11. Физические свойства звуков

Звуки речи по своей физической природе являются колебательными движениями воздушной среды, вызванными звучащим телом (органами речи). Однако звуки речи ограничены возможностями органов слуха, при помощи которого они воспринимаются, и речевого аппарата, который их производит.

Голосовые связки могут производить приблизительно от 40 до 1700 колебаний в секунду; на практике диапазон человеческого голоса еще уже: от 80 (самый низкий тон баса) до 1300 гц (самый высокий тон сопрано); в речи средний диапазон равен 85— 200 гц у мужчин и 160—340 гц у женщин. Следовательно, человек использует далеко не все звуковые возможности, даже те звуки, которые он может производить и тем более воспринимать.

В зависимости от характера колебательных движений звуки делятся на музыкальные (их называют тонами) и немузыкальными (их называют шумами). Тон возникает в результате периодических (ритмических) колебаний звучащего тела, например голосовых связок. Шум возникает в результате непериодических колебаний звучащего тела, например губ. Из шума и голоса состоят гласные и звонкие согласные, только из одних шумов – глухие согласные.

Звуки речи отличаются друг от друга высотой, силой и длительностью, а также тембром.

Высота звука определяется числом колебаний в единицу времени. Для гласных [о] и [у] высота равна около 400 гц, для [а] она составит уже около 800 гц. В речи высота голоса зависит от длины и натянутости голосовых связок. Для характеристики звуков речи важна относительная высота. Более высокие звуки имеют более короткую волну, а потому являются более сильными.

Сила звука определяется размахом (амплитудой) колебания. С точки зрения восприятия слуховым аппаратом сила звука называется громкостью, которая определяется не только напряжением волны, но и высотой: звуки одинаковой силы, но различной высоты воспринимаются как звуки различной громкости. Сила звука имеет большое значение для ясности в передаче и восприятии речи, при определении типа ударения.

Звук речи акустически сложен, так как содержит не только основные тоны, но и тоны резонаторные. Это зависит от того, что колебаться может тело целиком и отдельной частью. Резонанс состоит в том, что тело, способное к звучанию, начинает звучать, когда воспринимает звуковую волну, особенно одной же определенной для данного резонатора частоты. Резонаторы с мягкими и влажными стенками (к ним относится речевой аппарат) легко резонируют на частоты, не строго совпадающие с их собственными тонами, причем собственные колебания затухают медленно. Эти акустико-физиологические свойства имеют огромное значение в акустике речи, в частности при определении основного понятия – тембра.

Звуки речи состоят из основного тона, который является самым сильным, из обертонов, которые в целое число раз выше основного тона. У звуков речи обертоны близки частотам полостей рта и носоглотки и зависят от положения языка, губ и мягкого нёба. Соотношение основного тона и обертонов создает качественную характеристику звука – его тембр. Тембр отличает один звук от другого, а также произношение звуков одним лицом от произношения других.

Согласные звуки в русской речи играют чрезвычайно большую роль - они являются опорой для опознавания слов и их различения (выполняют смыслоразличительную функцию). Многочисленные эксперименты показали, что можно восстановить смысл высказываний на русском языке, если сохранены составляющие высказывания согласные звуки (или даже только буквы), однако это становится невозможным, если в высказывании остаются только гласные. Различия между согласными звуками, которые используются в русском языке для смыслоразличения, отражены в классификации согласных звуков и определяются пятью признаками:

1) место образования звука;

2) способ образования звука;

3) степень участия в производстве звука шума и тона;

4) наличие/отсутствие дополнительной артикуляции палатализации;

5) наличие/отсутствие дополнительной артикуляции назализации.

Способ образования согласного звука связан с тем, как образуется преграда на пути прохождения воздушной струи и как она преодолевается. Для определения места образования согласного звука надо найти и указать тот участок в артикуляторном тракте, где формируется преграда на пути прохождения струи воздуха. Воспринимаемые нами различия согласных звуков русской речи связаны с особенностями их образования. В основе описания особенностей образования согласных звуков русского языка лежат три принципа:

1) способ производства звука (способ артикуляции),

2) место образования звука в речевом тракте (место артикуляции),

3) участие/неучастие в образовании согласного звука голосового источника (тоновая составляющая).

Кроме этого, произнесение некоторых согласных звуков в русском языке может сопровождаться дополнительной артикуляцией, которая выражается в подъеме средней части языка к твердому небу. Такая дополнительная артикуляция отличает в русском языке мягкие согласные и называется палатализацией (от лат. palatum нёбо). К дополнительной артикуляции относится и включение в процесс производства согласного звука дополнительной резонирующей емкости - носового резонатора (полостей носа). Эта артикуляция в русском языке отличает носовые согласные и обеспечивается тем, что в процессе производства звука опускается небная занавеска и поток воздуха из гортани свободно проходит через нос, что придает звучанию особый оттенок. Такая артикуляция называется назализацией (от лат. nasalis носовой).

Всего в русском языке 37 согласных звуков: [б], [б'], [в], [в'], [г], [г'], [д], [д'], [з], [з'], [ж], [ж':], [л], [л'], [м], [м'], [н], [н'], [р], [р'], [j], [п], [п'], [ф], [ф'], [к], [к'], [т], [т'], [с], [с'], [х], [х'], [ц], [ч'], [ш], [ш':]. Букв же, обозначающих на письме согласные, всего 20, так как звук, отличающийся только твердостью / мягкостью, обозначает одна и та же буква. Мягкость согласного обозначается на письме другими способами, определяемыми правилами русской орфографии.

Дополнительная носовая артикуляция (назализация) выделяет среди всех согласных звуков [м] и [н].

Согласные, которые отличаются друг от друга только одним признаком, образуют пары, например пары по звонкости / глухости (как [п] - [б] и так далее), пары по твердости/мягкости (как [б] - [б'] и так далее).

Все эти принципы определяют классификацию согласных звуков русского языка.