Akustik, WiSe0910,
Seminarplan und Uebungsmaterial

!!Die Klausur (fuer Magisterstudenten als Teilleistung fuer den Schein "Einfuehrung in die Phonetik II") findet in der Kursstunde am 9.2.2010 statt!!
Literatur
Johnson, K. Acoustic and auditory phonetics, Blackwell (Signatur im Institutsbibliothek: II Joh 8,1)
Harrington, Jonathan; Cassidy, Steve (1999) Techniques in Speech Acoustics. Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, Boston, London.
  • Link zu Material von Uwe Reichel fuer den Kursteil "Akustik" aus dem Seminar "Einfuehrung in die Phonetik II"
  • Link zu Material fuer das Seminar "Akustik fuer Fortgeschrittene" Wintersemester 08/09
    1. SITZUNG
    Akustische Grundlagen, Signale im Zeitbereich
    Einzelthemen: Schall, Schwingung, Zeitsignal, Schalldruck, Schallschnelle, Sinoidalschwingung, Schallarten, Periodische Signale
  • Folien 1-19 in Teil 1 des Skripts

    2. SITZUNG
    Uebung: Komplexe Wellenformen aus Ueberlagerung von einfachen Sinusschwingungen (Manipulation von Frequenz, Amplitude und Phase):

  • Anleitung
  • (nur fuer Matlab-Interessierte: Die Funktion supersine.m)

    3. SITZUNG
    Zeitliche vs. spektrale Darstellung (Signale im Frequenzbereich):

  • Folien 20-23 in Teil 1 des Skripts
    Vom Zeit- zum Spektralbereich: Fourieranalyse:
  • A practical introduction to Fourier analysis of speech signals. Part I: Background
    Weitere Folien zur Fourieranalyse:
  • Folien 24-36 in Teil 1 des Skripts
    Uebungsaufgaben von Angelika Berwein (Tutorin WiSe0809) zum Skript Teil 1, Folien 1-23 (Signale im Zeit- und Frequenzbereich):
  • Ohne Loesung
  • Mit Loesung
    Uebungsaufgaben von Uwe Reichel zum Skript Teil 1:
    (Eine genaue Kenntnis der Formeln fuer die Fourieranalyse wird fuer die Klausur nicht erforderlich sein)
  • Ohne Loesung
  • Mit Loesung

    4. SITZUNG
    Gastvortrag Khalil Iskarous (Haskins Labs) "An intuitive approach to articulatory-acoustic relations":

  • Handout

    5. SITZUNG
    Uebung: Bandpassfilter

  • Anleitung. Nur Uebungen 1-5 (Uebung 6 ev. spaeter im Semester)

    WAV-Dateien fuer die Uebungen:

  • Speech utterance
  • 100Hz Klang mit Obertoenen
  • Weisses Rauschen

    6. SITZUNG
    Quelle-Filter-Theorie
    (mathematische Verknuepfung von Quelle und Filter; Arten der Rohschallerzeugung; Resonanzen und Stehende Wellen)

  • Folien 1-16 in Teil 2 des Skripts

    7. SITZUNG
    Uebungen zum Quelle-Filter-Konzept:
    (1) "Hybrid Speakers" (Verbindung von Quelle von Sprecher 1 mit Filter von Sprecher 2)

  • Anleitung
    (2) Geschlechtsumwandlung mit Praat
  • Anleitung

    8. SITZUNG
    Fortsetzung Resonanzen und stehende Wellen; Rohr-Modelle des Vokaltrakts; Nomogramme

  • Folien 16-23 in Teil 2 des Skripts

    Erste Uebung zu Rohr-Modellen: Reproduktion von Johnson Fig. 5.2 (s. Johnson Kapitel 5 "Vowels")

  • Uebungsanleitung
    Das Matlab-Programm zur Manipulation von Areafunktionen ist hier verfuegbar
    (Zip-Datei runterladen und alle m-files in einem neuen Verzeichnis speichern):
  • vt2fbws.m

