Αrticulatory and temporal aspects of coarticulation in Greek children, adolescents and adults

Abstract

The issue of variability in speech production is central to theories of speech production and development, as it raises fundamental questions about the nature of speech units and their phonetic instantiations in fluent speech. Various sources give rise to variability in speech, including phonetic context, developmental factors, and coarticulation. Within the framework of articulatory phonology, variability is viewed as a natural consequence of speech organized in terms of overlapping, dynamically coordinated articulatory gestures. Coarticulation, in particular, reflects the temporal organization of gestures and therefore provides a window into the mechanisms underlying speech motor planning and intergestural organization in both mature and in developing speech. The main aim of this dissertation is to examine aspects of temporal and spatial variability in Greek children, adolescents and adults by using acoustic and ultrasound analysis. In particular, we examine the factors that influence segmental duration and lingual coarticulation- both vowel-to-consonant (anticipatory) and consonant-to-vowel (carryover) coarticulation- in 7-year-old children, 14-year-old adolescents and adults. Previous acoustic and articulatory studies in Greek have offered important insight into segmental duration and lingual coarticulation in adult speech (Fourakis, 1986, Nicolaidis, 1997, 2002, Sfakianaki, 2012, Baltazani & Nicolaidis, 2013, Nirgianaki, 2014,), while developmental aspects of speech have been investigated by means of acoustic analysis (Okalidou et al., 2010, Nicolaidis et al., 2019, Kelmali, 2020, Christodoulidou et al., 2023). The present dissertation extends this body of research for Greek by presenting the first ultrasound investigation of lingual coarticulation in children, adolescents and adults. The acoustic analysis showed that segmental duration varies as a function of the articulatory characteristics of the segments, context, gender and age. The ultrasound analysis showed that the degree of anticipatory vowel-to-consonant and carryover consonant-to-vowel coarticulation differed as a function of the articulatory characteristics of the segments across ages. Differences in the degree of coarticulation among children, adolescents and adults were segment-specific, suggesting that the development of coarticulation progresses in parallel with the development of articulatory skills for particular sounds. These findings support the coproduction framework and the Degree of Articulatory Constraint (DAC) model (Recasens et al., 1997), highlighting that coarticulatory patterns are constrained by biomechanical properties of the articulators. In addition, they highlight that coarticulation also reflects the ongoing refinement of speech motor planning during speech development.

Η μεταβλητότητα της ομιλίας αποτελεί κεντρικό ζήτημα για τις θεωρίες παραγωγής και ανάπτυξης του λόγου, καθώς εγείρει θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με τη φύση των δομικών στοιχείων και τον τρόπο με τον οποίο πραγματώνονται φωνητικά στη συνεχή ροή της ομιλίας. Διάφορα παράγοντες συμβάλλουν στη μεταβλητότητα της ομιλίας, όπως το φωνητικό περιβάλλον, η αναπτυξιακή πορεία και η συνάρθρωση. Σύμφωνα με τη θεωρία του Articulatory Phonology, η μεταβλητότητα είναι η φυσική συνέπεια της αλληλεπίδρασης επικαλυπτόμενων και δυναμικά συντονισμένων κινήσεων άρθρωσης. Η συνάρθρωση, ειδικότερα, απορρέει από την αλληλεπίδραση των κινήσεων άρθρωσης στο χρόνο και, ως εκ τούτου, συμβάλλει στην κατανόηση των μηχανισμών που διέπουν τον κινητικό προγραμματισμό της ομιλίας και την οργάνωση μεταξύ των κινήσεων άρθρωσης τόσο στην ώριμη όσο και στην αναπτυσσόμενη ομιλία. Κύριος στόχος της παρούσας διατριβής είναι η διερεύνηση των πτυχών της μεταβλητότητας σε ελληνόφωνα παιδιά, εφήβους και ενήλικες μέσω ακουστικής ανάλυσης και ανάλυσης με τη χρήση υπερήχου. Συγκεκριμένα, εξετάζονται οι παράγοντες που επηρεάζουν τη διάρκεια των φθόγγων και τη γλωσσική συνάρθρωση — τόσο από φωνήεν σε σύμφωνο όσο και από σύμφωνο σε φωνήεν— σε παιδιά 7 ετών, εφήβους 14 ετών και ενήλικες. Προηγούμενες μελέτες στην ελληνική γλώσσα έχουν προσφέρει σημαντικές γνώσεις σχετικά με τη διάρκεια των φθόγγων και τη γλωσσική συνάρθρωση στην ομιλία ενηλίκων με τη χρήση ακουστικών αναλύσεων ή μεθόδων μελέτης της γλωσσικής άρθρωσης (Fourakis, 1986, Nicolaidis, 1997, 2002, Sfakianaki, 2012, Baltazani & Nicolaidis, 2013, Nirgianaki, 2014), ενώ αναπτυξιακές πτυχές της ομιλίας έχουν διερευνηθεί μόνο μέσω ακουστικής ανάλυσης (Okalidou et al., 2010, Nicolaidis et al., 2019, Kelmali, 2020, Christodoulidou et al., 2023). Η παρούσα διατριβή επεκτείνει αυτό το ερευνητικό πεδίο για την ελληνική γλώσσα, παρουσιάζοντας την πρώτη μελέτη της συνάρθρωσης σε παιδιά, εφήβους και ενήλικες με τη χρήση υπέρηχου. Η ακουστική ανάλυση έδειξε ότι η διάρκεια των φθόγγων μεταβάλλεται ως συνάρτηση των χαρακτηριστικών άρθρωσης των φθόγγων, του συγκείμενου, του φύλου και της ηλικίας των ομιλητών. Η ανάλυση της γλωσσικής άρθρωσης έδειξε ότι ο βαθμός της συνάρθρωσης διαφοροποιείται ανάλογα με τα χαρακτηριστικά άρθρωσης των φθόγγων σε όλες τις ηλικιακές ομάδες. Οι διαφορές στον βαθμό συνάρθρωσης μεταξύ παιδιών, εφήβων και ενηλίκων ήταν εξαρτώμενες από το εκάστοτε περιβάλλον, γεγονός που υποδηλώνει ότι η ανάπτυξη της συνάρθρωσης εξελίσσεται παράλληλα με την ανάπτυξη των αρθρωτικών δεξιοτήτων για συγκεκριμένους ήχους. Τα ευρήματα αυτά υποστηρίζουν το πλαίσιο του Coproduction theory και το μοντέλο Degree of Articulatory Constraint (DAC) (Recasens et al., 1997), αναδεικνύοντας ότι τα μοτίβα συνάρθρωσης ορίζονται από τα χαρακτηριστικά των φθόγγων. Επιπλέον, καταδεικνύουν ότι η ανάπτυξη της συνάρθρωσης σχετίζεται με τη βελτίωση του κινητικού προγραμματισμού της ομιλίας κατά τα διάφορα ηλικιακά στάδια.