The Phonetics and Phonology of Nyagrong Minyag, an Endangered Language of Western China.

Ph.D. Thesis. University of Hawaiʻi at Mānoa 2018

Speech Communication

Contains reports on two research projects.National Science Foundation (Grant GK-31353)National Institutes of Health (Grant 5 RO1 NS04332-10)U. S. Navy - Office of Naval Research (Contract N00014-67-A-0204-0069

Temporal and spectral parameters in perception of the voicing contrast in English and Polish

Niniejsza praca koncentruje się na czasowych i spektralnych parametrach percepcji dźwięczności w języku angielskim i polskim. Metodologia badań oparta została na akustycznej manipulacji parametrami temporalnymi i spektralnymi, które biorą udział w implementacji kontrastu dźwięczności w badanych językach. Porównane zostały trzy grupy badanych: początkujący uczący się języka angielskiego, zaawansowani użytkownicy języka angielskiego oraz rodowici użytkownicy języka angielskiego. Praca składa się z dwóch części teoretycznych, ilustrujących problematykę i zestawiających z sobą różne strategie implementacji kontrastu dźwięczności w badanych językach, oraz części badawczej, prezentującej zastosowaną metodologię badań i analizę wyników. Część pierwsza porusza problem roli percepcji mowy w badaniach językoznawczych. Dotyka takich aspektów jak brak bezpośredniej relacji między sygnałem dźwiękowym a kategorią fonologiczną, wyjątkowa plastyczność i zdolność adaptacyjna ludzkiej percepcji mowy, a także referuje propozycje dotyczące kompleksowego opisu działania ludzkiej percepcji mowy. W kolejnych podrozdziałach praca omawia percepcję w kontekście kontaktu językowego, a więc rozróżnianie kontrastów dźwiękowych występujących w języku obcym, ale nieobecnych w języku pierwszym. Zostają również zrecenzowane modele, które taki proces opisują, jak i hipotezy dotyczące potencjalnego sukcesu w opanowaniu efektywnej percepcji kontrastów dźwiękowych występujących w języku obcym. Część druga pracy koncentruje się na różnicach temporalnych i akustycznych w implementacji dźwięczności w języku angielskim i polskim. Opisane zostały aspekty, takie jak: parametr VOT, długość samogłoski, długość zwarcia, długość frykcji, ubezdźwięcznienie, długość wybuchu. Cześć trzecia, badawcza, prezentuje materiał wykorzystany podczas badania percepcji, metodologię manipulacji tym materiałem oraz charakterystykę grup osób poddanych badaniom. Hipotezy oparte na założeniach teoretycznych są następnie weryfikowane na podstawie otrzymanych wyników. Część końcowa omawia problemy percepcyjne, jakie spotykają Polaków uczących się języka angielskiego, oraz zawiera wnioski dydaktyczne

An Investigation of Intelligibility and Lingua Franca Core Features in Indonesian Accented English

Recent approaches to teaching pronunciation of English in second or foreign language contexts have favoured the role of students’ L1 accents in the teaching and learning process with the emphasis on intelligibility and the use of English as a Lingua Franca rather than on achieving native like pronunciation. As far as English teaching in Indonesia is concerned, there is limited information on the intelligibility of Indonesian Accented English, as well as insufficient guidance on key pronunciation features for effective teaching. This research investigates features of Indonesian Accented English and critically assesses the intelligibility of different levels of Indonesian Accented English.English Speech data were elicited from 50 Indonesian speakers using reading texts. Key phonological features of Indonesian Accented English were investigated through acoustic analysis involving spectrographic observation using Praat Speech Analysis software. The intelligibility of different levels of Indonesian Accented English was measured using a transcription task performed by 24 native and non-native English listeners. The overall intelligibility of each accent was measured by examining the correctness of the transcriptions. The key pronunciation features which caused intelligibility failure were identified by analysing the incorrect transcriptions.The analysis of the key phonological features of Indonesian Accented English showed that while there was some degree of regularity in the production of vowel duration and consonant clusters, more individual variations were observed in segmental features particularly in the production of consonants /v, z, ʃ/ which are absent in the Indonesian phonemic inventory. The results of the intelligibility analysis revealed that although light and moderate accented speech data were significantly more intelligible than the heavier accented speech data, the native and non-native listeners did not have major problems with the intelligibility of Indonesian Accented English across the different accent levels. The analysis of incorrect transcriptions suggested that intelligibility failures were associated more with combined phonological miscues rather than a single factor. These results indicate that while Indonesian Accented English can be used effectively in international communication, it can also inform English language teaching in Indonesia

