161

88

526

59

2173

162

/i/

10

123

438

51

2718

249

103

436

57

2859

252

11

147

435

44

2631

244

157

438

46

2789

189

12

103

422

47

2611

166

220

438

43

2660

220

13

146

395

44

2388

245

251

437

49

2681

230

14

158

359

47

2206

203

228

425

43

2569

208

15

193

341

42

2085

196

163

410

55

2562

200

16

113

350

41

2109

200

161

419

40

2532

239

17

60

337

50

1998

148

96

420

40

2569

193

18

94

349

35

2104

204

74

400

34

2600

150

/o/

10

175

563

61

1177

240

165

574

71

1165

222

11

232

551

56

1169

194

273

576

67

1169

209

12

162

546

56

1157

192

277

571

55

1180

156

13

264

525

60

1095

192

378

562

60

1165

191

14

243

504

56

1099

200

356

559

50

1165

170

15

331

485

46

1042

194

192

550

47

1174

174

16

207

476

37

1035

185

263

551

54

1179

199

17

109

489

55

1025

166

136

536

47

1149

188

18

130

478

59

1028

176

117

526

50

1128

181

/u/

10

113

449

48

990

199

102

464

46

965

160

11

135

450

36

956

152

205

469

49

1015

192

12

107

453

39

977

149

222

468

46

1050

203

13

177

433

49

966

185

293

454

45

1049

193

14

160

418

42

978

183

261

451

39

1054

180

15

208

387

40

951

181

137

448

34

1001

187

16

155

399

39

943

184

163

445

32

1012

166

17

89

386

54

901

159

104

439

46

998

200

18

78

380

46

945

161

83

417

31

1008

172

/õ/

10

40

519

53

1514

156

39

544

66

1649

134

11

44

514

42

1502

129

81

541

66

1602

138

12

44

526

50

1495

150

86

533

61

1601

158

13

60

490

51

1414

117

118

527

66

1595

155

14

59

480

55

1378

109

123

512

63

1526

137

15

86

442

36

1300

98

44

485

50

1491

147

16

62

458

44

1325

93

70

513

54

1535

113

17

24

461

41

1348

98

33

494

50

1489

139

18

42

450

62

1334

82

41

482

53

1483

78

/ä/

10

48

797

109

1940

156

48

828

138

2034

127

11

94

740

95

1878

148

117

816

111

1926

182

12

58

706

90

1829

129

109

813

101

1897

180

13

98

679

99

1699

151

186

798

120

1893

172

14

96

621

71

1608

137

144

764

105

1841

149

15

91

594

77

1548

117

62

737

74

1834

105

16

95

608

81

1557

136

107

756

95

1840

177

17

47

578

61

1495

104

57

754

91

1845

138

18

40

606

70

1528

138

39

749

69

1838

118

/ö/

10

27

492

44

1938

141

18

532

40

2110

83

11

36

507

29

1958

118

40

525

37

2008

127

12

25

506

20

1817

173

40

537

45

1969

121

13

28

486

43

1792

162

54

527

59

1982

130

14

32

457

36

1658

77

80

525

49

1903

119

15

44

427

26

1615

118

20

497

52

1823

129

16

40

444

25

1591

120

42

495

46

1823

119

17

10

444

18

1538

58

18

484

38

1871

108

18

23

428

34

1568

104

27

495

51

1880

132

/ü/

10

54

418

36

2120

159

49

460

44

2189

200

11

63

418

36

2051

187

97

444

51

2101

209

12

45

413

33

2006

168

109

444

43

2095

192

13

67

396

43

1898

151

140

431

48

2095

244

14

82

352

40

1768

161

123

427

39

2021

229

15

78

346

35

1712

136

64

428

46

1931

171

16

73

352

33

1732

131

100

422

46

1916

199

17

28

350

30

1673

126

44

420

33

1909

179

18

19

343

29

1714

56

41

403

23

1958

195

 

Joonis 2. Poiste (must joon) ja tüdrukute (hall joon) rõhuliste vokaalide formantsageduste F1 (alumised joonepaarid) ja F2 (ülemised joonepaarid) muutus sõltuvalt vanusest.

