Механизмы речи

8. СТАТИЧЕСКАЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ ФОРМАНТЫ

Со времени Гельмгольца сложилось убеждение в том, что ротовой и глоточный резонаторы образуют две особые форманты речевого звука. Это было подтверждено в дальнейшем более точным спектральным анализом, например в работах Крендала. Трудность при решении этого вопроса заключается в самом способе оценки и выводов из акустических измерений спектра. Спектр -- это ряд частот, обладающих разной амплитудой. Частоты с наибольшими амплитудами признаются формантами. При таком способе учета неясно, какую из амплитуд следует отнести к одной резонаторной полости и какую амплитуду -- к другой полости. Так как иногда в спектре встречаются частоты с тремя и четырьмя большими амплитудами, можно допустить существование трех и четырех областей резонанса. Однако акустическое понятие «область резонанса» и анатомическое понятие «полость резонанса» не совпадают. Можно предположить, что в полости рта будут две или больше областей резонанса, а в полости глотки ни одной, имеющей формантное значение для речевого звука, так как глоточный резонанс может давать частоты с малыми амплитудами.

Для решения вопроса необходимо дополнить акустический анализ фактами, существенными. Для работы всего механизма речи, а именно наблюдениями из области производства формант и их приема слухом, т. е. узнавания. Из первой группы фактов наиболее убедительными, хотя и косвенными, являются данные, представленные Педжетом. Он построил из мастики модели двух спаренных резонаторов, сходных по форме со ртом и глоткой в момент произнесения определенных гласных. При возбуждении звука в одном из концов этих парных резонаторов при помощи пищика слышатся гласные: а, у, и. В зависимости от соотношения объемов этих резонаторов, меняется характер звука. Форма спаренных резонаторов, полученная Педжетом эмпирически путем подгонки их объемов, очень напоминает те рентгеноехемы, которые были приведены нами выше. Как в модели, так и в рентгенограммах при звучании а один из резонаторов велик по объему, другой узок. При звучании и соотношение объемов резонаторов меняется. Такое совпадение модели и моделируемого объекта, конечно, говорит об очень многом и заставляет с большой уверенностью признать, что глоточная трубка вносит свою особую форманту и речевой звук.

Однако совпадение структур не всегда соответствует совпадению функций. Можно получить звуки, не пропуская их через какие-нибудь резонаторные трубки, и составить из них ряд частот с определенными амплитудами так, что образовавшийся спектр будет соответствовать определенному характеру резонанса. Это и делается при синтезе искусственных речевых звуков. Критерием для определения количества формант и места их в спектре будет узнаваемость данного звука. Этим способом получается другая группа фактов. Вопрос ставится так: сколько и в какой полосе частот достаточно иметь гармоник для того, чтобы данный звук узнавался как ?, и, у и т. д. Оказывается, что получаемые таким способом результаты не соответствуют данным Педжета. В исследовании Л.А. Варшавского и И.М. Литвака, проведенном по методике синтеза звуков, оказалось, что для различения звуков а, о, у, и достаточно одной форманты, для звука э необходимо две форманты, а для звука ы не менее двух, а возможно и три форманты.

В конечном счете ведь и Педжет на своих моделях получал синтезированный, искусственный звук. Надо выяснить, в какой мере его модели соответствовали действительности. Возможно, что в двух резонирующих полостях модели получаются две форманты, а в двух полостях реального ротоглоточного резонатора могут получиться одна, две или три форманты. Кроме того, надо учесть не весь спектр в целом, а только те его элементы, которые опознаются как характерные для данного звука. Таким образом, следует поставить два вопроса: а) в чем отличие модели из мастики от реальной надставной трубки и б) возможно ли при наличии нескольких составляющих узнать звук только по одной из них.

Модель из мастики отличается от моделируемого ротоглоточного резонатора тем, что первый обладает твердыми неизменными оттенками, а второй мягкими, постоянно меняющимися. Вполне возможно, что глоточная трубка как раз в момент изменения объема будет вносить в спектр не "только постоянную и всегда неизменную резонансную частоту, но и будет изменять соотношение формант, образуемых в ротовом резонаторе. При узнавании звука оба явления должны различаться, так как в ПЕРBOM (случае образуется элемент слога, а во втором случае -- слог в целом.

Рассмотрим первый случай -- образование постоянной глоточной форманты. Следует признать, что всякая трубка, через которую проходит звук, будет резонировать. В том случае, когда к ней присоединяется новая резонирующая полость, звук будет узнаваться как комплекс входящих в него элементов. В этом и состоит природа различения тембров. Тембр узнается как целое, без выделения его составляющих. При этом для узнавания достаточно наличия одного или нескольких элементов узнаваемой системы, а не обязательно всех. Во всяком восприятии устраняется избыточность наличных воспринимаемых элементов. Так, увидев характерную часть предмета, например ножку стула, мы узнаем весь стул. Нами проводились опыты с записью да магнитофоне длительно произнесенных звуков речи. Оказалось, что звук, записанный на куске из середины ленты, не узнается как а, о, и, э, если же прослушивается весь кусок записи в целом, то он узнается на всем протяжении звучания. Это значит, что хотя формантный состав звука в некоторых местах ленты был ослаблен, сам звук в целом узнавался по некоторым хорошо сохранившимся в других местах характерным признакам.

Та же закономерность применима по отношению к ротовой и глоточной формантам. Соотношение полостей ротоглоточного резонатора при произнесении гласных. Установлено, что при произнесении а и о ротовая полость значительно больше, чем глоточная -- Р>Г. При произнесении же и и у, наоборот, -- Р<Г. Различие объемов ротового и глоточного резонаторов в обоих случаях настолько резко и характерно, что, закрыв на рентгенограмме ротовую или глоточную полость, можно определить по внешнему виду, произносится ли а, о или у, и. Вообще, как указывалось выше, глоточная трубка дублирует по-своему то, что производит ротовой резонатор при артикуляции звуков речи. Здесь налицо явная избыточность. Для узнавания получающегося резонанса достаточно одного из опознавательных признаков. Другой восстанавливается, так как он во всех случаях неизменно сопутствует первому. Следовательно, вполне правомерно допустить, что реально в спаренном ротоглоточном резонаторе возникают две форманты, однако, если при искусственном синтезе звуков подана лишь одна из них, то этого вполне достаточно для того, чтобы опознать звук. Имея в виду, что глоточная трубка может лишь сжиматься и разжиматься и только этим отвечает на разнообразные артикуляционные позиции в ротовом резонаторе, следует признать, что опознавательной формантой будет та, которая образуется в ротовом резонаторе. Это вполне очевидно, так как, например, без лабиализации (огубления) звук о получиться не может.

