1 В ряде языков (по не в русском) имеются фонемы, образуемые не посредственно в гортани путем смыкания или сближения голосовых склаДок.

Рис. 4. Профили артикуляции фонем а, о, у, э, и, ы.

. б, и

^т, Д, Н

Рис. 5. Профили артикуляции фонем п, б, м, т, д, н, к, г, х.

Рассмотрим в общих чертах механизм образования различных гласных и согласных фонем, имея в виду основной вариант каж­дой из них.

В зависимости от того, в каком направлении изменяется поло­жение языка по отношению к индифферентному его укладу, глас­ные разделяются по рядам и подъемам.

MJ)

Рис. 6. Профили артикуляции фонем ф, в, с, з, ш, ж, щ, й(]).

Перемещение языка вперед характеризует гласные переднего ряда: э, и. Перемещение языка назад — гласные заднего ряда: о, у\ Промежуточное положение языка присуще гласным среднего ряда

й, ы. Сильно поднятая спинка языка отличает гласные верхне-подъема: и, ы, у. Умеренно поднимается язык при гласных сред него подъема: э, о. Наконец, наиболее низкое положение он зани мает при гласной нижнего подъема: а.

Разделение гласных по рядам и подъемам представлено ъ табл. 1.

В артикуляций гласных о ж у, кроме языка, активное участий принимают губы, которые при произнесении этих фонем выдвига|

Таблица

подъем

Ряд

передний

средний

задний

Верхний

Средний Нижний

i

Рис1 7. Профили артикуляции фонем ц, ч, р, л.

ются вперед и округляются, образуя выходное отверстие рта, более узкое при у и менее узкое при о. В связи с этим гласные о, у на­зывают лабиализованными (от лат. labia — губы), а все остальные гласные —нелабиализованными (рис. 4) ^].

Согласные фонемы различаются по четырем основным призна­кам: 1) наличие или отсутствие вибрации голосовых складок,. 2) способ артикуляции, 3) место артикуляции и 4) наличие или отсутствие дополнительного подъема переднесредней части спин­ки языка к небу (рис. 5—8).

По первому признаку согласные делятся на вокализованные-(от лат. vox— голос) и невокализованные. Вокализованные со­гласные, в которых тон голоса сочетается с резко выраженным шумом, называются звонкими. Другие вокализованные согласные, в которых шум выражен слабо и тон голоса преобладает, назы­ваются сонантами (от лат. sono — звучу). Невокализованные со­гласные состоят только из различных шумов.

Большинство согласных составляют пары звонких и глухих: п—б, п'—б', г—<?, то~—д\ к—г, к'—г\ ф—в, ф'—в\ с—з, с'—з\

¹ Здесь и в последующих профилях артикуляции сомкнутые голосовые складки обозначаются одной сплошной линией, а разомкнутые — расходя­щимися под углом спереди назад двумя сплошными или пунктирными ли­ниями.

к смычно-проходиым — м, м\ н, н

Рис. 8. Профили артикуляции фонем п, т, к\ Пункти­ром обозначены позиции языка при соответственных твердых согласных.

Не имеют звопкой пары глухие согласные ж, ц, ч и щ. Непар] иьгаи вокализованными согласными являются сонанты м, м\ и, н¹ л, л\ а также фонемы р и р'.

По второму признаку согласные делятся на смычные (взрыв­ные), щелевые (фрикативные; от лат. frico — тру), слитные (аф­фрикаты; от лат. affricata — притертая), смычпо-проходные и дро­жащие (вибранты; от лат. vibrare — колебать, дрожать).

К смычным согласным относятся фонемы п, п\ м, м\ к, к' ■б, б', д, д', г, г\ к щелевым — ф, ф\ с, с', ш, щ, ж, х\ в, в', з. з\ эн

] (й) ', к слитным — ^, ч 1л. л, к дрожащим — р и р .

Для щелевых согласных характерно образование на пути вы­дыхаемого воздуха преграды в виде узкой щели между нижней губой и верхними резцами, языком или альвеолами верхних рез­цов, языком и небом.

Слитные согласные получаются в результате мгновенной сме-1 ны смычки щелью, образованной теми же органами и в том же, месте.

Смычно-проходные согласные характеризуются тем, что прг наличии губной или язычно-зубной смычки для выдыхаемого воз-Духа все же остается свободный проход через нос или по бокам языка — с обеих сторон или только с одной стороны.

