Wahrnehmung und Aufmerksamkeit

Transkript

1 Wahrnehmung und Aufmerksamkeit Letzte Vorlesung im Sommersemester 2009 zum Thema Wahrnehmung 1

2 Haben Sie Fragen zum organisatorischen Ablauf oder zur letzten Vorlesung? 2

3 Literatur zur Klausur Genaue Angaben dazu, welche Literatur in welchem Umfang genau klausurrelevant sein wird, werde ich Ihnen in Kürze über Herrn Huestegge zukommen lassen. 3

4 Teil 6 Die Sprachwahrnehmung 4

5 Überblick Einführung Physiologische Grundlagen Spracherzeugung und Sprachwahrnehmung Variabilität der Sprachsignalmerkmale Bildung von Einheiten aus dem Sprachsignalfluss Kategoriale Sprachwahrnehmung Der McGurk-Effekt Sprachsignalfluss und Trennung der Laute Kompensation verschiedener Sprechweisen und Sprecher Einfluss von Vorwissen und Bedeutung Die Wahrnehmung fremdsprachlicher Laute 5

6 Einführung Phoneme: kleinste lautliche Segmente, die bedeutungsunterscheidend, aber nicht bedeutungstragend sind Haus: /h/ Maus: /m/ Phonetische Merkmale: Physische Bewegungen des Stimmtrakts, die die Erzeugung eines Phonems begleiten Akustische Signale: Der Schall des eigentlichen Sprechsignals, der sich als zeitabhängiges Frequenzen- und Intensitätenmuster beschreiben lässt 6

7 Einführung Akustische Sprachsignale lassen sich beschreiben: als Phoneme: Wie beeinflussen Laute die Bedeutung eines Wortes? als phonetische Merkmale: Wie werden Laute erzeugt? als akustisches Signal: Welche Schallsignalmuster zeigen sich in Lauten? 7

8 Physiologische Grundlagen Man weiß seit ca. 100 Jahren, dass einige Funktionen im Gehirn lateralisiert sind. Die Sprache wird bei den meisten Menschen vorzugsweise in bestimmten Teilen der linken Hirnhemisphäre verarbeitet. Anhand der PET hat man festgestellt, dass bei der Wahrnehmung von Tönen bestimmte Areale in der rechten Hemisphäre aktiviert sind, bei der Wahrnehmung von Sprachsignalen hingegen bestimmte Areale in der linken Hemisphäre. 8

9 PET-Aktivierungsmuster verschiedener sprachlicher Aktivitäten 9

10 Physiologische Grundlagen Sprache verstehen Sprechen Zentren im Gehirn, die für die Sprachproduktion und die Sprachrezeption zuständig sind. 10

11 Spracherzeugung und Sprachwahrnehmung Phoneme beziehen sich nicht auf Buchstaben, sondern auf Laute, auf akustische Sprachsignale. Beispiel: Bier: /b/ /i:/ /R/ 11

12 Spracherzeugung und Sprachwahrnehmung der Sprechtrakt 12

13 Spracherzeugung und Sprachwahrnehmung Durch die Angabe des phonetischen Merkmals wird beschrieben, wie die einzelnen Phoneme erzeugt werden. Diese Merkmale ergeben sich aus den physischen Bewegungen des Stimmtraktes. Der resultierende Laut ist abhängig davon, welche Stellung die Teile des Stimmtraktes einnehmen, während der anblasende Luftstrom hindurchläuft. 13

14 Spracherzeugung und Sprachwahrnehmung /s/ /p/ /i/ Die Lippenstellung bei der Bildung von Lauten /t/ 14

15 Spracherzeugung und Sprachwahrnehmung Die Unterschiede bei der Erzeugung von Konsonanten lassen sich hinsichtlich der Sonorität, der Artikulationsstelle und der Artikulationsart beschreiben. Die Sonorität bezieht sich darauf, ob bei der Erzeugung des Lautes die Stimmbänder schwingen oder nicht. Artikulationsstelle ist die Stelle, an der der Luftstrom bei der Erzeugung des Lautes blockiert wird. Unter Artikulationsart versteht man die mechanischen Mittel, durch die der Konsonant erzeugt wird sowie die Art und Weise, wie die Luft durch eine Öffnung gedrückt wird. Jedes Phonem ist durch eine einzigartige Kombination phonetischer Merkmale gekennzeichnet. Der Laut m ist z.b. bilabial (Artikulationsstelle), nasal (Artikulationsart) und stimmhaft (Sonorität). 15