Иная картина наблюдается в том случае, когда произносится звук э. Из рентгенограмм видно, что ротовой и глоточный резонаторы уравниваются в объемах --- Р = Г. В форме ротового резонатора нет такого резко характерного признака, по которому возникший резонанс мог бы быть сразу узнан. Вот почему можно допустить, что при образовании э уже нет избыточности, -- наличия одного из элементов недостаточно для узнавания всего целого. В русском языке звук э по подъему языка является средним. Л.В. Щерба 1 правильно заметил, что подъем языка может образовать целую гамму звуков, различающихся по степени открытости ротового резонатора, что и происходит в некоторых языках, имеющих большее количество гласных, чем русский. В русском языке степень подъема языка при произнесении э не имеет фонематического значения. Вследствие недифференцированности этого звука по степени подъема языка, узнавание возникающего резонанса нуждается в поддержке второй форманты, образуемой в глотке.

Аналогичное явление происходит и при произнесении ы. Здесь также объемы ротового и глоточного резонаторов выравниваются. Спинка языка поднята значительно меньше, чем при произнесении и и у, вследствие этого ротовой резонатор не перегораживается на две части и вся полость приобретает довольно сложную форму. В результате для узнавания характера резонанса необходимы дополнительные гармоники, подчеркивающие его особенности в разных признаках. Поэтому для узнавания искусственного, синтетического ы необходимы по меньшей мере две форманты -- ротовая и глоточная, а возможно, и третья (вследствие сложной формы ротовой полости).

Таким образом, резонанс, возникающий в глоточной трубке, входит R состав опознавательных признаков речевого звука лишь в тех некоторых случаях, когда резонанс в ротовой полости недостаточно определенен и узнавание целого по части невозможно. Это значит, что функции ротовой и глоточной формант различны, одна из них (ротовая) выполняет аналитическую, различительную функцию, другая (глоточная) синтетическую функцию связи и слоговой модуляции звуков в процессе квантования динамических ступеней. Ротовой резонатор обладает твердыми венками и не модулирует в процессе фонации, принимая всякий раз точно определенную и неизменную форму. Здесь образуется статическая форманта. Глоточный резонатор обладает мягкими стенками, модулирует в процессе фонации путем перемены объемов и формы, здесь образуется динамическая форманта.

Для того чтобы выяснить функцию динамической форманты, следует установить те сдвиги в спектре звука, которые получаются при глоточных модуляциях в пределах формантного отсека для данного гласного. Решение этого вопроса осуществлялось следующим образом. В русском языке, для каждого гласного может быть найдено два варианта -- более открытый и более закрытый. Это различие не имеет фонематического значения, но узнается по перемене тембра. В одном случае воспринимается более глухой тембр, в другом -- более ясный и сонорный. Эта различия соответствуют величине модуляции глоточной трубки в пределах формантного отсека. При идентичном положении головы испытуемого через полуминутный интервал снимались две рентгенограммы надставной трубки: а) при открытом произнесении данного звука и б) при закрытом произнесении. Для прочтения приводимых ниже спектров напомним, что за спектрометром включался осциллограф, который регистрировал составляющие спектр частоты. На киношюнке через 16 м/сек отмечался кадр, на которого фиксировались импульсы от каждого из работавших за этот период фильтров.

Для того чтобы учесть слышимое различие звуков йа всем протяжении звучания в целом, вычислялся средний спектр.

Сравнение вариантов открытого и закрытого произнесения звука а по спектрам, соответствующим рентгенограммам, показывает следующее. Заметного и закономерного различия в частности появления низких гармоник нет. У открытого варианта звука а они встречаются несколько чаще, чем у. закрытого. Частоты с фильтров б--7, с одной стороны, и g--10, с другой -- только совместно можно признать как форманты, так как н;и одна из них по отдельности не появляется в количестве 100 %. Однако в каждом кадре всегда будет одна из пары. Таким образом, при учете целесообразно фильтры 6--7. и 9--10 объединить попарно. Значительное различие вариантов обнаруживается в проценте появления высоких гармоник -- у открытого а 95%, у закрытого -- 3 %. Второе, еще более важное различие можно установить в отношении амплитуд формант.

Таким образом, при переходе от а открытого к закрытому, что соответствует увеличению объема глоточной трубки, уменьшается громкость звука, снижаются амплитуды формант, пропадают высокие дополнительные гармоники и высокая форманта (в открытом вари-5Ш превышавшая по амплитуде низшую) уравнивается, по амплитуде с низкой. Следовательно, изменения в объеме глоточной трубки вызывают закономерные изменения в спектре речевого звука как в разные моменты образования слога, так и в разных видах слогов.

Таким образом, при различиях в распределении частот по спектру и соотношениях амплитуд формант при произнесении а и о, процесс перехода от открытого варианта к закрытому сохраняет iy же закономерность. Происходит сдвиг гармоник влево, т. е. увеличение амплитуд низких частот и потеря более высоких частот, соотношение амплитуд формант направлено в сторону преобладания низкой форманты.