 

Tabelist 2 näeme, et vanuse kasvades nii poiste kui ka tüdrukute enamiku vokaalide formantsageduste väärtused alanevad (vt ka joonist 2). Suuremad formantsageduste muutused leiavad aset vanuses 10–15 aastat, kusjuures poiste formantsagedused alanevad kiiremini kui tüdrukute omad. Vanuses 15–18 on formandiväärtuste muutused väikesed ja vokaalid omandavad püsiva kvaliteedi, säilitades keelejuhtide individuaalsed erinevused. Teistest vokaalidest erinevaid arengumustreid näeme tüdrukute kõnes tagavokaalide /o/ ja /u/ puhul, kus F2 väärtused püsivad aastaid stabiilsed või isegi kasvavad ja F2 langus leiab aset alles alates 16. eluaastast.

Tüdrukutel on kõigi vokaalide formantsagedused kõrgemad kui sama­ealiste poiste vastavad väärtused, siiski pole 10–11-aastaste poiste ja tüdrukute erinevused enamikul vokaalidel statistiliselt olulised (10-aastaselt on oluline ainult /a/ F2 erinevus (p < 0,05), 11-aastaselt /a/ F1 (p < 0,05) ja /e/ F2 erinevus (p < 0,001)), formantsageduste erinevused muutuvad oluliseks alates 12.–13. eluaastast (p < 0,05 kuni p < 0,001).

 

2.1.1. Piirkondlikud erinevused

Keelejuhtide murdetaustast tulenevad erinevused on statistiliselt olulised keskkõrgete ja madalate vokaalide kvaliteedis. Ootuspäraselt eristusid Saare­maa keelejuhid, kes hääldasid /ö/-vokaali tagapoolsemana ja /õ/-vokaali eespoolsemana võrreldes teiste piikondade keelejuhtidega. Saarlaste /ö/-vokaali kvaliteet osutus oluliselt erinevaks siiski ainult poiste häälduses võrdluses Harjumaa (p < 0,05) ja Kagu-Eesti (p < 0,01) poistega ning /õ/-vokaali kvaliteet ainult tüdrukute kõnes (p < 0,001 võrdluses Harjumaa ja Kirde-Eestiga; p < 0,05 võrdluses Kagu-Eestiga). Saarlased eristusid Harjumaa keelejuhtidest (p < 0,01) ka /o/-vokaali kõrgema häälduse poolest. /e/-vokaali kvaliteet osutus erinevaks (p < 0,05) Harjumaa (/e/ hääldus madalaim) ja Kagu-Eesti (/e/ hääldus kõrgeim) tüdrukute kõnes.

Madalaid vokaale /a/ ja /ä/ hääldavad kõrgeimalt Saaremaa ning madalaimalt Harjumaa keelejuhid (/a/ p < 0,001; /ä/ p < 0,01 ainult Saaremaa ja Harjumaa tüdrukute võrdluses).

Nii poiste kui ka tüdrukute rühmas osutus mitmete vokaalide hääldus­erinevuses oluliseks murdetausta ja vanuse vastastikmõju. Detailsem analüüs aga näitas, et sama vanuserühma piires on keelejuhtide murdetaustast tingitud vokaalide kvaliteedivariatsioonid valdavalt statistiliselt ebaolulised.

 

2.1.2. Kestusastme mõju vokaalikvaliteedile

Sarnaselt täiskasvanute kõnes registreeritud tendentsile hääldada lühikesi rõhulisi vokaale tsentraalsemalt (st vokaalid paiknevad vokaaliruumi keskpunktile lähemal) ning pikki ja ülipikki vokaale perifeersemalt (st vokaaliruumi tsentrist kaugemal) (Eek, Meister 1998; Lippus jt 2013) esineb sama hääldusmuster ka laste kõnes. Reeglina on ülipikk vokaal perifeersem kui pikk vokaal, kuid valdavalt ei ole pika ja ülipika vokaali kvaliteedierinevused statistiliselt olulised.