An exploration of the rhythm of Malay

In recent years there has been a surge of interest in speech rhythm. However we still lack a clear understanding of the nature of rhythm and rhythmic differences across languages. Various metrics have been proposed as means for measuring rhythm on the phonetic level and making typological comparisons between languages (Ramus et al, 1999; Grabe & Low, 2002; Dellwo, 2006) but the debate is ongoing on the extent to which these metrics capture the rhythmic basis of speech (Arvaniti, 2009; Fletcher, in press). Furthermore, cross linguistic studies of rhythm have covered a relatively small number of languages and research on previously unclassified languages is necessary to fully develop the typology of rhythm. This study examines the rhythmic features of Malay, for which, to date, relatively little work has been carried out on aspects rhythm and timing. The material for the analysis comprised 10 sentences produced by 20 speakers of standard Malay (10 males and 10 females). The recordings were first analysed using rhythm metrics proposed by Ramus et. al (1999) and Grabe & Low (2002). These metrics (∆C, %V, rPVI, nPVI) are based on durational measurements of vocalic and consonantal intervals. The results indicated that Malay clustered with other so-called syllable-timed languages like French and Spanish on the basis of all metrics. However, underlying the overall findings for these metrics there was a large degree of variability in values across speakers and sentences, with some speakers having values in the range typical of stressed-timed languages like English. Further analysis has been carried out in light of Fletcher’s (in press) argument that measurements based on duration do not wholly reflect speech rhythm as there are many other factors that can influence values of consonantal and vocalic intervals, and Arvaniti’s (2009) suggestion that other features of speech should also be considered in description of rhythm to discover what contributes to listeners’ perception of regularity. Spectrographic analysis of the Malay recordings brought to light two parameters that displayed consistency and regularity for all speakers and sentences: the duration of individual vowels and the duration of intervals between intensity minima. This poster presents the results of these investigations and points to connections between the features which seem to be consistently regulated in the timing of Malay connected speech and aspects of Malay phonology. The results are discussed in light of current debate on the descriptions of rhythm

Korean laryngeal contrast revisited:An electroglottographic study on denasalized and oral stops

In several Korean dialects, domain-initial nasal onsets undergo denasalization as a recent sound change. Nasal stops may be realized as prevoiced or even devoiced stops. This makes it necessary to examine the interplay of phonetic properties of the denasalized and the three oral stop series as a whole, in synchrony and diachrony. What are their concomitant and conflicting properties? Our study provides a bigger picture of the laryngeal contrast in Seoul and Gyeonggi Korean by examining the acoustic distributions related to the laryngeal properties of the four stop series, using acoustic and electroglottographic data. VOT and 'f'0 play important roles in the distinction of the four stop series, in line with previous studies. While the contribution of voice quality is relatively minor, we show that it plays an essential role of disambiguation when the VOT–'f'0 space gets crowded: When lenis stops can be confused with other stops, there is an enhancement of breathy voice. Finally, we discuss stop variation according to prosodic contexts. We highlight the basis of both syntagmatic variation and paradigmatic contrast in their phonetic implementations. They illustrate a constant reorganization to reconcile contrast maintenance with constraints from articulatory and perceptual systems, as well as language-specific structures

Perception of English and Polish obstruents

Praca niniejsza koncentruje się na kontraście dźwięczna-bezdźwięczna w percepcji angielskich i polskich spółgłosek właściwych. Metodologia badań oparta została na manipulacji akustycznej parametrów temporalnych i spektralnych, które biorą udział w implementacji kontrastu dźwięczności w badanych językach. Porównane zastałych trzy grupy badanych – początkujący uczący się języka angielskiego, zaawansowani użytkownicy języka angielskiego, oraz rodowici mówcy języka angielskiego. Praca składa się z dwóch części teoretycznych, ilustrujących problematykę i kontrastujących strategie implementacji kontrastu dźwięczności w badanych językach, oraz części badawczej, prezentującej zastosowaną metodologię badań oraz analizę wyników. Część pierwsza porusza problem roli percepcji mowy w badaniach językoznawczych. Dotyka takich aspektów jak brak bezpośredniej relacji między sygnałem dźwiękowym a kategorią fonologiczną, wyjątkowa plastyczność i zdolność adaptacyjna ludzkiej percepcji mowy, oraz referuje propozycje dotyczące kompleksowego opisu działania ludzkiej percepcji mowy. W kolejnych podrozdziałach praca omawia percepcję w kontekście kontaktu językowego, a więc rozróżnianie kontrastów akustycznych występujących w języku obcym, ale nieobecnych w języku pierwszym. Zostają również zrecenzowane modele, które taki proces opisują, jak i hipotezy opisujące potencjalny sukces w opanowaniu efektywnej percepcji kontrastów percepcyjnych występujących w języku obcym. Część druga koncentruje się na różnicach temporalnych i akustycznych w implementacji dźwięczności w języku angielskim i polskim. Opisane zostają aspekty takie jak; Voice Onset Time, długość samogłoski, długość zwarcia, długość frykcji, ubezdźwięcznienie, długość wybuchu. Cześć trzecia, badawcza, prezentuje materiał poddany badaniu, metodologię manipulacji materiału, oraz charakterystykę grup. Hipotezy oparte na założeniach teoretycznych są następnie weryfikowane przy pomocy otrzymanych wyników. Część końcowa omawia problemy percepcyjne, jakie spotykają Polaków uczących się języka angielskiego oraz wyciąga wnioski pedagogiczne