16 Phonetische Merkmale d t m w f Artikulationsstelle alveolar d t bilabial m labiodental w f Artikulationsart Plosiv (Verschlusslaut) d t Frikativ (Reibelaut) f Nasal (Nasenlaut) m nach Goldstein, 1997: 395 Sonorität stimmhaft stimmlos d t m w f 16

17 Spracherzeugung und Sprachwahrnehmung Das Muster von Frequenzen und Intensitäten im zeitlichen Verlauf eines Sprechsignals bezeichnet man als akustisches Sprachsignal. Dieses Muster kann anhand eines Schallspektogramms dargestellt werden. Ein Sprachsignalmerkmal stellt einen bestimmten Teil des akustischen Sprachsignals dar, der mit einem bestimmten Phonem verknüpft ist. Die akustischen Sprachsignale lassen sich in Phoneme aufgliedern. 17

18 Spracherzeugung und Sprachwahrnehmung schwarze Bänder = Formanten = Vokale Formantansätze = Konsonanten Spektrogramm von Konsonanten und Vokalen 18

19 Variabilität der Sprachsignalmerkmale 19

20 Variabilität der Sprachsignalmerkmale Phoneme sind nicht immer mit denselben Sprachsignalmerkmalen verknüpft. Je nach Kontext werden Phoneme anders artikuliert. Bad: Lippen sind nicht gerundet Boot: Lippen sind gerundet Je nach Sprechweise werden Phoneme anders artikuliert. hoch vs. tief schnell vs. langsam deutlich vs. undeutlich verschiedene Akzente 20

21 Variabilität der Sprachsignalmerkmale Der Kontext, in dem ein Phonem auftritt, beeinflusst das Sprachsignal. Das Phänomen, dass Phoneme dennoch immer gleich wahrgenommen werden, obwohl der Artikulationsfluss das akustische Signal verändert, bezeichnet man als Wahrnehmungskonstanz. 21

22 Kategoriale Wahrnehmung Veränderung von Vokaleinsatzzeiten, je nach vorangehendem Konsonanten 22

23 Phonetische Grenze Bei Vokaleinsatzzeiten links der phonetischen Grenze wird /da/ wahrgenommen, bei Vokaleinsatzzeiten rechts der Grenze /ta/ Man spricht von kategorialer Wahrnehmung, die zur Wahrnehmungskonstanz beiträgt. /da/ /ta/ Goldstein, 1997:

24 Phonetische Grenze Die selektive Adaptation (Anpassung) an die stimmhafte Silbe /ba/ (Darbietung 2 Minuten lang) verschiebt die phonetische Grenze nach links, sodass die stimmhafte Silbe /da/ weniger oft gehört wird. /da/ /ta/ 24 Goldstein 1997: 415

25 Variabilität der Sprachsignalmerkmale Die Art und Weise, wie Menschen in einer Unterhaltung sprechen, weist eine weitere Variabilität auf. Diese Schwankungen beim Sprechen tragen dazu bei, dass ein bestimmtes Phonem oder Wort bei verschiedenen Sprechern sehr unterschiedliche Sprachsignalmerkmale haben kann. Wir sprechen für gewöhnlich beim alltäglichen Sprechen nicht jedes Wort einzeln aus. 25