Lühikesed kõrged vokaalid on hääldatud madalamalt kui vastavad pikad ja ülipikad vokaalid: /i/ (p < 0,01 lühike–pikk võrdluses ja p < 0,001 lühike–ülipikk võrdluses), /ü/ (p < 0,05 lühike–pikk võrdluses) ja /u/ (p < 0,05 lühike–pikk ja pikk–ülipikk võrdluses, p < 0,001 lühike–ülipikk võrdluses). F2-suunalised häälduserinevused on olulised ainult /i/-vokaalil (p < 0,01 lühike–pikk/ülipikk võrdluses).

Keskkõrgetest vokaalidest mõjutab kestusaste /ö/, /õ/ ja /o/ häälduskõrgust:  mida lühem vokaal, seda madalam hääldus (/ö/ ja /õ/ p < 0,01 pikk–ülipikk võrdluses; /o/ p < 0,01 lühike–pikk/ülipikk võrdluses). Pikem kestusaste tingib ka /e/ ja /ö/ eespoolsema häälduse (/e/ p < 0,05 lühike–pikk/ülipikk võrdluses ja /ö/ p < 0,001 lühike–pikk/ülipikk võrdluses).

Lühikesi /a/- ja /ä/-vokaale hääldati kõrgemalt kui pikki ja ülipikki vokaale (p < 0,01).

 

2.2. Vokaalitrajektoorid

Vokaalide trajektooride pikkused (TL) akustilises ruumis on esitatud tabelis 3. Nii poistel kui ka tüdrukutel on suurimad vokaalide /i/ ja /e/ ning väikseimad /o/ ja /u/ TL-väärtused, kusjuures poiste TL-väärtused on alati suuremad tüdrukute vastavatest väärtustest. Vokaalide kvaliteedi arengulisi muutusi sõltuvalt keelejuhtide vanusest ja soost illustreerib vokaalitrajektooride graafiline esitus joonisel 3.

Tabel 3.

Poiste ja tüdrukute vokaalitrajektooride pikkused hertsides

Vokaal

Poisid

Tüdrukud

/i/

744 Hz

366 Hz

/e/

592 Hz

347 Hz

/ä/

504 Hz

297 Hz

/ü/

470 Hz

273 Hz

/ö/

418 Hz

220 Hz

/a/

328 Hz

169 Hz

/õ/

245 Hz

155 Hz

/o/

182 Hz

146 Hz

/u/

94 Hz

73 Hz

 

Joonis 3. Poiste (must joon) ja tüdrukute (hall joon) rõhuliste vokaalide asukoha muutus akustilises ruumis sõltuvalt vanusest. Täidetud ringid tähistavad vokaalide asukohti 10 ja 18 aasta vanuselt, seest tühjad ringid vahepealseid vanuse­astmeid.

 

2.3. Vokaaliruumi suurus

Akustilise vokaaliruumi suurust sõltuvalt vanusest illustreerime nurgavokaalide asukoha muutusena F1–F2 teljestikus (joonis 4) ja vokaaliruumi pindala muutusena (joonis 5).

 

Joonis 4. Poiste (must pidevjoon) ja tüdrukute (hall kriipsjoon) akustilise vokaali­ruumi piirid ja nurgavokaalide asukohad sõltuvalt vanusest. Jooniste vertikaaltelg on F1 sagedus (Hz) ja horisontaaltelg F2 sagedus (Hz), vanuserühma näitab arv horisontaaltelje kohal.

 

Joonis 5. Poiste (mustad ringid) ja tüdrukute (hallid ringid) akustilise vokaaliruumi pindala (VSA) sõltuvalt vanusest ning vastavad lineaarse regressiooni kõverad.