Совпадение и расхождение глоточных модуляций с ротовой артикуляцией является одной из существенных особенностей механизма речи. В этот момент происходит переход элемента из одной системы в другую. Для образования речевого звука как отдельного элемента необходимо полное совпадение артикуляции с модуляциями глоточной трубки. Когда же этот звук входит в целую систему слога, возникает расхождение артикуляции и модуляции трубки. В этот момент звук принадлежит к двум системам -- к системе постоянных звуков данного языка и к системе переменных слоговых позиций данного произнесения. Контроль и управление обеими системами должны быть различны. Сама возможность постановки опытов с записью вариантов открытого и закрытого произнесений гласных основана на том, что произносящий по слуху различает эти варианты и добивается нужного акустического эффекта в тот момент, когда при одинаковой артикуляции глоточная трубка принимает разные объемы. Следовательно, как слуховой контроль, так и центральные управляющие импульсы на ротовую артикуляцию и глоточные модуляции -- различны. Для образования постоянного элемента и для включения его в систему целого нужны разные, хотя и взаимосвязанные, управляющие механизмы.

9. СЛОГОВАЯ СТЕРЕОТИПИЯ СЛОВА

В предшествующем параграфе ставился вопрос о чисто физических свойствах глоточной трубки. Выяснилось, что происходит со звуковым спектром при ее сужении и расширении.

Теперь необходимо войти глубже в самый механизм глоточных модуляций и ближе присмотреться к тому, как звуковые элементы включаются в систему слова, образуя слоговой стереотип. В акустических записях было показано, что в наборе из ограниченного числа элементов составляются звуковые оболочки слов, каждое из которых обладает особой слоговой структурой. Слоги не нанизываются один за другим и звуковое давление не падает до нуля после каждого слога, а вся слоговая система слова составляет целое. В речевом процессе отбираются слова, импульс задается целому слову, хотя внутри себя каждое из слов расчленено на авуко<вые элементы. Надо выяснить, как на каждом из элементов отражается синтезирующий импульс отобранного к произнесению слова.

Механизм этого объединения состоит в упреждении предстоящих к произнесению элементов.

Такое упреждение может объединять не только соседние, но и более отдаленные элементы. Во втором случае э закрытое, так как за ним следует мягкое г, которое в свою очередь смягчается последующим и. Положение и конфигурация языка в обоих вариантах сходная. Объем ротового резонатора различен. Измерение расстояния от верхнего клыка до края верхней губы показывает, что в мягком варианте (эти) указанное расстояние меньше, чем в твердом варианте. При произнесении э в слове эти губы были убраны, как при улыбке и как при произнесении и. Таким образом, на э вступило упреждение и через предшествующее т. Так как объем ротового резонатора уменьшился, следует ожидать в спектре этого варианта некоторого увеличения высоких составляющих. В глоточной трубке при произнесении э в закрытом варианте также произошло заметное упреждение и, что видно по расширению трубки. Соответственно этому в спектре следует ожидать усиления низких составляющих и перестройку амплитуд формант.

На основании этих материалов последовательное развитие процесса произнесения э в слове эти может быть представлено так. В начале произнесения э вступило упреждение последнего звука и, что выразилось в уменьшении объема ротового резонатора и в увеличении объема глоточного. В спектре произошло: а) усиление некоторых высоких гармоник, б) усиление низких, в) перестройка амплитуд формант концу произнесения э на него стало оказывать влияние соседнее г, вследствие чего высокие гармоники затухли и усилились низкие. Так произошло взаимное перекрытие упреждающих и удерживающих импульсов.

В русском языке при образовании структуры стереотипа звуковой оболочки слова, кроме взаимовлияния звуков и приспособления слогов друг к другу, главную роль играет ударение и соответственно редукция безударных слогов.

Речедвигательный анализатор может усвоить фонему только в системе тех реально изменяющихся звуковых градаций, в которых она появляется в разных словах. Практически это значит, что при обучении, например, иностранному языку показом ротовой артикуляции можно добиться лишь самых грубых дифференцировок. Как бы «идеально» ни была поставлена ротовая артикуляция при произнесении того или другого звука иностранного языка, при переходе к словесному стереотипу она тотчас же будет разрушена глоточным дезартикулятором. Кроме ротовой артикуляции, должен быть усвоен силовой индекс для данного звука в данном слове. Это значит, что подлинная речевая дифференцировка звуков должна происходить не только в ротовом, но и в глоточном резонаторе. Выучка глоточной трубки -- вот проблема, на которую до сих пор не было обращено должного внимания при обучении иностранному языку. От ее решения зависит правильное, не искаженное чуждым акцентом произношение.

Прежде всего необходимо показать, что тонкие дифференцировки речедвижений достигаются лишь в результате согласования ротовой артикуляции с глоточными модуляциями, которое происходит в процессе включения звука в динамическую систему речи. Если при отдельном произнесении какой-либо звук одного языка в грубой дифференцировке почти не отличим от сходного звука другого языка, то при включении этого звука в слово нельзя ли обнаружить в модуляциях глоточной трубки такие явления, которые определяют специфические различия разных языковых систем?

Для ответа на этот вопрос возможны по меньшей мере два пути.

Можно подбирать лиц, в совершенстве владеющих двумя языкам«, т. е. обладающих двуязычием, и провести «а этих дикторах рентгенологические наблюдения при произнесении ими сходных звуков обоих языков. Так как индивидуальные различия формы глотки и надгортанника довольно разнообразны, то достаточно точное сравнение объемов резонаторов при произнесении разных звуков возможно лишь на одном и том же объекте. Это непременное условие наблюдений вызывает не только вполне понятные организационные затруднения при отыскании вполне подходящих дикторов, но и заставляет ставить вопрос принципиально. Двуязычие само является проблемой и особенно в части нормативного произношения. Какой-либо из языков для любого, обладающего двуязычием, окажется первым, а другой язык -- вторым, усвоенным несколько позже. К этому следует добавить возможные и часто неизбежные диалектные наслоения у того или другого лица в отношении обоих языков.

Второй путь более прост организационно и убедительнее по существу поставленного вопроса. Можно проводить наблюдения за лицами, в совершенстве владеющими русским языком и обучающимися иностранному языку на специальном факультете этого языка в высшем учебном заведении. Несомненно, что у этих лиц можно ожидать перестройки слогового стереотипа с одного языка на другой, при полной сохранности стереотипа родного языка. В языковом вузе значительная доля времени в течение пяти лет отводится на перестройку артикуляционной базы студентов соответственно системе изучаемого языка. Конечно, никаких выводов о нормативности дифференцировок в отношении данного иностранного языка из таких наблюдений сделать нельзя. Однако общее направление дифференцировок пойдет в сторону, приближающуюся к нормам изучаемого языка. В наблюдениях над студентами мы встречаемся с типичным случаем образования новой системы условно-рефлекторных связей в области речедвигательного анализатора, поэтому такой путь является наиболее прямым для ответа на поставленный вопрос.