    9. SITZUNG
    Uebung: Tube Models (2). Reproduktion von Johnson Fig. 5.4 und Harrington/Cassidy Fig. 3.11

  • Uebungsanleitung 2

    10. SITZUNG
    "Formant-cavity affiliations" (/i/-/y/-Uebergang als Beispiel)

    Uebung:
    Nachholen der Uebung 6 aus der Uebung zu Bandpassfiltern der 5. Sitzung (Experiment von S. Greenberg)
    ("spectral slits"; zeitliche Verschiebung der Baender; Automatisierung der Verarbeitung mittels Praat-Scripts)

  • Anleitung
  • Information zum Experiment (Greenberg et al., ICSLP 98)

    Praat scripts fuer das Greenberg-Experiment:
    (In Praat drop-down menu praat > Open praat script. Nach dem Oeffnen mit 'Run' ausfuehren.)

  • Script 1
  • Script 2

    11. SITZUNG
    Perturbationstheorie, Resonanzverschieber, Inverses Problem
    (Modellierung des Vokaltrakts nicht durch ein System von Rohrstuecken, sondern durch Abweichung vom neutralen Rohr (Schwa))

  • Folien 24-29 in Teil 2 des Skripts
  • Zusaetzliche Abbildungen

    Zu den physikalischen Hintergruenden fuer die Beziehung zwischen der Auswirkung einer lokalen Verengung und dem Verlauf der Schallschnelle und des Schalldrucks bei den stehenden Wellen im Vokaltrakt, s.
    (1) Gastvortrag von Khalil Iskarous in der 4. Stunde (Stichwort: Masse-Feder-Modelle)

  • "An intuitive approach to articulatory-acoustic relations" (PDF)

    (2) Johnson S. 100 (Stichwort: Kinetische Energie vs. Potentielle Energie)

    Weitere Uebungsaufgaben (Angelika Berwein): Wellenlaenge, Frequenz, Stehende Wellen, Resonanzen im Vokaltrakt, Fourieranalyse
  • Ohne Loesung
  • Mit Loesung

    Weitere Uebungsaufgaben (Uwe Reichel) zum Skript Teil 2:

  • Ohne Loesung
  • Mit Loesung

    12. SITZUNG
    Uebung, Formantmessungen
  • Anleitung
  • Praat script fuer die Uebung, um Formanten und Bandbreiten anzuzeigen
  • Wav-dateien fuer die Uebung
    Zusammenfassung der Formantlage bei den Eckvokalen:
  • Folien 2, 5, 6 in Teil 3 des Skripts

    13. SITZUNG
    Themen:
    (1) Frikative

  • Folien 7-9 in Teil 3 des Skripts Das Thema wird als Uebung in der naechsten Stunde fortgesetzt.

    (2) Bandbreite (auch relevant fuer die Uebung "Formantmessungen" in der letzten Stunde)
    s. Johnson Kapitel 8 "Nasals and Laterals", Abschnitt 8.1, S.141-143 (Kapitel wurde in der Stunde verteilt)

    (3) Nasale Konsonanten
    Abschnitt 8.2, S. 143-153 in Johnson

  • Folien 17-19 in Teil 3 des Skripts
  • Zusammenfassung von Johnson mit eigenen Abbildungen
    Sounds hierzu:
  • schwa - uvular nasal - schwa
  • schwa - bilabial nasal - schwa

    (4) Laterale
    Johnson Abschnitt 8.3

  • Folien 21-22 in Teil 3 des Skripts

    (4) Nasale Vokale
    Johnson Abschnitt 8.4

  • Folien 14-16 in Teil 3 des Skripts

    Weitere Uebungsaufgaben (Uwe Reichel), vor allem zum Skript Teil 3:
  • Ohne Loesung
  • Mit Loesung
    14. SITZUNG
    Uebung, Frikative
  • Anleitung
  • Praat script fuer die Uebung, um Intensity, Centre of Gravity, Dispersion anzuzeigen
  • Wav-dateien fuer die Uebung
  • Ergebnisse der Uebung (PDF)