 

3. Arutelu

Artiklis esitatud vokaalide formantsageduste väärtused ja nende muutused sõltuvalt keelejuhtide vanusest ja soost peegeldavad arengulisi muutusi laste kõnetraktis – vanusega kasvab kõnetrakti pikkus ja sellest tulenevalt alanevad kõigi vokaalide formantsagedused ja akustilise vokaaliruumi pindala. Kui kõne põhitooni arengus (Meister, Meister 2017) on näha poistel ja tüdrukutel erinevaid arengumustreid (poistel kiire langus puberteedieas, tüdrukutel ühtlane langus), siis formantsageduste ealine arengumuster on poistel ja tüdrukutel sarnane, st nii poiste kui ka tüdrukute vokaalide formantsageduste peamised muutused toimuvad 10–15-aastaselt ja edasised muutused on väikesed. Kuna poiste kõnetrakt on pikem kui tüdrukutel, siis on poiste vokaalide formantsageduste väärtused alati madalamad kui tüdrukute vastavad väärtused. Sarnaselt formantsagedustega väheneb ka vokaaliruumi suurus, kuigi tüdrukutel on täheldatav selle mõningane kasv vanuses 16–18 aastat. Ka mitmes Ameerika inglise keelt kõnelevate katsealuste vokaalide akustikat käsitlevas uuringus on saadud sarnaseid tulemusi: formantsageduste väärtused ja vokaaliruumi suurus vähenevad järjekindlalt vanuses 5–15 aastat ja kasvavad pisut alates 16. eluaastast eelkõige tüdrukutel, vähemal määral ka poistel (Flipsen, Lee 2012; Lee jt 1999). Sellised akustilised variatsioonid osutavad kõnetrakti arengulistele iseärasustele, mida toetavad ka magnetresonants­tomograafia meetodil tehtud kõnetrakti mõõtmised. Nii on Tecumseh Fitch ja Jay Giedd (1999) leidnud, et 17–18-aastaste tüdrukute kõnetrakt on pikem (143,7 mm) kui 19–25-aastastel (138,8 mm), poiste kõnetrakti pikkuse erinevus kahes vanuserühmas on tunduvalt väiksem (155,7 mm vs. 155,4 mm); ­Vorperiani jt (2009) mõõtmistulemused näitavad, et tüdrukute kõnetrakti kogupikkus väheneb pärast 16. eluaastat eelkõige neeluõõne arengu (lühenemise) tõttu.

Siinne eesti laste vokaalide formantsageduste statistiline analüüs näitas, et sooline erinevus vokaalide kvaliteedis muutub oluliseks valdavalt 12–13-aastaselt. See tulemus on kooskõlas Vorperiani jt (2009, 2011) andmetega, mille kohaselt on poiste ja tüdrukute kõnetrakti pikkus erinev samuti alates 12. eluaastast.

Vokaalitrajektooride pikkuste (tabel 3) võrdlus näitab, et suurima kvaliteedimuutuse teevad läbi eesvokaalid /i/ ja /e/, väikseimad muutused on aga tagavokaalide /u/ ja /o/ kvaliteedis. Nende erisuste põhjused võivad osalt peituda kõnetrakti eri piirkondade – suu- ja neeluõõne – erinevas kasvukiiruses (Vorperian jt 2009, 2011) ning nende piirkondade erinevas rollis ees- ja tagavokaalide hääldamisel.

Kõnetrakti anatoomilise arengu ja selle akustiliste omaduste vahelised seosed on oluliselt keerulisemad ja kindlasti mittelineaarsed, kuid kahtlemata ei saa vokaalikvaliteedis toimuvaid muutusi seletada ainult kõnetrakti arenguliste muutustega. Lisaks kõnetraktile mõjutavad vokaalide kvaliteedi arengut ka kõneldav keel, keelejuhi murdetaust (Fox, Jacewicz 2009; Jacewicz, Salmons 2011), sotsiolingvistilised faktorid (Pettinato jt 2016) jm.

