بررسي ويژگي‌هاي واكه‌هاي زبان فارسي در حالت‌هاي واضح و وُكودشده و مقايسه مقدماتي آن با واكه‌هاي زبان انگليسي

Characteristics of Clear and Vocoded Persian Vowels and Their Preliminary Comparison with English Vowels

درك واكه‌ها به واسطه انتقال اطلاعات طيفي و زماني صورت مي‌گيرد. وجود اطلاعات طيفي براي درك واكه‌ها حايز اهميت است، اما با تضعيف آن در سيگنال‌هاي ساختگي (مانند گفتار وُكودشده)، وجود اطلاعات زماني در پوش، هنوز مي‌تواند سيگنال‌ را قابل فهم گرداند. هدف اين مطالعه تعيين ويژگي‌هاي آكوستيكي واكه‌هاي واضح و وُكود شده در گويشوران فارسي‌زبان و مقايسه مقدماتي آن با واكه‌هاي گويشور انگليسي‌زبان، براي نخستين بار بود. ده گويشور فارسي‎زبان (5 زن و 5 مرد) و يك گويشور مرد انگليسي‌زبان، واكه‌هاي ساده زبان خود را سه بار توليد كردند. سپس واكه‌ها با استفاده از نرم‌افزار متلب (MATLAB) وُكود شدند. شكل موج، طيف‌نگاشت و نمودار LPC واكه‌هاي واضح و وُكودشده، توسط نرم‌افزار Praat اندازه‌گيري و سپس مقايسه و تحليل شد. براساس نتايج اين تحقيق، در گويشوران فارسي‌زبان F0 و F1 فضاي واكه‌اي و ديرشِ واكه‌هاي واضح در زنان بيشتر از مردان بود،F2 و F3 تفاوتي نداشت، ولي شدت كمتر بود. همين‌طور، فركانس سازه‌هاي اول تا سومِ فارسي با انگليسي تفاوت داشت. فضاي واكه‌اي فارسي از انگليسي بزرگتر بود. ديرش واكه‌هاي انگليسي از فارسي بيشتر، اما شدت آنها كمتر بود. در واكه‌هاي وُكودشده هردو زبان، F0 و فركانس سازه‌ها قابل شناسايي نبوده است و نمودار LPC آنها برخلاف واكه‌هاي واضح، قله‌هاي گردشده با دامنه‌هاي كمتر داشتند. ديرش واكه‌هاي وُكودشده با واضح تفاوتي نداشت، اما شدت آنها در فارسي كاهش و در انگليسي افزايش يافت. نتايج وُكودكردنِ واكه‌هاي زبان‌هاي فارسي و انگليسي نشانگر تفاوت‌هاي طيفي واكه‌هاي وُكودشده نسبت به واكه‌هاي واضح بود.

Vowel perception occurs through the spectral and temporal information transference. Presence of temporal information in the envelope makes the speech signals perceivable, even when spectral information weakens in the synthesized signals. The present study deals, for the first time, with determining and comparing the acoustic characteristics of clear and vocoded vowels of the speakers of English and Persian languages. Ten native Persian (5 female and 5 male) and one male native English speakers produced their simple vowels of their mother tongue for three times. Tokens were of 180 Persian and 24 English phonetic samples. The vowels were then vocoded using MATLAB software and 270 Persian Vocoded samples and 54 English Vocoded samples were extracted. The waveforms, spectrograms and LPC diagrams of clear and vocoded vowels were analyzed using the Praat software. Results showed that in Persian speakers F0, F1, vowel space and duration of clear vowels were higher for females than males but the intensity was lower. Formant frequencies for F1-F3 were different across two languages. Vowel space was greater in Persian and English vowels duration and intensity were longer and lower respectively. In both languages, F0 and formants of vocoded vowels were not identifiable, and their LPC diagrams had rounded peaks with lower amplitudes. Duration of clear and vocoded vowels was similar, but intensity of the latter decreased in Persian and enhanced in English. Results showed spectral differences between vocoded and clear vowels in both languages.