Practicum Spreken en Verstaan
 

4 Een persoonlijke klinkerdriehoek
 


Doelen voor practicum 4

  • Het kunnen selecteren en segmenteren van een klinker in een woord

  • Het kunnen uitvoeren van formantanalyses van klinkers

  • Inzicht krijgen in verdeling van klinkers in de klinkerdriehoek op basis van formanten F1 en F2

  • Het kunnen maken en beoordelen van een spectrum en een spectrogram

In het practicum van vandaag gaan we een eigen klinkerdriehoek maken. Hiervoor gaan we opnamen maken van klinkers die we zelf inspreken. Daarna ga je formantanalyses uitvoeren.

Het
wordt doorwerken vandaag!

 

1. Opnemen

Zorg dat je een headset hebt om zelf een opname via Praat te maken, zorg dat de instellingen daarvoor in orde zijn. Kijk daarvoor eventueel nog bij Practicum 1.

Test met een opname van het woord ‘test’ of "papapapa" of de externe microfoon goed in ingesteld en of het signaal niet te hard of zacht is opgenomen (luister naar de opnamen en bekijk het oscillogram of de golfvorm niet geclipt wordt weergegeven, dwz boven en/of onder vastloopt op de rand van de afbeelding).

Spreek de volgende klinkerreeks in /hVt/ context uit met pauze tussen de woorden en neem op. Je kunt de reeks ook opknippen en verdelen over kortere opnamen.

hiet, hit, heet, het (als in ‘bed’), haat, hat, hot, hoot, hoet, hut, huut

en daarnaast nog de woorden

hiel, hiep, hiek
 

2. Tabel klaarzetten

Je gaat formantfrequenties meten, en die worden door jou in een Excel tabel opgeslagen. Klik hier voor het Excel bestand F1F2F3_naamStudent.xls en plaats die in je eigen bestandenmap met je eigen naamStudent.

Vul nu in dit bestand op de eerste regel je naam, studentnummer en geslacht ('m' of 'v') in. Selecteer die drie cellen en copieer, met de "plus" rechtsonder in het geselecteerde deel, de inhoud naar alle cellen eronder. Nu ben je klaar om waarden in de tabel te zetten.
 

3. Meten en invullen

Doe het volgende voor alle elf klinkers hiet t/m huut:

Maak je opname zichtbaar in PRAAT via View & Edit en kies in het menu van de SoundEditor naar Formant > Show Formants. Je ziet nu vijf formantsporen onder het oscillogram, de Y-as loopt van 0 - 5000 Hz.

Selecteer nu de 10 perioden rondom het temporele midden van de klinker. Selecteer in het menu Formant > Get First Formant en neem de frequentiewaarde over (afronden op hele getallen) in de tabel. Voer vervolgens na elk woord, bv hiet, de waarde van de frequentie van de eerste formant in. Doe hetzelfde voor F2 en F3.

Je kunt ook de waarden eerst even op papier zetten en daarna alles in een keer in de tabel typen.

Vul de hele tabel in en zet deze in het practicumverslag. Selecteer daarvoor alle cellen in de tabel en copieer en plak.

In de tabel staan ook al cellen met Bark waarden (de omrekeningsfactor zoals die in appendix A.1 van het boek staat  is al in de cellen opgenomenl; merk op dat de Barkwaarde van 0 Hz = -0,53). Zodra je formantwaarden opgeeft worden de Bark-waarden automatisch ingevuld. Klik eens wat Bark-cellen aan. Begrijp je de formule die boven in fx gegeven wordt?

Hoe zou de formule er in
 fx uitzien als je de ERB waarde (appendix A.2) zou willen uitrekenen voor cel E2?

Stuur jouw Excel bestand voor de deadline naar
 W <punt> F <punt> L <punt> Heeren <at> uu <punt> nl

Dat geeft ons tijd om de gemeenschappelijke formantruimte (in Bark) van alle mannelijke en vrouwelijke studenten van de cursus te maken en op college te bespreken. Je kunt ook jouw Barkwaarden daarmee vergelijken.
 

4. Jouw klinkerdriehoek

Gebruik de gegevens in je Excelsheet om een persoonlijke klinkerdriehoek te maken. Gebruik daarvoor de gegevens in de kolommen met Name,  F1 en F2 waarden.

Instructie voor Excel 2010

Doe dat met Insert > Charts > Scatter > Scatter with only markers. Rechtsklik op figuur en kies vervolgens Select Data. Klik daar in Add. Elke klinker wordt een serie.

Klik het lege veld achter Series name aan en klik vervolgens de cel met de klinkernaam (bv hiet). Er komt dan in het lege veld =Blad1!$D$2 te staan.

Bij X-values klik je eerst weer het lege veld aan en daarna klik je de TWEEDE formantfrequentie aan: =Blad1!$F$2.

