Hören, was wir hören wollen

Sag Haustier. Sag jetzt pat. Hören Sie den Unterschied? Na sicher. Sagen Sie jetzt eins auf halbem Weg zwischen den beiden. Kannst du es nicht? Oder hörst du einfach nicht, dass du es tust?

Sprachwissenschaftler wissen seit den 1960er Jahren, dass es zwar möglich ist, Töne zu erzeugen, die akustisch auf halbem Weg zwischen zwei erkannten Vokalen liegen, aber Sprecher hören sie nie auf halbem Weg – sie nehmen sie als das eine oder das andere wahr. Selbst wenn Menschen einer Reihe synthetischer Vokale zuhören, die in gleichen akustischen Schritten zwischen beispielsweise pat und pet voranschreiten, hören sie eine Reihe von pats, gefolgt von einer Reihe von pets. Jetzt entwickeln Forscher am MIT und anderswo Theorien zur Erklärung dieses Phänomens, das als kategoriale Wahrnehmung bezeichnet wird, damit sie besser verstehen können, wie wir Sprache hören. Solche Forschungen könnten Auswirkungen auf das Erlernen von Zweitsprachen haben und könnten sogar Computern helfen, uns besser zu verstehen.

Erstellen des Volkscomputers

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom April 1997



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Es ist bekannt, dass unsere Fähigkeit, zwischen verschiedenen Versionen desselben Vokals zu unterscheiden, nicht für alle Abstufungen dieses Vokals einheitlich ist. Manche sind schwerer von ihren Nachbarn zu unterscheiden als andere. Forscher glauben, dass Variationen in unserer Empfindlichkeit gegenüber kleinen akustischen Unterschieden zwischen Sprachlauten uns helfen können, die Laute unserer Muttersprachen zu kategorisieren und zu interpretieren.

Louis Braida, Professor in der Sensory Communication Group am Research Laboratory of Electronics (RLE) des MIT, machte sich daran, die Sensibilität von Muttersprachlern für englische Vokale abzubilden. Als er die Probanden fragte, ob sie zwischen leicht unterschiedlichen Vokalen unterscheiden könnten, stellte er fest, dass die Unterscheidungsfähigkeit nicht zwischen dem vollkommensten Beispiel jedes Vokals und seinen unmittelbaren Nachbarn am höchsten ist, sondern zwischen Beispielen in der Nähe der Kategoriegrenzen, bei denen ein Vokal kurz davor steht als ein anderer Vokal wahrgenommen werden. Braida und sein Kollege Nathaniel Durlach hatten in früheren Forschungen ein ähnliches Muster in der Empfindlichkeit der Menschen gegenüber Lautstärkeschwankungen entdeckt. Die Probanden fanden es wie erwartet schwieriger, Paare von schwachen Tönen zu unterscheiden als Paare von lauten Tönen. Aber sie bekamen eine Sensibilitätssteigerung, wenn sie subtil unterschiedliche Beispiele an den Extremen einer Reihe von Tönen verglichen, um die lautesten oder leisesten Beispiele herum. Sie waren am wenigsten empfindlich gegenüber Variationen in der Mitte des Bereichs.

Braida theoretisiert, dass Menschen Klänge kategorisieren, indem sie abschätzen, wie weit jeder akustisch von dem entfernt ist, was er als Wahrnehmungsanker bezeichnet – denkwürdige Reize, die sich am Rande einer Reihe von Beispielen befinden. Um zu erkennen, wo ein bestimmter Vokal im Verhältnis zu den Extremen liegt, misst man den Unterschied von jedem Anker mit einem 'Wahrnehmungslineal', das in Einheiten eines gerade wahrnehmbaren Unterschieds misst. Je weiter der Vokal jedoch von einem Anker entfernt ist, desto verschwommener wird das Lineal und desto weniger genau wird der Klang wahrgenommen. Für Braida entspricht die Unvollkommenheit des Lineals den Einschränkungen unserer grundlegenden auditiven Auflösungsfähigkeit.

