Кодзасов, Кривнова - Общая фонетика

2.5.Элементы динамической модели речепроизводства

которые сопутствуют подобным ситуациям, общение с по­ мощью устной речи было бы затруднено. Произнесение зву­ ка в различных звуковых контекстах также опирается на компенсаторные механизмы. Однако контекстно зависимая перестройка целевой артикуляции редко бывает полной: в разных контекстах фазы выдержки одного и того же звука отличаются и и акустически. Компенсирую­ щие усилия говорящего сбалансированы со стремлением к экономии произносительных усилий: компенсирующая пе­ рестройка целевой артикуляции с учетом контекста осуще­ ствляется в той степени, которая достаточна для понимания произносимого слушающим.

Изучение координационных структур и явлений ком­ пенсаторной артикуляции оказало большое влияние на на­ учную интерпретацию глубинных артикуляционных меха­ низмов. Были сформулированы принципиальные вопросы, без ответа на которые не может обойтись никакая функцио­ нальная модель речепроизводства. Укажем наиболее важные из них: 1) в чем заключается функция артикуляционных ме­ ханизмов в звуковой коммуникации; 2) какая артикуляцион­ ная структура является минимальным (самым простым) объ­ ектом управления и какие параметры ее двигательного пове­ дения могут контролироваться; 3) какова природа двигатель­ ных заданий, выполняемых артикуляционными структура­ ми; 4) как артикуляторы организуются в координационные структуры для достижения двигательных целей и как регули­ руется их работа во времени; 5) что представляют собой мо­ торные команды и каким образом учитываются контекстные условия, в которых осуществляются двигательные артикуля­ ционные акты; 6) как возникают коартикуляция и явления компенсаторной артикуляции. Попробуем изложить в сум­ марном виде, как решаются эти вопросы в современных мо­ делях артикуляции. Заметим, что ряд положений, о которых будет идти речь, носит дискуссионный характер.

Организация управляющего компонента и двигательные цели артикуляции

Функция артикуляционных механизмов в звуковой коммуникации состоит в том, чтобы преобразовать лингви­ стическую программу произнесения в речевой сигнал, ха­ рактеристики которого слушающий использует для декоди-

83

Глава 2. Артикуляционные механизмы речи

рования речевого сообщения (опознавания слов, типа инто­ нации и т. Эта задача ориентирована на взаимодействие со слушающим, и работа артикуляционных механизмов за­ висит от коммуникативных установок говорящего (ср. пол­ ный/беглый тип произнесения).

Речевой сигнал образуется в результате координирован­ ных движений артикуляционных органов в пространстве ре­ чевого тракта. Минимальным управляемым объектом являет­ ся отдельный артикулятор (верхняя и нижняя губы, нижняя челюсть, кончик языка, спинка языка, все тело языка и т. д.). Управляющий компонент должен задавать параметры движе­ ний артикуляторов: величину и направление смещения из одного положения в другое, а также скорость смещения. Представляется маловероятной такая стратегия управления, при которой звуковые единицы лингвистической программы непосредственно (в один шаг) преобразовывались бы в дви­ жения, поскольку их параметры очень сильно варьируются в зависимости от многих причин, в том числе и не связанных с лингвистической программой сообщения. Движения пла­ нируются поэтапно, и в управляющем механизме можно вы­ делить три функциональных уровня со своими типами дви­ гательных заданий. На начальном этапе определяются глав­ ные функциональные задания. При произнесении звуков планирующие действия управляющего компонента направле­ ны на то, чтобы в результате артикуляции образовались зву­ ковые колебания с нужными акустическими характеристика­ ми. Для этого фонемные символы, входящие в лингвистиче­ скую программу, заменяются сначала на соответствующие им целевые артикуляции (образы артикуляционных поз и/или конфигураций речевого тракта, которые необходимо создать для порождения Целевая артикуляция является глу-

Некоторые ученые утверждают, что звуки не имеют стандартных целевых артикуляций: говорящий просто знает, как переводить слуховые образы не­ посредственно в артикуляционные движения, без промежуточного исполь­ зования стереотипных артикуляционных укладов или форм речевого тракта [Guenther Это мнение основано на описанных выше экспериментах, показывающих, что один и тот же тембр гласного может быть получен при весьма различных укладах речевых органов и формах тракта. Не признают целевых артикуляций и те исследователи, которые считают минимальной произносительной единицей слоговые структуры [Levelt 1989]. Наконец, есть еще одна теоретическая позиция, отрицающая целевые артикуляции. Согласно этой позиции, цели артикуляции соотносятся с различительными признаками фонем [Browman, Goldstein 1992]. Мы излагаем более традици­ онную точку зрения.