Cues to Vowels in the Aperiodic Phase of English Plosive Onsets

This thesis addresses the problem of vowel recognition in coarticulatory theory and phonology by assessing how early vowel quality can be recognised from English onset plosives realised with aspiration. Particular attention is paid to aspects of production and perception timing. A gating experiment was used to assess how reliably listeners can recognise English monophthongs. The treatment of coarticulation distinguishes between phonetic and phonological aspects of production and perception, with a clear demarcation between these levels of representation. The results are interpreted through the lens of prosodic phonology, as this framework constrains the grammar more optimally than segmental-phonemic ones and better exemplifies listeners’ sensitivity to the distribution of FPD. Velar and bilabial onsets give rise to significantly more correct responses than alveolars, which require more precise articulations. High vowels are recognised more reliably than low ones. This result is due to their intrinsically shorter duration, making high vowels less variable through time. This perceptual link is proportionate to the total amount of variation in vowel inherent spectral change (VISC), which corresponds to spectro-temporal variation in formant centre frequencies through time in vowel realisations. Nasal rimes give rise to a smaller proportion of correct responses than non-nasal rimes, especially in the context of high and low front vowels: the VISC and changes in vowel height undergone in the context of such articulations, as well as the phonetic consequences of the overall articulatory constellation shape the resulting percept. CVCs with non-nasal rimes give rise to more correct responses than CVVs, despite there being more articulations on-going: the shortness of the vowel in CVCs compensates for this deficit, making perception more robust. Word frequency does not have a significant effect on recognition for any of the syllable types investigated. Overall, a much larger temporal window than the phoneme is required for the robust processing and perceptual integration of speech. Phonemes alone cannot adequately define how the relationship between the phonetic co-extensiveness of different sounds and feature sharing is to be accounted for in speech understanding. Since articulators are in constant motion during production, and consonantal gestures have distinctive coarticulatory influences over vocalic ones, the formant frequencies for both types of sound are in constant flux. This variation reinforces perceptual cohesion and has systematic effects on the mapping of FPD, through which larger structures become audible

The role of sound offsets in auditory temporal processing and perception

Sound-offset responses are distinct to sound onsets in their underlying neural mechanisms, temporal processing pathways and roles in auditory perception following recent neurobiological studies. In this work, I investigate the role of sound offsets and the effect of reduced sensitivity to offsets on auditory perception in humans. The implications of a 'sound-offset deficit' for speech-in-noise perception are investigated, based on a mathematical model with biological significance and independent channels for onset and offset detection. Sound offsets are important in recognising, distinguishing and grouping sounds. They are also likely to play a role in perceiving consonants that lie in the troughs of amplitude fluctuations in speech. The offset influence on the discriminability of model outputs for 48 non-sense vowel-consonant-vowel (VCV) speech stimuli in varying levels of multi-talker babble noise (-12, -6, 0, 6, 12 dB SNR) was assessed, and led to predictions that correspond to known phonetic categories. This work therefore suggests that variability in the offset salience alone can explain the rank order of consonants most affected in noisy situations. A novel psychophysical test battery for offset sensitivity was devised and assessed, followed by a study to find an electrophysiological correlate. The findings suggest that individual differences in sound-offset sensitivity may be a factor contributing to inter-subject variation in speech-in-noise discrimination ability. The promising measures from these results can be used to test between-population differences in offset sensitivity, with more support for objective than psychophysical measures. In the electrophysiological study, offset responses in a duration discrimination paradigm were found to be modulated by attention compared to onset responses. Overall, this thesis shows for the first time that the onset-offset dichotomy in the auditory system, previously explored in physiological studies, is also evident in human studies for both simple and complex speech sounds