26 Bildung von Einheiten aus dem Sprachsignalfluss 8 khz khz What are you doing? Whadaya do in? 26

27 Erklärungsansätze Variabilität im Kontext Invariante Sprachsignalmerkmale sorgen dafür, dass Phoneme in verschiedenen Kontexten unverändert wahrgenommen werden. Variabilität in der Sprechweise Der Prozess der Normalisierung sorgt dafür, dass Unterschiede in der Sprechweise ausgeglichen werden. Sprachsignalfluss Das Vorwissen über die mögliche Bedeutung erleichtert die Bildung von Einheiten aus dem Sprachsignalfluss enorm. 27

28 Der McGurk-Effekt 28

29 Der McGurk-Effekt Diese Untersuchung bestätigte die Hypothese von einem spezifischen Sprachverarbeitungsmechanismus, weil hier ein Zusammenhang zwischen Spracherzeugung und Sprachwahrnehmung vermutet werden konnte (audiovisuelle Sprachwahrnehmung). 29

30 McGurk-Effekt Aber: Der Effekt tritt auch im nichtsprachlichen Bereich auf (Bsp.: gezupfter vs. gestrichener Celloton)! Das spricht wiederum gegen die These, dass es einen spezifischen Sprachverarbeitungsmechanismus gibt. 30

31 Sprachsignalfluss und Trennung der Laute Um im Sprachsignalfluss nach Informationen zur Trennung der Laute zu suchen, wird mittels eines Frequenzspektrums eines kleinen Zeitabschnittes (short-term spectrum) versucht, invariante (stabile) Sprachsignale zu identifizieren. 31

32 Sprachsignalfluss und Trennung der Laute Stellt man viele STS zusammen, erhält man ein 3D- Frequenzspektrum, welches die Frequenzen zu einem bestimmten Zeitpunkt sowie deren zeitlichen Verlauf darstellt. 32

33 Sprachsignalfluss und Trennung der Laute Kewley-Port und Luce, 1984: Sonorität und Artikulationsstelle mehrerer Phoneme können anhand von 3D-Frequenzspektren zu 80-90% richtig erkannt werden. Ein tiefer Gipfel im Spektrum signalisiert Sonorität, ein hoher Gipfel eine alveolare (/d/ oder /t/) Artikulationsstelle. 33

34 Lesen Sie! Anna Mary Candy Lights Since Imp Pulp Lay Things. An American delights in simple play things. Dies ist ein Beispiel für Einheitenbildung aus dem Sprachsignalfluss. 34

35 Kompensation verschiedener Sprechweisen und Sprecher Normalisierung: dient zum Ausgleich zwischen den unterschiedlichen Sprechern, zeigt sich zum Beispiel durch eine Variation des McGurk- Experiments: Bei der Hälfte aller Probanden war die Stimme keine weibliche mehr, sondern eine männliche, Eine Hälfte der Probanden sah einen männlichen Sprecher mit weiblicher Stimme. Auch hier tritt der McGurk-Effekt auf. Die Tonhöhe wird ausgeglichen und die Sprachsignalerkennung der Laute wird umcodiert. 35

36 Einfluss von Vorwissen und Bedeutung Miller und Isard,1963: konstruierten je 50 Sätze in drei verschiedenen Kategorien, nämlich normale, korrekte Sätze, anomale (semantisch falsche) Sätze und schließlich syntaktisch falsche Wortreihen. Diese spielten sie den Probanden über Kopfhörer vor und forderten sie auf, die Sätze nachzusprechen. 89% der normalen, 79% der anomalen und 56% der nichtgrammatischen Sätze wurden richtig wiedergegeben. Bei gleichzeitigem Hintergrundrauschen sank die korrekte Wiedergabe weiter ab, 63% der normalen Sätze, 22% der anomalen und 3% der nichtgrammatischen Sätze wurden richtig wiedergegeben. => Sowohl semantische als auch syntaktische Informationen werden zur Sprachwahrnehmung benötigt. 36

37 Einfluss von Vorwissen und Bedeutung Phonemergänzung Richard Warren,1970: spielte seinen Probanden einen Satz vor, in dem ein Phonem durch ein Husten ersetzt wurde. Keiner der Probanden konnte das Husten lokalisieren oder hatte gar das fehlende Phonem bemerkt. Auch wurde bewiesen, dass das Phonem abhängig vom Kontext ersetzt wurde, denn der Satz nun kam der Augenblick zu #inken... wurde zu nun kam der Augenblick zu winken komplettiert, wenn der restliche Satz von Abschied handelte. 37

