An acoustic study of coarticulation in the speech of greek adults with normal hearing and hearing impairment

Abstract

Research has shown that speech acquired in profound hearing loss presents differences on both the segmental and the suprasegmental levels compared with normal hearing speech. Recent studies focus on the dynamic aspects of hearing impaired speech, i.e., coarticulation as coproduction of gestures, but findings are variable. Although this issue has received a lot of attention in the English literature, phonetic research in Greek is still scant, this being the first study of coarticulation in Greek hearing impaired speech. The main aim of the present thesis is the acoustic exploration of (a) vowel-to-vowel and consonant-to-vowel coarticulation in degree and/or temporal extent and (b) static characteristics such as vowel space, distribution and duration of the three point vowels, in the speech of Greek young adult male and female speakers with normal hearing (NH) and hearing impairment (HI). The aforementioned dynamic and static acoustic properties are investigated in relation to certain variables, i.e., vocalic and consonantal context, stress, syllable position, as well as speaker gender and intelligibility. The speech of nine subjects with profound HI, five male and four female, and five subjects with NH, two male and three female, was analyzed acoustically by measuring formant frequencies F1 and F2 at vowel onset, midpoint and offset of the Greek point vowels [i, a, u] in disyllables of the form [pV1CV2] with consonants [p, t, s] stressed on the first or the second vowel. An additional experiment was conducted in order to rate the intelligibility of the speakers with HI. Three groups, i.e., very high, high and medium intelligibility, were formed on the basis of judgements made by 60 naïve listeners with NH who rated 101 words and 25 short sentences produced by the speakers with HI. The acoustic analysis showed some similarities in vowel characteristics and coarticulatory patterns between the two hearing groups, but also revealed significant differences. Differential relative coarticulatory resistance/aggression of the segments under study was observed in HI vs. NH speech. Most importantly, predominance of the anticipatory component in coarticulation was located in alveolar contexts in HI speech. Major findings regarding acoustic characteristics include [u]-fronting, reduced vocalic contrast, higher acoustic variability and longer durations for HI vowels. Moreover, differential effect of gender and stress on the acoustic characteristics of vowels and coarticulation was found in the two groups. Findings are discussed on the basis of possible articulatory strategies adopted by the two hearing groups and are considered in light of the coproduction framework and, in particular, the Degree of Articulatory Constraint (DAC) model.

Σύμφωνα με ερευνητικές μελέτες η ομιλία ατόμων με προγλωσσική κώφωση παρουσιάζει σημαντικές διαφορές από την ομιλία των ακουόντων τόσο σε τεμαχιακό όσο και σε υπερτεμαχιακό επίπεδο. Τα τελευταία χρόνια η έρευνα εστιάζεται περισσότερο σε δυναμικά χαρακτηριστικά της ομιλίας κατά την κώφωση, όπως στη συνάρθρωση ως συμπαραγωγή των αρθρωτικών κινήσεων, με ποικίλα ευρήματα. Ενώ υπάρχει πληθώρα μελετών για το θέμα αυτό στην αγγλική βιβλιογραφία, η παρούσα μελέτη αποτελεί την πρώτη έρευνα του φαινομένου της συνάρθρωσης στην ομιλία Ελλήνων και Ελληνίδων με κώφωση. Βασικός σκοπός της διατριβής αυτής είναι η μελέτη με τη μέθοδο της φασματογραφίας (α) της συνάρθρωσης από φωνήεν σε φωνήεν και από σύμφωνο σε φωνήεν και (β) των στατικών ακουστικών χαρακτηριστικών, όπως ο φωνηεντικός χώρος, η διασπορά και η διάρκεια των τριών ακραίων φωνηέντων, στην ομιλία νεαρών ενηλίκων, Ελλήνων και Ελληνίδων, με φυσιολογική ακοή και με κώφωση. Η συνάρθρωση και τα ακουστικά χαρακτηριστικά εξετάζονται σε σχέση με διάφορους παράγοντες, όπως το φωνηεντικό και συμφωνικό περιβάλλον, τον τόνο, τη θέση της συλλαβής, καθώς επίσης και το φύλο των ομιλητών και το βαθμό καταληπτότητας της ομιλίας τους. Η πειραματική ομάδα αποτελείται από εννέα άτομα, πέντε άνδρες και τέσσερις γυναίκες, με προφορική εκπαίδευση, απώλεια ακοής από 91 έως 105 dB HL, χωρίς κοχλιακά εμφυτεύματα, οι οποίοι έκαναν συνεχή χρήση ακουστικών βαρηκοΐας, ενώ η ομάδα ελέγχου απαρτίζεται από πέντε ομιλητές, δύο άνδρες και τρεις γυναίκες, με φυσιολογική ακοή. Το γλωσσικό υλικό περιλαμβάνει δισύλλαβες λέξεις του τύπου [pV1CV2], όπου C = [p, t, s] και V = [i, a, u], με τον τόνο είτε στην πρώτη είτε στη δεύτερη συλλαβή, μέσα σε προτάσεις της μορφής «Λέγε _____ πάλι». Προκειμένου να βρεθεί ο βαθμός καταληπτότητας διεξήχθη πείραμα κατά το οποίο 60 ακούοντες ακροατές, μη εξοικειωμένοι με την ομιλία στην κώφωση, κλήθηκαν να αναγνωρίσουν 101 λέξεις και 25 σύντομες προτάσεις όπως εκφωνήθηκαν από τους ομιλητές με κώφωση. Με βάση τα αποτελέσματα του πειράματος οι ομιλητές με κώφωση χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες, πολύ υψηλής, υψηλής και μέτριας καταληπτότητας. Κατά την ακουστική ανάλυση πραγματοποιήθηκε μέτρηση του πρώτου και του δεύτερου διαμορφωτή στην αρχή, στο μέσο και στο τέλος των τριών φωνηέντων καθώς και της διάρκειάς τους. Από τα αποτελέσματα της έρευνας διαφάνηκαν ομοιότητες μεταξύ των δύο ομάδων στα ακουστικά χαρακτηριστικά των φωνηέντων και στη συνάρθρωση, αλλά εντοπίστηκαν και σημαντικές διαφορές. Παρατηρήθηκε διαφορετική συναρθρωτική αντίσταση/επιθετικότητα των φωνηέντων και των συμφώνων των ατόμων με κώφωση σε σχέση με αυτά της ομάδας ελέγχου. Αξιοσημείωτο είναι ότι στην ομιλία των ατόμων με κώφωση βρέθηκε υπεροχή της ανάδρομης συνάρθρωσης σε φατνιακά περιβάλλοντα. Κύρια ευρήματα σχετικά με τα ακουστικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν εμπροσθοποίηση του υψηλού οπίσθιου φωνήντος [u], μειωμένη φωνηεντική αντίθεση, αυξημένη ακουστική διακύμανση και μεγαλύτερες τεμαχιακές διάρκειες των φωνηέντων των ατόμων με κώφωση. Παράγοντες όπως το φύλο και ο τόνος φάνηκε ότι επηρεάζουν διαφορετικά τα ακουστικά χαρακτηριστικά των φωνηέντων και τη συνάρθρωση στις δύο ομάδες. Τα ευρήματα της μελέτης τοποθετούνται στο θεωρητικό πλαίσιο της συμπαραγωγής, δοκιμάζοντας ιδιαίτερα το συναρθρωτικό μοντέλο του Βαθμού του Αρθρωτικού Περιορισμού (DAC model), ενώ συζητώνται πιθανές αρθρωτικές στρατηγικές που ακολουθούν οι ομιλητές με κώφωση σε σχέση με τους ακούοντες ομιλητές.