 

4. Kokkuvõte

Eesti laste kõne vokaalide akustiline analüüs näitas, et vanuses 10–15 aastat poiste ja tüdrukute vokaalide formantsagedused ja akustilise vokaaliruumi suurus järjekindlalt alanevad ning vokaalid omandavad püsiva kvaliteedi vanuses 15–18 aastat. Vokaalide hääldamisel ilmnev sooline erinevus muutub statistiliselt oluliseks 12–13-aastaselt. Saadud tulemused on kooskõlas kõnetrakti anatoomilist arengut käsitlevate uuringutulemustega.

Suurima kvaliteedimuutuse teevad läbi vokaalid /i/ ja /e/, kõige vähem muutub vokaalide /u/ ja /o/ kvaliteet. Keelejuhtide murdetaustast tulenevalt eristusid eelkõige Saaremaa keelejuhid, kes hääldasid /ö/-vokaali tagapoolsemana ja /õ/-vokaali eespoolsemana võrreldes teiste piikondade keelejuhtidega; lisaks esines ka muid piirkondlikke hääldusvariatsioone. Sarnaselt täiskasvanutega on ka laste kõnes lühikesed rõhulised vokaalid hääldatud tsentraalsemalt ning pikad ja ülipikad vokaalid perifeersemalt.

 

Uurimistöö valmimist on toetanud Euroopa Liit Euroopa Regionaalarengu Fondi kaudu (Eesti-uuringute Tippkeskus) ja riikliku programmi „Eesti keeletehnoloogia 2011–2017” projekt EKT70 „Kõnekorpuste arendus”.

 

Einar Meister (snd 1957), PhD, Ida-Soome ülikool, külalisprofessor, einar.meister@uef.fi; Tallinna Tehnikaülikooli tarkvarateaduse instituudi vanemteadur (Akadeemia tee 21B, CYB-314, 12618 Tallinn), einar@ioc.ee

Lya Meister (snd 1957), PhD, Tallinna Tehnikaülikooli tarkvarateaduse instituudi teadur (Akadeemia tee 21B, CYB-315, 12618 Tallinn), lya@phon.ioc.ee

 


  1. Artiklis oleme vältinud teksti üleküllastamist mahukate statistiliste arvnäitajatega, esitame need tulevastes erialastes publikatsioonides.

Kirjandus

Kirjandus

A s u, Eva Liina, L i p p u s, Pärtel, P a j u s a l u, Karl, T e r a s, Pire 2016. Eesti keele hääldus. (Eesti keele varamu 2.) Tartu: Tartu Ülikooli Kirjastus.

B a t e s, Douglas, M a e c h l e r, Martin, B o l k e r, Ben, W a l k e r, Steve 2015. Fitting linear mixed-effects models using lme4. – Journal of Statistical Software, kd 67, nr 1, lk 1–48.

B o e r s m a, Paul, W e e n i n k, David 2018. Praat: doing phonetics by computer (6.0.43). http://www.praat.org/ (8. IX 2018).

E e k, Arvo 2008. Eesti keele foneetika I. Tallinn: Tallinna Tehnikaülikooli Kirjastus.

E e k, Arvo, M e i s t e r, Einar 1998. Quality of standard Estonian vowels in stressed and unstressed syllables if the feet in three distinctive quantity degrees. – ­Linguistica Uralica, kd 34, nr 3, lk 226−233.

F a n t, Gunnar 1960. Acoustic Theory of Speech Production. The Hague: Mouton.

F i t c h, Tecumseh W., G i e d d, Jay N. 1999. Morphology and development of the human vocal tract: A study using magnetic resonance imaging. – Journal of the Acoustical Society of America, kd 106, nr 3, lk 1511–1522.

F l i p s e n, Peter J. R., L e e, Sungbok 2012. Reference data for the American en­glish acoustic vowel space. – Clinical Linguistics & Phonetics, kd 26, nr 11–12, lk 926–933.

F o x, Robert A., J a c e w i c z, Ewa 2009. Cross-dialectal variation in formant dynam­ics of American English vowels. – Journal of the Acoustical Society of America, kd 126, nr 5, lk 2603–2618.