В наших наблюдениях в качестве дикторов были привлечены две студентки-отличницы пятого курса факультета немецкого языка Московского государственного педагогического института иностранных языков. На одном дикторе исследовалось произношение краткого (JL) в немецком слове im\ l долгого (/:) в слове ihm; и ударного в русском слове имя; и неударного в слове иметь. На другом дикторе фиксировалось произношение а краткого в немецком слове Ast\ a долгого (а:) в словах er ass1; а ударного в русском слове Астрахань; а неударного (первое) ь слове астраханский.

На общем фоне грубого сходства произошли очень тонкие дифференцировки ротовой артикуляции в двух направлениях. С одной стороны, отдифференцировалось немецкое и русское произношение, с другой стороны, разделились внутри себя немецкий и русский варианты (долгое -- краткое; ударное -- неударное). Сходство краткого немецкого с русским неударным и обнаруживается также и в том, что в обоих случаях губы за короткое время экспозиции пленки уже успели сомкнуться для произнесения м. Однако звук м еще не произносится; по негативу можно установить, что нёбная занавеска в обоих случаях отодвинута кзади. Положение языка показывает, что различие немецкого и русского и возникает в степени палатализации. В русском и язык ближе подходит к твердому нёбу, чем в немецком.

Соответственно этим различиям .появляются особые дифференцировки и в глоточной трубке. Схемы могут быть расположены в ряд постепенного увеличения объема глоточного резонатора по номерам 1, 2, 3, 4, поставленным у каждого фото. В номерах 1, 2, 3 расширение идет за счет верхней части глоточной трубки и изменения величины и формы валлекулы. Форма валлекулы в значительной мере зависит от положения корпя языка, с которым верхний сжиматель глотки связан короткой языкоглоточной мышцей. Как увидим в дальнейшем, движения корня языка могут не совпадать по направлению с движениями его спинки и кончика. В номере 4 расширение глоточной трубки происходит на уровне подъязычной кости (пунктир). Различие в указанных объемах легко объясняется реципрокными соотношениями ротового и глоточного резонаторов. Русский вариант, как более палатализованный, требует более широкой глоточной трубки. Но краткое немецкое i (_J_) менее сильно, чем русское ударное и, поэтому глоточная трубка в немецком варианте приобретает больший объем. Наиболее слабым и является в русском неударном варианте, поэтому здесь наблюдается наибольшее расширение глоточной трубки. Как видно, сходные и различные признаки немецких и русских вариантов перекрещиваются. Краткость и безударность ослабляют слоговую силу, что достигается расширением глоточной трубки, уменьшение же палатализации сокращает объем трубки. Эта перекрестные дифференцировки очень тонки. Находясь в зависимости от слоговой силы, они могут образоваться только в том случае, когда звук включается в систему слогового стереотипа слова, иначе разные перекрещивающиеся признаки будут интерферировать.

Из обсужденного в этом параграфе материала вытекает следующий общий вывод по вопросу об управлении речедвижениями. При произнесении отобранного слова задается один сложно синтезированный импульс на множество групп мышечных волокон резонатор ной, генераторной и дыхательной систем. Каждый из аналитических ингредиентов этого импульса приспосабливается к другим в процессе выработки слогового словесного стереотипа. Так как конечный результат составляет специфическое речевое, звуковое образование, то синтез речедвижений по запущенному стереотипу осуществляется в двух отделах резонаторной системы -- артикуляционном и дезартикуляционном. Включение попеременно то одного, то другого из генераторов выполняет ту же функцию перемен резонанса, при этом один из отделов этого, также двойного, механизма -- шумовой генератор -- вырабатывает статические, малоподвижные элементы слова -- согласные, а голосовой генератор -- подвижные, легко модулируемые по слоговой силе элементы -- гласные. Дыхательная система, как подающая энергию, должна целиком приспособиться к тем требованиям и условиям, которые возникают в резонаторной системе.

Однако как только слово само становится элементом фразы и соответственно возникает еще более сложный единый аналитико-синтетический центральный импульс, так слоговой стереотип всех слов, входящих во фразу, перестраивается заново. Некоторые фактические данные по этому вопросу будут представлены в следующем параграфе.

10. СЛОГОВЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ В ФРАЗЕ

Производить рентгенологические наблюдения за процессом живой, разговорной речи трудно по чисто техническим причинам. Дальнейшее усовершенствование методики, вероятно, позволит преодолеть эти затруднения. На сегодняшний день приходится ограничиваться лишь предварительной ориентировкой в этом вопросе, вообще говоря, всегда необходимой при изучении относительно нового явления. Наша задача состояла только в том, чтобы при помощи кинорентгеносъемки зафиксировать произнесение фраз с переменой логического ударения.

Под рентгеновскими лучами испытуемый в течение 3--4 секунд произносил трижды фразу. Сколько это стоит, один раз с ударением на первом слове, другой раз -- на втором и последний раз -- на третьем слове. Такое произнесение, конечно, не может считаться вполне натуральным и вытекающим из какой-либо определенной жизненной ситуации. Уже то обстоятельство, что голова испытуемого должна была сохранять за время съемки постоянное положение, нарушало естественную экспрессию речи. Однако самый факт интонационного выделения одного из слов и слитность произнесения всей фразы были достигнуты в полной мере. Кроме того, соблюдалось требование отчетливого и громкого произнесения всех звуков слова, без нарочитой скороговорки. Произнесение фиксировалось на магнитофонной ленте. Контроль показал вполне разборчивую речь. Из полученных на двух объектах серий кинокадров в альбоме рентгенограмм приводится одна, так как другая серия вполне аналогична первой.