En bij Y-values (haal eerst = {1} weg) komt de EERSTE formantfrequentie: =Blad1!$E$2.

Nu ben je met deze klinker klaar. Klik vervolgens Add aan en definieer de tweede serie met de volgende klinker. Tot alle klinkers erin zitten.

Daarna OK en dan krijg je je figuur met rechts een legenda. Je kunt nu ook bij elk gegevenspunt een fonetisch symbool toevoegen. Rechtsklik op een gegevenspunt en kies Add data labels. Er komt nu een formantwaarde bij, maar die kun je als tekst veranderen. Voeg met Insert symbol een fonetisch symbool toe. Gebruik daarvoor weer het Font Doulos IPA.

Instructie voor Excel 2003

Doe dat met Insert > Chart > XY (scatter) > Chart sub-type: Scatter. Kies vervolgens Series > Add. Elke klinker wordt een serie.

Klik het lege veld achter Name aan en klik vervolgens de cel met de klinkernaam (bv hiet). Er komt dan in het lege veld =Blad1!$D$2 te staan.

Bij X-values klik je eerst weer het lege veld aan en daarna klik je de TWEEDE formantfrequentie aan: =Blad1!$F$2.

En bij Y-values komt de EERSTE formantfrequentie: =Blad1!$E$2.

Nu ben je met deze klinker klaar. Klik vervolgens Add aan en definieer de tweede serie met de volgende klinker. Tot alle klinkers erin zitten.

Daarna Next, en dan kun je de as bijschriften geven. Vink Show legend weg. Bij Data labels vink je Series name aan.

Tenslotte Finish. Zet de figuur erbij op je werkblad.

---

Uiteindelijk moet het  gaan lijken op onderstaande figuur uit het boek Algemene Fonetiek (pagina 152, bijschrift X-as is weggevallen maar moet er bij jullie wel bij), maar daarvoor moet de richting van de assen nog omgedraaid worden. Denk er aan dat de onderstaande figuur voor mannen is!




(vrijwel gelijk in Excel 2003 en 2010:) Klik daarvoor met de rechtermuis bv de X-as aan, kies Format axis > Scale en vink Values in reverse order aan. En vink ook Value (X) axis crosses at maximum value aan.

Pas in dat scherm ook de minimale en maximale waarde van de as aan, en eventueel ook de stapgrootte in Major unit.

Haal gridlines en de grijze achtergrond weg.

Voeg ook het asbijschrift toe (Frequentie tweede formant (F2 in Hz)). Doe hetzelfde voor de Y-as. (kan in Excel 2010 met het toevoegen van (draaibare) tekst vakken)
.

Nu moet het er op lijken. De asbijschriften Voor Achter en Open Gesloten hoeven er niet bij.

Zet de figuur in je practicumverslag met kopieren en plakken.

In je verslag:

  • Beschrijf de grootste verschillen tussen jouw formantwaarden en de waarden op pagina 342 in het boek. Verschillen jouw waarden minder dan 5% van de meest gelijkende waarden in Adank (2004) of Pols (1977)?
    Vergelijk jouw klinkerdriehoek ook met die op pagina 152 van het boek (maar die is voor mannen!)
    .

  • Geef een algemene verklaring voor de verschillen (hoeft niet per klinker).


5. Het spectrum van de kardinale klinkers /i/, /u/ en /a/

We hebben tot nu toe nog alleen de formantfrequenties gebruikt, maar helemaal niet gekeken hoe de formanten precies aanwezig zijn in het spectrum van de klank. Dat gaan we nu doen. Bekijk met View & Edit de opname van het woord hiet, en selecteer in het stabiele deel van de klinker vijf tot tien perioden. Sla die op in een apart bestand met File > Extract selected sound (times from 0). Daarvan kun je nu een spectrum maken met Spectrum > To spectrum > OK.

Pas eventueel met View > Set dynamic range het bereik langs de Y-as aan, zodat je een compleet plaatje ziet.

Je krijgt het hele spectrum te zien (merk op dat het frequentiebereik de helft is van de sample frequentie).
Selecteer hiervan eerst het deel 0-5000 Hz, dan zie je meer details.

Uit het spectrum valt de grondfrequentie direct af te lezen. Wat is de waarde?
Dat kun je ook doen door de frequentie van de 10e harmonische af te lezen en dat getal door 10 te delen. Wat komt er dan uit en waarom is dat getal nauwkeuriger?  Het hangt overigens van je eigen stem af of de harmonischen goed te vinden zijn, een beetje verkoudheid of heesheid geeft veel ruis in het spectrum.

Je kunt elk deel van het spectrum selecteren en beluisteren welke klank daarbij hoort.
Dat gaan we doen van 0 - x Hz; dat wil zeggen steeds het lage deel van het spectrum, maar met opschuivende hoge grensfrequentie.