38 Einfluss von Vorwissen und Bedeutung Samuel, 1981: Die Phonemergänzung ist von den Erwartungen einer Person und der Art der akustischen Signale abhängig. Ein Phonem wird mit Rauschen maskiert Die Phonemergänzung funktioniert umso besser, je länger das Wort ist. Beispiel: Das o in PrOgress wurde besser ergänzt, als das o in einem Pseudowort wie crogress. 38

39 Wahrnehmung fremdsprachlicher Laute Auch nach langjähriger Erfahrung werden die sprachlichen Laute einer Zweitsprache anders wahrgenommen als die der Erstsprache. Dies hängt häufig mit einem (sprachspezifischen) Akzent zusammen. Ein mehrsprachiges Lexikon verfügt über zahlreiche vermeintliche Homophone. 39

40 Wahrnehmung fremdsprachlicher Laute Die Sprachwahrnehmungsfähigkeit hängt ab von: den lautlichen Eigenschaften der Erstsprache den sprachlichen Erfahrungen mit der Zweitsprache dem Spracherwerbsalter 40

41 Wahrnehmung fremdsprachlicher Laute Erst nach etwa 5 Jahren Kontakt zu einer anderen Sprache wird die Sprachwahrnehmungsfähigkeit maßgeblich beeinflusst. Vor allem ähnliche Laute werden leicht mit bereits bekannten verwechselt. Erwachsene Sprachlerner machen nach 5 Lernjahren in der Regel kaum noch Fortschritte auf der lautlichen Ebene. 41

42 Wahrnehmung fremdsprachlicher Laute Nach dem 12. Lebensjahr scheint ein vollständiger Erwerb einer zweiten Sprache kaum noch möglich zu sein. Vor allem in Bezug auf die Lautwahrnehmung sind Kinder erfolgreichere Sprachlerner als Erwachsene. Erwachsenen stehen vor allem selektive Wahrnehmungsmuster auf der phonetischen Kodierungsebene im Weg, die allerdings durchaus noch modifiziert werden können. 42

43 Wahrnehmung fremdsprachlicher Laute Es gibt offenbar eine Hierarchie der Lernbarkeit der Laute einer Zweitsprache: Vokalkontraste werden am leichtesten differenziert. Stimmhaftigkeitskontraste fallen schwerer. Am schwersten fallen offenbar Konsonantenkontraste mit Artikulationsorten, die in der Erstsprache keine Rolle spielen. 43

44 Wahrnehmung fremdsprachlicher Laute Vokalkontraste fallen leichter, weil sie nicht kategoriell, sondern kontinuierlich wahrgenommen werden. Erwachsene können Vokale besser diskriminieren als Kinder. Bezogen auf Konsonanten sind Erwachsene spezifische Erstsprachwahrnehmer. 44

45 Wahrnehmung fremdsprachlicher Laute Der McGurk-Effekt fällt bei Kindern schwächer aus als bei Erwachsenen. Offenbar muss im Verlauf des Erstspracherwerbs erst gelernt werden, auch visuelle Informationen zu nutzen. Dennoch ist die Reorganisation von Wahrnehmungsmustern altersunabhängig möglich und auch nicht von der Motivation oder der Einstellung zur Sprache abhängig. 45

46 Zusammenfassung Phoneme sind die kleinsten lautlichen Einheiten. Sie sind bedeutungsverändernd. Jeder Konsonant lässt sich eindeutig durch seine Stimmhaftigkeit, seine Artikulationsart und den Artikulationsort bestimmen. Sprache wird lateral verarbeitet, bei den meisten Menschen vorwiegend in der linken Hemisphäre. Wahrnehmungskonstanz und kategoriale Wahrnehmung ermöglichen das gezielte Wahrnehmen von Sprachlauten. 46

47 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 47