По третьему признаку согласные фонемы делятся в зависимости от того, какими органами и в каком месте образуются смычка] Щель, вибрация.

¹ Фонема / (й) выступает как щелевой звонкий согласный лишь в поло­жении перед гласными, когда она входит в состав так называемых восходя­щих дифтонгов [от греч. di(sj— двойной и phtongos—звук] йа, йо, йу, из, йи; i положении после гласных, когда данная фонема входит в состав нисходя­щих дифтонгов яй, ой, уй, эй, ий, ый, она выступает обычно в качестве со-канта (неслогового и).

По этому признаку согласные прежде всего разделяются на губные и язычные.

В число губпых входят губпо-губные (двугубные) — n_t п\ б, б\ м, м' и губно-зубные — ф, ф\ <?, в'. Первые характеризуются смы­канием губ, вторые — образованием щели между нижней гуЕюй и верхними резцами.

В число язычных входят язычно-зубные — с, с', з, з*, ц, т, т\ д, д\ н, н\ л, л\ язычно-альвеолярные — р, р\ язычно-передненеб-пые — ш, ж, ч, щ, язычпо-среднеиебпые — к', г', х', j и язычно-задиенебные — к, г, х.

Первая группа язычных отличается образованием смычки или щели между передним краем, кончиком языка или передней частью спинки языка и верхними резцами или их альвеолами. По акустическим особенностям из этой группы выделяются фоне-мепы с, с', з, з' и ц, называемые свистящими. Согласные второй группы язычных образуются при соприкосновении или сближении с альвеолами переднего края языка, вибрирующего под напором выдыхаемого воздуха. Согласные третьей группы получаются в результате образования щели или комбинации смычки и щели между передним краем или передней частью спинки языка и пе­редней частью неба. Акустические особенности звуков этой груп­пы дают основание называть их шипящими. Для четвертой груп­пы согласпых характерно образование смычки или щели между средней частью языка и средней частью неба, а для пятой — меж­ду задней частью языка и задней частью неба.

По четвертому признаку согласные разделяются на две груп­пы. В одну из них входят фонемы, называемые на основании производимого ими слухового впечатления мягкими, а в другую— фопемы, называемые твердыми.

Первые отличаются от вторых дополнительным элементом артикуляции — подъемом передиесредней части спинки языка к небу —и носят название палатализованных (от лат. palatum — небо).

Большинство согласных составляют пары твердых и мягких: п—п', б—б', м—м', ф—ф', в—в', с—с', з—з', т—т', д—д\ н—и', р—р\ л—л\ к—к\ г—г\ х—х', Непарными твердыми согласными являются ш, ж и ц, непарными мягкими — ч, щ и / (й).

Наглядное представление о распределении согласных по рассмотренным четырем произносительным признакам дает/ табл. 2.

Необходимо отметить, что различия в артикуляции разных фонем или целых их групп далеко не всегда одинаково ярка выражены. Так, фонема п резко отлична по своей артикуляции от фонемы а, но в то же время сравнительно близка к фонеме гС или б\

Группа гласных фонем в целом более резко отличается по> артикуляции от невокализованных согласных, чем от вокализо­ванных, особенно щелевых.

Таблица

.

М есто

артикуляции

\

губные

язычные

I

язычно-

яаычно-

я зыч-

языч—

\ Способ артикуляции

Участие ГОЛОСОВОГО аппарата

губно-губные

губно-зубные

я зычно-зубные

альвео­лярные

перед-ненебные

но-сред-не-неб-

но-задне-неб-

■

ные

*5

pj

га

-

иые

оэ Н

с

с;

G

ч

Ч

0J

не-

§

ё

о

я

о

в

м

пал.

пал.

Смычные

Певок.

II

п'

Т

т'

к' т'

К Г

Щелевые

Вок. Невок. Вок.

б

б'

Ф В

Ф' в'

Д С 3

д' с' з'

Ш Ж

Ш и

х'

Слитные

Невок.

ц

1

Вок.

^ \ ноео-

Невок.

Смычн°-\ вые

Вок

м

м'

ы

н'

ПР°ХОД" боко-

Невок.

ные ) вые

Вок.

л

л'

Дрожащие

Невок. Вок.

р

Р'

Внутри группы согласных существуют довольно грубые арти­куляционные различия между такими, например, фонемами, как пир, зик, ш я м ж значительно более тонкие различия между фонемами к и х, т и д, с и с', т ш к .