Вначале рассмотрим общую картину соотношения явлений во времени, представленную в таблице 6. Под номером 1 указан вариант с ударением на слове сколько, под номером 2 -- вариант с ударением на слове это и под номером 3 -- с ударением на слове стоит. Между словами проставлено время пауз.

Таблица 6 ВРЕМЯ ПРОИЗНЕСЕНИЯ В СЕКУНДАХ

Из таблицы видно, что во фразе происходят довольно значительные перестройки во времени произнесения слов. Ударяемые слова во всех трех случаях были произнесены за одинаковое время (0,44 секунды), хотя слово это состоит только из трех звуков, а два другие -- из шести и пяти.

Конечно, слоги, состоящие из большего количества звуков, более длительны, чем состоящие из .меньшего количества звуков.

Это показывает, что перестройки происходят не в отдельных звуковых элементах, а в слогах. Количество слогов в каждом из этих трех слов одинаково.

Попав в ударную позицию, они изменились также одинаково. Так как время 0,44 секунды на два слога близко подходит к средней норме длительности слога, то следует допустить, что основные и по количеству значительные перестройки во времени произошли не за счет удлинения ударного слога, а за счет укорочения неударных слов. Если время произнесения ударяемого слова принять за 100, то получится следующая таблица.

Таблица 7 ОТНОСИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ ПРОИЗНЕСЕНИЯ

Вариации изменений длительности слова определяют пределы изменчивости словесного стереотипа во фразе. В неударном положении произнесение слова сокращаемся по времени в 1,5 раза, в 2, а иногда почти в4 раза. Это, несомненно, одно из средств динамической перестройки речевого материала, имеющей предметное сигнальное значение, так как объектом перестройки является осмысленное сообщение.

Само явление временной перестройки слое, хотя и изучено очень мало, но в общей форме достаточно понятно, известно и может быть определено по записям на акустической аппаратуре. Однако интерес представляет то обстоятельство, что временные показатели могут быть установлены при анализе рентгенограмм с учетом, с одной стороны, артикуляционных позиций, с другой стороны, глоточных модуляций. Так как"само явление перемены времени развертывания слогового стереотипа слова относится к динамике речи, то главным эффекторным звеном, производящим эти интонационные изменения, является глоточная трубка. Слово с одним и тем же составом артикуляционных движений, но находящееся в разных фразовых динамических позициях, занимает разное время произнесения, при этом различия обнаруживаются не в артикуляционных позициях, а в изменениях объема глоточной трубки. Это значит, что квантование слогов по времени как при их отдельном произнесении, так и при произнесении в отдельном слове и во фразе производится в модуляциях глоточной трубки. Следует выяснить, как происходит измерение времени в глоточной трубке и за какой счет относится удлинение или укорочение слогов.

Установлено, что среднее время произнесения слога составляет 0,2 секунды. Это совпадает с приведенным выше рентгенографическим материалом, где отдельные слоги ца, цщ ja, jo и др. произносились 0,2 секунды; два слова в словах атлас--атлас--0,40 секунды; два слога в словах замок--замок -- 0,36 секунды. В фразе Сколько это стоит -- шесть слогов. Если взять среднее из трех произнесений вместе с паузами, то и здесь, слог длится около 0,2 секунды. Однако, исключив паузы, получим среднюю длительность слога -- 0,15 секунды. Если же принять во внимание, что неударные слова значительно сокращаются сто сравнению с ударными, то окажется, что длительность неударяемых слогов в неударяемых словах иногда падает ниже средней нормы в 5 раз.

Так как средняя длительность слога вместе с паузами во. всех трех произнесениях приближается к средней норме, то в разбираемых опытах средний темп произнесения был одинаков. На единицу времени в среднем падало одинаковое количество слогов в каждом из трех произнесений. Но при неизменности среднего темпа произошли значительные изменения в соотношении слоговых длительностей. Сдвиги во времени идут не столько в направлении увеличения длительности ударяемых слогов, сколько в направлении уменьшения длительности неударяемых. Иначе говоря, происходит сильная фразовая слоговая редукция. Средняя длительность неударяемых слов сократилась на величину в пределах от 21 до 73%. Соотношение же ударных и неударных слогов внутри слова изменилось по-разному, в зависимости от самого словесного произносительного стереотипа.

Соотношение длительности произнесения ударных и неударных слогов для каждого слова представлено в таблице 8.

Таблица 8 ДЛИТЕЛЬНОСТЬ УДАРНЫХ И НЕУДАРНЫХ СЛОГОВ

В строке № 1 показан вариант с ударением на слове сколько; в строке № 2 -- вариант с ударением на это; в строке № 3 -- ударение на стоит. В графе % указан процент длительности ударного слога в отношении к длительности всего слова.

В словах сколько и стоит ударные слоги во всех вариантах длительнее, чем неударные, так как ударные состоят из 4 «и 3 элементов, а неударные из двух. В слове это ударный слог, как состоящий из одного элемента, менее длителен во всех вариантах, чем неударный, состоящий из двух элементов. Как видно из графы %, ударный слог в разных вариантах произнесения почти не меняет своего веса по отношению к неударному слогу. Меняется длительность произнесения всего слова в сторону уменьшения времени в неударных вариантах. В первом слове--сколько, когда н нем не было фразового ударения, ударный слог сократился на 45% (строка № 3), во втором слове --это на%80% и в третьем слове -- стоит на 43% (строка №2).

Эффект фразового ударения определяется лишь частично тем, что усиливаются ударные слоги того слова, которое несет фразовое ударение, главным же образом тем, что ослабляются ударные слоги в тех словах, которые не имеют фразового ударения. В живой разговорной речи следует ожидать более значительных изменений в том же направлении.

Описанное явление следует рассматривать как сильнейшее сжатие динамического диапазона, так как сокращение длительности слога есть не что иное, как ослабление его силы. Динамическое ослабление происходит при достаточно сильной и отчетливой артикуляции всех звуков. Это расхождение артикуляции и слогового ослабления создает основу для выразительности речи. Развертываясь в нормальном темпе и не выходя из сравнительно узких пределов динамического диапазона, она формируется по выделительным модуляциям главным образом за счет очень малых колебаний в нижней части диапазона и сведения к нулю слоговых различий в некоторых местах. Выразительность состоит не в том, что ударный слог делается сильнее, как бы выкрикивается, а в том, что, оставаясь почти на среднем уровне, он выделяется в результате значительного ослабления других слогов.