Bij welke grenswaarde (Hz) is de klinkeridentiteit /i/ duidelijk aanwezig? Wat leid je daaruit af?

Bij hogere grenswaarden blijf je de de klinker horen maar verandert de kleur nog wel wat. Dat wordt steeds minder bij hogere grensfrequenties. Je hoort frequenties boven 10 kHz ook nauwelijks nog (afhankelijk van je leeftijd).

Welke formanten en formantfrequenties leidt je zelf op het oog uit het spectrum af? Vergelijk die met de waarden die je eerder met Praat hebt bepaald. Geef daar kort commentaar op. En neem het spectrum (0-5 kHz) in je verslag op. Zorg daarbij weer voor een onderschrift en geef bij elk plaatje aan wat de assen betekenen.

Bepaal de formantfrequenties ook op het oog voor de opnamen van haat en hoet (de vorige alinea dus)

6. Het spectrogram van de woorden hiel, hiep, hiet en hiek

Bekijk elk van deze opnamen met View & Edit maar zet nu naast Formant > Show formants ook Spectrum > Show spectrogram aan.

Komen de formantsporen overeen met de zwarting in het spectrogram?
In alle vier opnamen zit de klinker /i/. Hoe verandert het spoor van de /i/ afhankelijk van de navolgende consonant? Kun je dat verklaren?

Je kunt een plaatje maken van het spectrogram met daarin het formantspoor door in de Speech Editor:
- Spectrum > Extract visible spectrum
- Formant > Extract visible formant contour
Deze bestanden komen er nu in het objectvenster bij te staan. Daar:
- selecteer het spectrogram, dan Draw > Paint > OK
- selecteer de formantcontour, dan Draw > Speckle > OK , let erop dat de frequentieschaal gelijk is aan die van het spectrogram! Als je niets doet krijg je een Y-as waar 5000 Hz op twee posities staat, dat ism fout.

Zorg hierbij dat er in het tekenvenster een tekengebied geselecteerd is en verander dat tussendoor niet. Dan komen beide afbeeldingen over elkaar heen te staan. Het resultaat kun je naar je verslag overbrengen. Doe dat voor alle vier gehele woorden.

Maak een verslag waarin je alle gele vragen en opdrachten beantwoord. Voeg relevante figuren toe (met bijschrift).

Zet je naam en studentnummer in de kop van elke pagina. Voeg dit verslag toe aan dat van de eerste drie practica. Het mag in totaal niet langer zijn dan 9 pagina's. Maak er een .pdf file van met de bestandsnaam 'SV14_<studentnummer>.pdf'

Adviezen voor het verslag:

  • schrijf op leesbare, wetenschappelijke wijze voor een lezer die de opdrachten niet kent. Dus geef steeds een korte inleiding (desnoods een zin) op een onderwerp. Schrijf geen persoonlijke ontboezemingen (vermijd het woord ik), beschrijf geen technische detailhandelingen (in Praat) die je hebt verricht om een doel te bereiken. Maar beschrijf wel alle motieven voor een keuze. De vragen uit de handleiding mogen niet letterlijk worden herhaald.

  • het omslag wordt niet tot de 9 pagina's gerekend

  • nummer al je figuren en tabellen en geef ze een bijschrift dat zelfstandig leesbaar is (en uitlegt wat er in de figuur of tabel te zien is)

  • assen in figuren moeten altijd een legenda met eenheid hebben, bv frequentie (Hz), tijd (ms), geluidsdruk (dB), F1 (Hz) etc.

  • zorg ervoor dat een figuur nog zo groot is dat die nog goed interpreteerbaar en leesbaar is [maar we zijn coulant ivm de slechte presentatie van TextGrid plaatjes in het tekenvenster, en het niet-omzetten van fonetische tekens naar Word in Praat; een printscreen kan in sommige gevallen ook acceptabel zijn]

  • gebruik de juiste foneemsymbolen (IPA): /ch/ en /ij/ bestaan niet als enkele fonemen

  • detailberekeningen (van snelheid bv), hoeven niet in het verslag; de kerngetallen kunnen eventueel wel genoemd worden dus bv 20 fonemen / 2 s = 10 fonemen/s.

  • als je waarden vergelijkt van twee of meer uitingen, plaats die dan in een enkele tabel: maak het de lezer gemakkelijk om die vergelijking ook te maken

  • geef waarden met een zinvol aantal decimalen (niet nauwkeuriger dan 1 ms bv)

  • gebruik 'pitch settings' en niet de default waarden! a) om duidelijker plaatjes te krijgen (met alleen de relevante pitch range), en b) om pitchfouten te vermijden (vaak octaaffouten). Plaatjes met duidelijke pitchfouten worden fout gerekend.

  • beantwoord alle vragen

Lever je verslag in Blackboard in voor de deadline.