84

Глава 2. Артикуляционные		механизмы речи
Лингвистическая программа произнесения
			Фонема
Уровни		1		Целевая артикуляция
				(целевая конфигурация речевого
				тракта)
планирования
		2		Целевые состояния акустически
				важных отделов речевого тракта
				(параметры губного, язычного,
артикуляции				носового, голосового проходов)
		3		Артикуляционные движения
Двигательно-временные			программы артикуляции

Большинство артикуляторов, участвующих в формиро­ вании речевого тракта, не связаны анатомически, поэтому важной функцией управляющего компонента является объ­ единение артикуляторов в координационные структуры, а также временная координация их двигательной активности.

В механизме речепроизводства нет какого-то отдельно­ го этапа или специального механизма, который отвечал бы за временную координацию движений при произнесении отдельных звуков или их цепочек. Наблюдаемая артикуля­ ционная картина является результатом объединенного дей­ ствия нескольких механизмов. Двигательные команды и программы, которые генерируются этими механизмами, имеют внутреннюю динамику: они не только активизируют артикуляционные структуры, но одновременно определяют их поведение во времени. Такая стратегия управления назы­ вается внутренним таймированием (англ. intrinsic timing) двигательной активности. Рассмотрим, что представляют со­ бой двигательно-временные программы произнесения на разных этапах планирования артикуляционного процесса.

На начальном этапе моторные программы должны обеспечить два вида временных внутри арти­ куляционных жестов и между ними. В первом случае необ­ ходимо учитывать, что целевая артикуляция звука представ­ ляет собой сложный комплекс, в котором акустически важ­ ные участки речевого тракта имеют свои целевые состояния.

86

2.5. Элементы динамической модели речепроизводства

Для образования нужного звука должно быть установлено правильное соотношение между моментами их достижения. Например, для производства согласного /б/ не­ обходимо, чтобы носовой проход был закрыт синхронно с губным или даже раньше. В противном случае в начале сог­ ласного появится носовой призвук и согласный будет зву­ чать как последовательность [мб]. Начальный момент губ­ ной смычки должен быть скоординирован и с образованием голосовой щели, обеспечивающей звонкость согласного. Та­ ким образом, в двигательной программе звука должны быть определены не только целевые состояния тракта на его от­ дельных участках, но одновременно и последовательность их достижения во времени. Управляющая команда в такой про­ грамме задает начальный момент построения заданного су­ жения, длительность этого процесса, а также степень уси­ лий, которые при этом нужно затратить. Указанные параме­ тры не зависят от звукового контекста, они определяются физическими характеристиками планируемых сужений, а также, возможно, механическими свойствами артикуляторов, которые участвуют в их создании. Предполагается, что целевая артикуляция хранится в памяти говорящего вместе со своей программой. Наиболее от­ четливо эта программа выявляется при изолированном про­ изнесении звука.

Когда планируется произнесение последовательности звуков, двигательно-временные планы соседних целевых ар­ тикуляций могут частично накладываться друг на друга. Иначе говоря, в исходных временных программах заплани­ рована возможность начала одной целевой артикуляции на интервале активности предыдущей. Частичное пересечение исходных временных планов приводит к тому, что в наблю­ даемой артикуляционной картине появляются интервалы одновременной артикуляции соседних звуков, т. е. возника­ ет собственно коартикуляция (англ. coproduction).

Создание исходного артикуляционного плана на осно­ ве временных программ целевых артикуляций — это только начало произносительной деятельности. На следующем эта­ пе исходные планы для звуковых цепочек преобразуются во временные траектории, которые определяют, как должно меняться во времени состояние каждого из главных сужений тракта для того, чтобы целевое состояние сужения было до­ стигнуто. При этом учитывается как текущее состояние дан-

87

Глава 2. Артикуляционные механизмы речи

ного участка тракта, так и допустимые значения самого це­ левого состояния. Например, для образования губной смыч­ ки надо построить целевую траекторию, задающую измене­ ние величины ротового отверстия с учетом его состояния на предшествующем звуке. Предполагается, что при планиро­ вании траекторий важную роль играет принцип экономии произносительных усилий.