Эти соотношения важно учитывать во многих случаях. Так, в сценической речи дикция достигается отчетливой артикуляцией, слышимость -- правильно выбранным абсолютным уровнем -- это первый элементарный механизм разборчивости речи. Выразительность же достигается преимущественно ослаблением слоговых модуляций в разных градациях и, конечно, переменами основного тона. Ослабление слогов нисколько не уменьшает средней громкости речи и ее разборчивости, но позволяет очень тонко выделить некоторые из значимых элементов. Так формируется второй, более сложный механизм собственно выразительной речи.

При передачах звуков по каналам связи обычно стремятся к тому, чтобы сжать динамический диапазон, так как в его значительных отклонениях может быть потеряна пропорциональность вследствие влияния помех. При передаче речи отпадает забота о дополнительном сжатии динамического диапазона. Зато возрастает опасность потери тонких нюансов слоговых модуляций, которые будут выражаться в малых, но значимых, смещениях звукового спектра. Потеря произойдет не в разборчивости, а в выразительности речи. Вот почему передача сценического исполнения на пластинке, кинопленке или по радио с точки зрения художественной выразительности менее совершенна, чем в натуре, при хорошей разборчивости элементов.

Полное объяснение механизма сжатия динамического диапазона речи может быть получено при изучении речевого дыхания, но и само речевое дыхание останется непонятным, если не обследована картина глоточных модуляций. Явления, которые были здесь описаны в терминах времени, находят полное соответствие в -силовых модуляциях глоточной трубки.

Теперь можно убедиться в полной мере в том, что вопрос о «пропаже» слогов, несмотря на кажущуюся парадоксальность этого явления, выясняется из представленного материала с достаточной определенностью. Слоговой механизм, как и другие механизмы речи, состоит из двух противостоящих разделов. В этом общем положении по мере накопления материала мы убеждаемся все больше и больше. Работа первого раздела состоит в том, что путем перемены звуковых генераций создаются минимальные комплексы из двух сортов звука -- согласных и гласных или их комбинаций. Это различие является основой для слога. Но оно недостаточно для того, чтобы модулировать и сцепить между собой эти минимальные комплексы. Второй раздел механизма слогообразования вводит в действие путем слоговой модуляции равносильность статических комплексов и тем самым в разной степени сцепляет или расслабляет элементы словесного звукокомплекса. Противостояние этих разделов общего механизма состоит в том, что один (модуляция) усиливает или ослабляет то, что сделано другим. При полном отсутствии слоговой модуляции в некоторых местах остается, так сказать, «голая статика», которая, вследствие усиления модуляции в других местах, включается в общий динамический рисунок произнесения, что и создает выразительность речи.

Выделение сильных и слабых групп во фразе составляет механизм ее членения на синтагмы. С одной стороны, отделяются сами группы -- это аналитический компонент явления, с другой стороны, отчлененные группы распределяются по уровням силы и тем самым сопоставляются и объединяются -- это синтетический компонент. Принцип работы этого механизма, как видно, прост -- здесь действует все тот же закон усиления и ослабления, восстановления и редукции. Но так как на этом наивысшем уровне фразового анализа и синтеза вступает в действие множество элементов, синтезированных на предшествующих уровнях и соотносящихся друг с- другом по ряду пересекающихся признаков, то количество возможных фразовых модуляций велико. В основе этих речедвижений лежат модуляции глоточной трубки.

Отдельно произносимый слог может иметь весьма разнообразную форму, но, входя в систему звуковой оболочки слова, он приспосабливается к другим слогам. То, что создано на предшествующей ступени анализа и синтеза, перестраивается на последующих. Так сказать, «в полуфабрикатах» предшествующих ступеней всегда остаются допуски и запасы, которые используются в дальнейшем. Словесный стереотип, обладая достаточными запасами для перестройки, подвергается новой обработке в тех пунктах слоговых модуляций, которые приобретают окончательную форму в конкретном фразовом произнесении.

11. ВЕРХНИЙ ПРЕДЕЛ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА РЕЧИ

Одно из основных положений, выдвинутых в предшествующем параграфе, состоит в том, что выразительные модуляции происходят преимущественно в нижней части динамического диапазона -- от середины до нуля. Возникает.необходимость найти верхнюю границу динамического диапазона. Надо испытать глоточный резонатор на крайнем пределе его возможностей, выяснить, как производятся сверхсильные модуляции, как возникает крик. Мы знаем, что усиление звука всегда сопровождается сужением глоточной трубки в пределах определенного формантного отсека. Следует ожидать, что при крике просвет глотки будет меньше, чем при нормальном громком произнесении, и, конечно, еще меньше, чем при тихом произнесении.

В действительности обнаруживается обратное явление.

Та же закономерность обнаруживается при крике, громком и тихом произнесении и. Положение языка во всех трех случаях одинаково. По объему глоточной трубки рентгенограммы могут быть расположены в следующий ряд: наименьший объем при громком произнесении, средний объем при тихом произнесении и наибольший объем при крике. При громком произнесении глоточная трубка суживается и несколько укорачивается, надгортанник и подъязычная кость несколько поднимаются вверх. При крике надгортанник и подъязычная кость поднимаются еще выше, но вся глоточная полость значительно расширяется.

Аналогичные данные получены для о и э. Таким образом, при форсировании звука до предела глоточная трубка расширяется до крайнего, максимального размера своего формантного отсека. Выражение «орать во всю глотку» в этом отношении вполне справедливо.

Следовательно, как при ослаблении звука, так и при его крайнем усилении механизм остается одним и тем же. То и другое достигается путем расширения объема трубки и тем самым выхода за пределы оптимальной зоны производства речевого звука. То и другое приводит к дезартикуляции и редукции звукового качества.