Обратимся к акустическим свойствам фопем. Известно, что фо­немы сложны по своей акустической природе. Наиболее сущест­венным признаком каждой фонемы является присущий ей звуко­вой спектр.

Характерный для каждой гласной фонемы тембр определяется изменением формы резонансных полостей надставной трубы, ко­торое приводит к специфическому преобразованию поступающего из гортапи голоса с его основным тоном и гармониками (оберто­нами:) .

Гласные имеют прерывистый спектр, включающий частоту основного тона голоса и ряд более высоких частот.

Исследование звуков, являющихся основными аллофонамп гласных фонем, показало, что спектру каждого из них свойственны известные частотные группы, имеющие повышенную (в сравнении с другими составляющими) интенсивность. Такие области спек­тральных максимумов называются формантами, которые (незави­симо от высоты основного тона голоса) и определяют различия между акустической природой разных гласных фопем.

Представление о формантной структуре гласных дают образцы спектров для фонем а, и, приведенные на рис. 9, где общая кон­фигурация этой структуры подчеркнута плавной огибающей ли­нией.

5 кГц

5 6 кГц

Рис. 9. Образцы спектрограмм гласных а, и (по Л. А. Вар­шавскому и И. М. Литваку).

В таких акустических спектрах можно обнаружить несколько формант, однако они далеко не в равной степени существенны для опознавания фонем при слуховом восприятии речи.

Первые три форманты гласных русского языка (Fant, 1964) приведены в табл. 3.

Таблица 3

Гласные	Средние частоты речевых формант (в Гц)
	1-я форманта	2-я форманта	3-я форманта
У О А Е И Ы	300 535 700 440 240 зоо	625 780 1080 1800 2250 1480	2500 2500 2600 2550 3200 2230

Те же данные представлены графически на рис. 10. Из отме­ченных трех формант для опознавания гласного русского языка достаточно первых двух.

В зависимости от распределения наиболее интенсивных фор­мант в спектре и связанного с этим слухового впечатления гласные условно разделяют на высокие и низкие. К числу первых относят фонемы и, э, к числу вторых — у, о, ы. Фонема а занимает проме­жуточное положение.

Следует иметь в виду, что формантная характеристика глас­ных фонем в известных пределах видоизменяется в зависимости от того, произносит ли их мужчина, женщина или ребенок, а так­же в зависимости от того, насколько высоким и громким голосом произносятся гласные одним и тем же человеком, и от позицион­ных и комбинаторных условий, в которых они выступают (место­положение в слове, степень ударности, соседство с другими фоне­мами).

				/
			'—-		\
				/
			/	/	\
			/
		/	ч
				ч

3000 2500 2000 1500

юоо

500

Гласные

Рже. 10. Форманты русских: гласных (по Г. Фанту).

\На рис. 11 приведена динамическая спектрограмма слогов ва и в'а, полу­ченная с помощью сонографа «Visible speech», где по оси ординат отложены частоты, по оси абсцисс — время, а сте­пень почернения бумаги отражает ам­плитуду тех или иных частот.

На спектре отчетливо видна разница между двумя аллофонами фонемы а, обусловленная тем, что в данном случае гласной предшествовала твердая со­гласная фонема б, а в другом — мягкая фонема в'. Особое внимание обращает на себя начальная часть спектрального сегмента фонемы а, ее экскурсия, отра­жающая переход к ней от твердой или мягкой согласной фонемы. Такие

переходные процессы имеют важное, а иногда и решающее зна­чение для опознавания фонем. Информация об акустическом ха-. рактере фонемы (в данном случае согласной) оказывается зало­женной не только в ней самой, по и в смежных фонемах.

Каждая согласная фонема также имеет присущие ей фор­манты.

Для невокализованных согласных характерен так называемый сплошной спектр, охватывающий более или менее широкую об­ласть частот неодинаковой интенсивности. Такие спектры свой­ственны шумам.

Спектр вокализованных согласных наряду со сплошной обла­стью частот включает, подобно гласным, тон голоса (с теми или

Гц 7ООО¹

5000

3000

1000

—' I

______I

undid

Рис. 11. Динамические спектры слогов ва, в'а.

Гц 7000

5000 3000 1000

ГЦ 7000

5000 3000 1000

Рис. 12. Динамические спектры слогов са, ша. Рис. 13. Динамический спектр слога ла,

иными усиленными гармониками); он особенно отчетливо высту­пает в сонантах.