J a c e w i c z, Ewa, S a l m o n s, Joseph 2011. Vowel change across three age groups of speakers in three regional varieties of American English. – Journal of Phonet­ics, kd 39, nr 4, lk 683–693.

L e e, Sungbok, P o t a m i a n o s, Alexandros, N a r a y a n a n, Shrikanth 1999. Acoustics of children’s speech: Developmental changes of temporal and spectral parameters. – Journal of the Acoustical Society of America, kd 105, nr 3, lk 1455–1468.

L i p p u s, Pärtel, A s u, Eva Liina, T e r a s, Pire, T u i s k, Tuuli 2013. Quantity-relat­ed variation of duration, pitch and vowel quality in spontaneous Estonian. – Journal of Phonetics, kd 41, nr 1, lk 17−28.

M c C l o y, Daniel R. 2016. phonR: tools for phoneticians and phonologists. R package version 1.0-7.

M c D o u g a l l, Kirsty, N o l a n, Francis 2007. Discrimination of speakers using the formant dynamics of /u:/ in British English. – 16th International Congress of Phonetic Sciences, Saarbrücken, Germany, 6–10 August, Proceedings. Toim Jürgen Trouvain, William J. Barry. Saarbrücken: Universität des Saarlandes, lk 1825–1828.

M e i s t e r, Einar, M e i s t e r, Lya 2017. Eesti laste kõne I. Põhitooni akustiline analüüs. – Keel ja Kirjandus, nr 7, lk 518–533.

P e r r y, Theodore L., O h d e, Ralph N., A s h m e a d, Daniel H. 2001. The acoustic bases for gender identification from children’s voices. – Journal of the Acoustical Society of America, kd 109, nr 6, lk 2988–2998.

P e t t i n a t o, Michèle, T u o m a i n e n, Outi, G r a n l u n d, Sonia, H a z a n, Valerie 2016. Vowel space area in later childhood and adolescence: Effects of age, sex and ease of communication. – Journal of Phonetics, kd 54, nr 1, lk 1–14.

R Core Team 2018. R: A language and environment for statistical computing. Vienna: The R Foundation for Statistical Computing. https://www.R-project.org/ (18. III 2019).

RStudio Team 2015. RStudio: Integrated Development for R. Boston, MA: RStudio, Inc. http://www.rstudio.com/ (18. III 2019).

S t e v e n s, Kenneth N. 2000. Acoustic Phonetics. Cambridge, MA–London: The MIT Press.

T ü r k, Helen, A s u, Eva Liina, L i p p u s, Pärtel, N i i t, Ellen 2016. Diftongidest ja triftongidest eesti keeles Kihnu vokaalisüsteemi näitel. – Keel ja Kirjandus, nr 1, lk 1−12.

V o r p e r i a n, Houri K., K e n t, Ray D. 2007. Vowel acoustic space development in children: A synthesis of acoustic and anatomic data. – Journal of Speech, Language, and Hearing Research, kd 50, nr 6, lk 1510–1545.

V o r p e r i a n, Houri K., W a n g, Shubing, C h u n g, Moo K., S c h i m e k, E. Michael, D u r t s c h i, Reid B., K e n t, Ray D., Z i e g e r t, Andrew J., G e n t r y, Lindell R. 2009. Anatomic development of the oral and pharyngeal portions of the vocal tract: An imaging study. – Journal of the Acoustical Society of America, kd 125, nr 3, lk 1666–1678.

V o r p e r i a n, Houri K., W a n g, Shubing, S c h i m e k, Durtschi, Reid B., K e n t, Ray D., G e n t r y Lindell R., C h u n g, Moo K. 2011. Developmental sexual dimorphism of the oral and pharyngeal portions of the vocal tract: An imaging study. – Journal of Speech, Language, and Hearing Research, kd 54, nr 4, lk 995–1010.

W h i t e s i d e, Sandra P., H o d g s o n, Carolyn 2000. Speech patterns of children and adults elicited via a picture-naming task: An acoustic study. – Speech Communication, kd 32, nr 4, lk 267–285.