Laut Patricia Kuhl, Professorin am Department of Speech and Hearing Sciences der University of Washington, kann die kategoriale Wahrnehmung auch von unseren Muttersprachen beeinflusst werden. Mit fast 100 synthetisierten Versionen eines bestimmten Vokals - dem Lang- Und Ton, wie in Pete -Kuhl forderte die Probanden auf, jede Probe auf einer Skala von eins bis sieben zu bewerten. Ein bestimmter Bereich des Vokalraums, ein Sweet Spot, wenn man so will, erhielt durchweg die besten Bewertungen. Kuhl nennt diese Region den Prototyp. Wie Braida entdeckte sie, dass die Empfindlichkeit der Hörer für Unterschiede in diesem mittleren Bereich am niedrigsten und an den Rändern des Bereichs am höchsten ist. Sie führt diese Variation auf einen wahrnehmbaren Magneteffekt im mittleren Bereich zurück. Der Prototyp scheine für andere Sounds der Kategorie wie ein Magnet zu wirken, sagt Kuhl. Es scheint Geräusche in der Nähe wahrnehmbar zu „assimilieren“, was es für die Leute schwierig macht, Unterschiede zwischen dem Prototyp und diesen anderen Geräuschen zu hören.

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Kuhl glaubt, dass sich der besondere Status von Prototypvokalen schon früh im Leben einprägt. Untersuchungen an amerikanischen und schwedischen Babys von Janet Werker, Professorin für Psychologie an der University of British Columbia, legen nahe, dass Säuglinge im Alter von 10 oder 12 Monaten die Fähigkeit verlieren, Unterscheidungen zu hören, die in ihrer Muttersprache nicht vorkommen. Auf der Grundlage solcher Forschungen kommt Kuhl zu dem Schluss, dass die kategoriale Wahrnehmung eine erlernte Komponente hat: Menschen mit unterschiedlichen Muttersprachen haben unterschiedliche Prototypen für ihre Vokale und damit unterschiedliche Grenzen und unterschiedliche Sensibilitätsregionen.

Inwieweit die kategoriale Wahrnehmung im Gegensatz zur angeborenen erlernt wird, muss noch festgestellt werden, aber mehr über die Entstehung des Phänomens zu wissen, könnte möglicherweise zu besseren Spracherkennungssystemen führen. Ein Vorteil, den die kategoriale Wahrnehmung dem Menschen zu bieten scheint, besteht darin, dass sie uns hilft, die Auswirkungen der Sprachvariabilität zu reduzieren. Hörer, sagt Kuhl, müssen in der Lage sein, die von verschiedenen Menschen erzeugten Klänge zu kategorisieren oder „äquivalent zu machen“, auch wenn die Klänge akustisch sehr unterschiedlich sind. Aber Variabilität ist ein Problem für Spracherkennungssysteme: Starke Akzente können zum Beispiel bestimmte Wörter für Maschinen unverständlich machen. Kenneth Stevens, der die Speech Communication Group am RLE des MIT leitet und zu dessen Forschungsinteressen die Spracherkennung gehört, glaubt, dass Computer so programmiert werden könnten, dass sie weniger auf Details achten, die Menschen nicht bemerken. Bei der Gestaltung von Spracherkennungssystemen, sagt er, sollte berücksichtigt werden, dass das menschliche Hör-Gehirn-System von Natur aus sensibel auf bestimmte Eigenschaften von Lauten in der Sprache reagiert und auf andere nicht.

Das Verständnis der feinschichtigen Struktur unserer Sprachwahrnehmung könnte auch Einblicke in das Lehren und Lernen von Fremdsprachen geben. Dieselbe kategorische Wahrnehmung, die uns gegenüber bestimmten phonetischen Unterschieden in unseren Muttersprachen betäubt, kann unsere Sensibilität für entscheidende Unterschiede in anderen Sprachen verringern. Wie Kuhl geschrieben hat, sind die phonetischen Kategorien der Muttersprache analog zu einem Wahrnehmungssieb… . Die phonetischen Einheiten der neu erworbenen Sprache müssen das Sieb passieren, sodass die Unterscheidungen in der neuen Sprache nicht wahrnehmbar sind. Dies kann zum Beispiel der Grund dafür sein, dass Sprecher des Japanischen Schwierigkeiten haben, den l/r Unterscheidung im Englischen: Der Prototyp, auf den sie sich eingestimmt haben, liegt irgendwo zwischen den beiden Konsonanten. Explizites Training im Hören solcher Unterscheidungen kann Zweitsprachenlernern helfen, einen neuen Akzent effizienter zu erkennen. Und weitere Untersuchungen könnten uns eine bessere Vorstellung davon geben, wie gut von erwachsenen Einwanderern erwartet werden kann, neue Sprachen zu lernen.

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