Своеобразную акустическую природу имеет фонема р, для ко­торой, помимо тона голоса с усилением определенных гармоник, характерны так называемые биения звука с частотой около 20 Гц. Среди согласных фонем, как и среди гласных, можно выделить ■более высокие и более низкие, что тоже зависит от того, к какой частотной области относятся; наиболее интенсивные составляющие спектра данной фонемы.

Так, к числу высоких согласных относятся, например, фонемы ф (7000-12 000 Гц), с (4200-8600 Гц), ш (1200-6300 Гц), к числу более низких — фонемы ж (100—400 Гц), л (200—500 Гц), х (400—1200 Гц) (Варшавский Л. А., Литвак И. М., 1955).

На динамических спектрограммах слогов са, ша, ла (рис. 12, 13) хорошо видно различие в уровнях расположения формантных ■полос для согласных фонем, входящих в эти слоги.

Установлено также, что спектр мягких согласных отличается от спектра парных твердых более высокими формантами. По дан­ным Fant, наибольший сдвиг наблюдается для губных согласных, при которых мягкие оказываются выше твердых в среднем на 1000 Гц (Fant, 1960).

В акустическом спектре гласных и вокализованных согласных фонем можно выделить частоту, отражающую высоту основного тона голоса и обусловленную частотой колебаний голосовых связок.

Изменения этой частоты (которую, кстати сказать, называют нулевой формантой, питчем), хотя и несколько влияют на распо­ложение формант в спектре, не играют в русском языке роли средства различения фонем.

В известной мере изменения высоты основного тона голоса сопряжены со словесным ударением, но наибольшее значение они имеют для интонации.

Интенсивность, или фонетическая мощность, разных фонем колеблется в значительных пределах. В условиях обычной разго­ворной речи наиболее мощными являются гласные фонемы. Рас­положенные по убывающей интенсивности, они представляют, по данным Н. И. Хинкина (1958), следующий ряд: а, о, э, у, ы, и. Что касается сравнительной мощности согласных фонем рус­ского языка, то полных данных об этом до настоящего времени нет. Установлено, что из согласных наиболее интенсивны выбран-ты, сонанты, шипящие и свистящие.

Известный интерес представляют данные об относительной мощности фонем английского языка (Fletcher, 1953). Если при­нять за единицу слабейшую глухую согласную th, то фонемы рас­полагаются в следующем порядке и получают следующие показа­тели относительной силы¹:

а	[а	— 600	л	1]	— 100	з [z
о	0	— 510	ш	si	— 80	с [s
У	и	— 460	л	m]	— 52	m[(
э	[*	— 350	ч.	st]	— 42	г [g
и	№	— 260	н	n]	— 36	к[к
Р	И	— 210	и	[j]	-23	в [v

— 16

— 16

— 15

— 15

— 13

— 12

th[6] —11 б [b] -7 д [d] -7 л [p] -6 ф [fl -5 /ft [в] —1

Присущая той или иной фонеме интенсивность, хотя и являет­ся неотъемлемым ее свойством, имеет весьма ограниченное значе­ние для ее опознавания. Изменение интенсивности фонем в речи, так же как и изменение высоты голоса, связано со словесным ударением и интонацией.

■Фонемы оказываются различными по длительности. Средняя длительность разных фонем колеблется, по данным Л. А. Варшав­ского и И. М. Литвака (1955), от 20 до 260 мс, причем максималь­ная длительность отмечена для фонемы а, минимальная — для фонемы п. Длительность гласных значительно варьирует в зави­симости от позиционных условий (от степени ударности). Так, под ударением в начале слова фонема а длится 260 мс, тогда как в безударном слоге та же фонема длится всего 180 мс. В середине слов длительность фонемы а сокращается в удаленных от ударно­го слога позициях до 80 мс.

Среди согласных звонкие взрывные оказываются в общем бо­лее длительными, чем парные глухие, а глухие щелевые — более длительными, чем парные звонкие, и т. д.

Длительность гласных в русском языке не имеет самостоятель­ного значения в качестве признака для различения фонем. Что касается согласных, то, по данным Г. М. Цеммеля (1961), при резком укорочении фрикативных согласпых они начинают воспри­ниматься как взрывные: х как к, ф как п, с и ш как т.

Однако в общем колебания в длительности произнесепия фонем, наблюдаемые в русской речи, не имеют существенного зна-