Как правило, эта линия идет в спектре крика по диагонали вниз, от больших амплитуд низких составляющих к малым амплитудам высоких составляющих. Вместе с тем абсолютная величина амплитуд высоких составляющих во многих местах спектра крика больше, чем при громком произнесении. Биологический смысл расширения глоточной трубки при крике состоит в том, что .таким образом создается больший резервуар для приема поступающего из легких воздуха. В связи с этим сверхбольшое давление несколько уменьшается, и тем самым облегчается работа связочного аппарата. Правда, и при этих условиях форсированный крик вызывает сильное, доходящее до боли перенапряжение тканей глотки.

Оптимальная зона формантного отсека, совпадающая с оптимумом артикуляции, соответствует наименьшему объему глоточной трубки (для данного звука). Но так как абсолютная величина этих наименьших объемов чрезвычайно различна для каждого из звуков, то спрашивается, каким образом может регулироваться этот оптимум. Очевидно, что при подаче одинаковой энергии звук в узкой трубке будет значительно более громким, чем в широкой. В результате регулировка по оптимуму сорвется. Задача решается приспособлением дополнительного механизма, заключающегося в регулировке подачи порций энергии, что может быть достигнуто путем установления обратной связи от глоточной трубки, постоянно меняющейся в объеме, к органам дыхания, подающим энергию. Фактический материал по этому вопросу будет представлен в следующей главе.

Вследствие автоматизированной экстремальной регулировки по минимуму и максимуму, динамический диапазон нормальной, громкой разговорной речи укладывается в 15--20 об, а ее абсолютный уровень над порогом слышимости находится в самой оптимальной зоне различимости 50--70 дБ. На уровне 50 дБ еще возможны тонкие слоговые модуляции и уловимые слухом редукции: при переходе же на более тихую речь и тем более шепот эти возможности пропадают, хотя шепот может артикулироваться сильнее, чем громкая речь.

Учет верхнего предела динамического диапазона имеет большое практическое значение для сценической речи и для сурдопедагогики. Хорошая дикция актера состоит не только в том, чтобы сделать отчетливой артикуляцию, но, пожалуй, в большей мере в том, чтобы на повышенном уровне громкости добиться таких же тонких и сжатых в динамическом диапазоне модуляций, которые естественны для обычной разговорной речи, слышимой с более близкого расстояния. Актер должен довести нуль слогоделения как для слушателей первого, так и последнего рядов. Сценическая речь сохраняет естественность, оставаясь искусственной.

До некоторой степени сходная задача возникает при обучении тугоухих звуковой речи. Первая степень тугоухости определяется при потере слуха до 50 дБ, вторая степень до 70 дБ и третья степень больше 70 дБ. При произнесении речи свыше 80 дБ над порогом слышимости слова приобретают несколько другую звуковую оболочку, чем в нормальном диапазоне громкости. Неизбежно возникает растягивание слогов и слов и перестройка спектров. Становится трудным установить отношение ударных слогов к редуцированным. Расчет усилительной аппаратуры и обучение на повышенной громкости должны исходить из учета перестроек, которые происходят в спектрах и смещениях нуля слогоделения на повышенной громкости. При этом должно быть принято во внимание, что сжатие динамического диапазона речи происходит в трех -ступенях.

На первой ступени сжимается диапазон каждого звука так, что самый слабый из них усиливается и входит в среднюю оптимальную динамическую зону, а самый сильный ослабляется и тоже входит после этого в ту же оптимальную зону. На второй ступени выравниваются слоговые сочетания так, чтобы ударный центр словесного стереотипа не перешел предела зоны, в которой происходит наилучшее узнавание слова. Соответственно подравниваются и редуцируемые слоги. На третьей ступени выравнивается фразовая слоговая перестройка так, чтобы был найден нуль слогоделения на определенном абсолютном уровне громкости. Как только силовые позиции разместились по своим местам, появляется разнодлительность элементов, что в свою очередь обеспечивает возможность возникновения градаций основного тона. Тон может возникнуть лишь при условии повторения периода колебаний, что требует определенного времени. Однако не развертывание тона определяет время слога, а сила слога определяет длительность тона. Вследствие слогового строения речи ее мелодическая кривая постоянно прерывается слоговыми толчками. Нормализацию слабых редуцированных позиций во фразовом произнесении, доходящем до полной пропажи слогов, следует рассматривать как устранение избыточности. В этом состоит смысл интонационной единицы стереотипа -- интонемы. Если интонационная фигура представлена в ее сильной части, то слабая угадывается по закону восполнения. Так, достаточно двух членов перечисления для того, чтобы создать впечатление длинного перечислительного ряда, при этом само перечисление может заменяться другой лексикой: «Он был и весел, и доволен и так далее и тому подобное».

В этой главе мы рассматривали анализ и синтез звуков речи в системе двигательного анализатора. Построение главы находится в соответствии с построением предшествующей, девятой. Там рассматривался вопрос о разномощности звуков речи, о слоговой дуге громкости, о слоговых перестройках в слове и фразе, здесь те же проблемы и в том же порядке встали при изучении речедвижений. Такое соответствие вытекает из самого существа разбираемых явлений, так как речь, поступающая на вход слухового анализатора, -- это та же самая речь, которая образуется на выходе речевых эффекторов. При всем различии процессов в слуховом и двигательном анализаторах оба эти явления эквивалентны! Сопоставление их представляет первостепенный научный интерес, так как одно дополняет и объясняет другое. После того как изложенные факты будут дополнены исследованием речевого дыхания, появится возможность на основе всего собранного материала построить гипотезу управления механизмом речи.

Главная цель этой главы состоит в том, чтобы выдвинуть концепцию глоточного образования слога. Кратко основные положения этой концепции могут быть изложены в следующих тезисах.

1. Разномощность речевых звуков, в частности в ряде гласных а, о, 5, у., и, ы, возникает в зависимости от объемов ротоглоточного резонатора. Глоточная трубка для производства каждого звука, как гласного, так и согласного, разделена на формантные отсеки, соответствующие способу образования этих звуков в ротовом резонаторе. В связи с этим глоточная трубка вносит в речевой звук свою статистическую форманту и поэтому может быть названа резонатором дополнительной статической форманты.