На последнем этапе планирования задача двигательно- управления состоит в том, чтобы на основе це­ левых траекторий рассчитать траектории артикуляционных движений для тех речевых органов, которые совместно кон­ тролируют параметры сужений. Артикуляционные траекто­ рии задают параметры движений, которые затем (в исполня­ ющем компоненте модели) реально выполняются мышечны­ ми структурами. Таким образом, планирование двигательно-

стороны артикуляции проходит три этапа: исход­ ный временной план, целевые траектории достижения нуж­ ного состояния речевого тракта, артикуляционные траекто­ рии движений.

Рассмотрим на конкретном примере, как выглядят дви- гательно-временные программы на разных уровнях плани­ рования артикуляции (пример заимствован из работы 1995] и несколько упрощен). На рис. изображе­ ны двигательно-временные планы произнесения двух звуко­ вых цепочек: и В верхнем ряду рисунка показаны в виде прямоугольников исходные моторные команды (им­ пульсы активации), которые необходимы для создания нуж­ ного места язычного сужения (МЯС) для каждого из глас­ ных (контролируется сдвиг сужения относительно нейтраль­ ного положения языка). Здесь же в виде кривой дается тра­ ектория изменения этого параметра, в результате которого должно достигаться его целевое значение. Второй ряд отно­ сится к параметру "величина губного прохода" (ГП). Он со­ держит изображение исходных моторных команд для созда­ ния губной смычки согласных, а также траектории, задаю­ щие изменение параметра ГП, нужные при достижения це­ левого состояния. Остальные ряды соответственно показы­ вают, как должны регулироваться во времени вертикальные движения верхней губы (ВГ), нижней губы (НГ) и нижней челюсти (НЧ) при заданных целевых траекториях.

Отметим наиболее важные особенности временного планирования. Исходные моторные команды во временных

88

Глава 2. механизмы речи

изнесении гласных и с губами — при произнесении соглас­ ного.

Рассмотренный пример показывает, как могут быть объяснены коартикуляционные явления, наблюдаемые в ре­ альной артикуляции. Собственно коартикуляция возникает как результат контролируемого наложения исходных времен­ ных планов для последовательных целевых артикуляций. Это позволяет увеличивать скорость артикуляции без ущерба для восприятия (в нашем примере начало смычки согласовано с достижением целевого состояния язычного сужения у пред­ шествующего гласного). Звуковая аккомодация обусловлена тем, что построение целевых и артикуляционных траекторий подчиняется принципу экономии произносительных усилий (ср. различные усилия подвижных губ и малоподвижной нижней челюсти при реализации губной смычки в зависимо­ сти от положения челюсти на предшествующем гласном). Превращение исходных контекстно-независимых моторных команд в наблюдаемые контекстно-зависимые движения происходит потому, что команды выполняются целевыми ко­ ординационными структурами, а движения — отдельными артикуляторами, которые могут входить в разные структуры. Одна и та же целевая траектория может задавать движение нескольких артикуляторов (ср. зависимость движений губ и челюсти от ГП), а движения одного и того же артикулятора могут определяться несколькими целевыми траекториями (ср. зависимость движения челюсти от МЯС и ГП).

Роль обратных связей в управлении артикуляцией

•Артикуляционные механизмы формируются в процессе обучения языку на основе использования различной обрат­ ной информации, которая сопровождает артикуляцию. Та­ кая информация включает не только слуховые ощущения от собственной речи, но также сведения о текущем состоянии речевого тракта, которые поступают через тактильные, мо­ торные и барорецепторные сенсорные клетки, встроенные в речевые органы. При артикуляции человек не только управ­ ляет движениями речевых органов и слышит производимые звуки, но одновременно "чувствует" происходящее в рече­ вом тракте.

Ведущую роль в развитии артикуляционных навыков играет взаимодействие слуховых и проприоцептивных сен-

90