2. Глоточная трубка, кроме этого, модулирует в пределах каждого определенного формантного отсека. Так как при этом объем трубки постепенно меняется, то возникают непрерывные сдвиги составляющих в спектре речевого звука. Это явление может быть названо образованием динамической форм анты.

3. Глоточная Трубка, принимая наименьший объем в пределах данного формантного отсека, работает как усилитель характеристических формант.

4. Глоточная трубка, выходя из наименьшего объема в пределах данного формантного отсека, работает как демпфер, глушитель характеристических формант речевого звука и может быть названа дезартикулятором.

5. Управляемое изменение объема глоточной трубки в пределах формантного отсека вначале усиливает звук, потом его ослабляет. Вследствие этого образуется слоговая дуга громкости, слияние звуков, определенная длительность, смена спектров и создаются условия для развертывания нескольких периодов частоты основного тона. Таким образом, глоточная трубка может быть названа органом слогообразования.

6. Место стыка предшествующего широкого объема глоточной трубки с последующим широким объемом образует слогораздел, сигнал о котором по обратной связи передается от глоточной трубки в энергетическую систему дыхания, вследствие чего возникает слоговой перерыв энергии. Поэтому глоточная трубка может быть названа авторегулятором слогоделения. (Эта концепция подробнее будет обоснована в двух последующих главах).

7. Глоточная трубка реагирует с разной силой в разных местах словесного стереотипа, (поэтому она может быть названа модулятором слог о вой p а з н о с и л ь н о с т и. Синтез словесного стереотипа в целое образование достигается, с одной стороны, запаздывание м глоточной модуляции, вследствие инертности трубки, с другой стороны, упреждением импульса произнесения последующего звука или слога, вследствие повышенной чувствительности и реактивности глоточной трубки.

8. Перемены слоговой силы в пределах фразы также осуществляются через посредство модуляций глоточной трубки. Длительность слогов и их групп приобретает меру и, в связи с этим, приобретает меру и место подъема и падения основного той а. Возникающие при этом фразовые редукции идут за счет укорочения времени, ослабления слоговых вершин, сглаживания глоточных модуляций вплоть до нуля слогоделения. Таким образом, глоточная трубка может быть названа органом, через посредство которого модулируется речевая и н т о н а ц и я.

9. Регулировка энергии звука по мини м у м у определяется по сигналу обратной связи от глоточной трубки в момент ее наименьшего объема на очень громких звуках и наибольшего объема при маломощных звуках. Регулировка громкости по максимуму при наибольшей энергии звука происходит путем расширения глоточной трубки. В связи с этим глоточная трубка может быть названа и с т о ч н и k о м сигналов обратной связи для управления сжатием динамического диапазона речи и для экстремального управления по минимуму и максимуму.

10. Глоточная трубка занимает в системе речевых органов центральное и промежуточное положение, входя одновременно как часть в резонаторную и дыхательную системы, а вследствие регулировки аэродинамических условий она влияет также на генерацию звука. В связи с; этим глоточная трубка является органом, через посредство которого осуществляется первичный синтез признаков речевого звука на выходе речевых эффекторов. Так как глоточная трубка является первичным синтезатором ре ч е в о г о з в у к а, все вышеперечисленные ее свойства и функции могут вступить в действие лишь в совместной деятельности с другими частями всего речевого прибора.

11. Надежность и помехоустойчивость при различении звуков речи обеспечивается избыточностью по трем параметрам. Звуки могут различаться: а) по формантам, б) по акустической мощности и в) по суммарной высоте (гласного) звука.

12. ФУНКЦИИ ГОРТАНИ В ПРОЦЕССЕ ОБРАЗОВАНИЯ РЕЧЕВОГО ЗВУКА

Система дыхания обширна. Управление ею происходит через множество мышечных синергии, куда входят как произвольные поперечнополосатые менады, так и непроизвольные, гладкие мышцы трахеобронхиального дерева. Нервная регулировка дыхания обеспечивается и контролируется со всех уровней нервной системы, начиная с автоматически действующего дыхательного центра в продолговатом мозгу, концентрируясь в близкой подкорке -- в таламической и подбугровой областях и доходя до высших отделов коры большого мозга.

Нельзя сказать, что современная наука определила не только детали, но даже основные, грубые черты механизма внешнего дыхания. Достаточно заметить, что концепция внешнего дыхания, выдвинутая в прошлом веке Дондерсом, долгое время казавшаяся совершенно очевидной и по настоящее время без перемен излагаемая во всех учебниках физиологии, подвергнута теперь в целом ряде исследований резкой критике. Оказалось, что эта концепция противоречит ряду фактов и мешает терапии легочных заболеваний. Как только исследователи обращают внимание не только на элементарный акт нормального вдоха и выдоха, а переходят к изучению несколько более сложных явлений патологии или особенностей дыхания в процессе пения, голосообразования и речи, так тотчас же обнаруживается, что механизм внешнего дыхания сложнее, чем излагает его общепринятая теория. Дондерсовская концепция применяет для объяснения лишь физические законы -- раздувание и сжимание легочного мешка в изменяющихся условиях воздушного давления и совершенно не учитывает разнообразные физиологические условия и функции, выполняемые дыхательной системой, а также управление речевым процессом. Нечего и говорить, что психологическое звено в управлении речевым дыханием остается наиболее темным и неисследованным вопросом. Однако от решения именно этого вопроса зависит успешность изучения механизма речи. Речь осуществляется на выдохе. Не может быть сомнения в том, что высший, словесный отдел коры большого мозга принимает какое-то участие в регулировке источника энергии речевого процесса. Больше того, можно думать, что это влияние является доминирующим и вместе с тем автоматизированным. Значение всех этих проблем нельзя переоценить. Выше мы излагали концепцию Л.Д. Работнова, который, приступив к изучению пения и речи, столкнулся с фактами, заставившими его защищать парадоксальные тезисы. При всей слабости положительной стороны этой концепции, некоторые правильно замеченные явления все-таки не могут быть согласованы с прежней весьма ограниченной теорией внешнего дыхания.