Objective:

In speaker identification and speaker verification, wrong classifications can result from a high similarity between speakers that is represented in the speaker models. These similarities can be explored using the application of cluster analysis.

Method:

In speaker detection, every speaker is represented as a Gaussian Mixture Model (GMM). By using a dissimilarity measure for these models (e.g. cross-entropy), cluster analysis can be applied. Hierarchical agglomerative clustering methods are able to show structures in the form of a dendrogram.

Application:

Structures in speech corpora can be visualized and can therefore be used to select groups of highly similar or dissimilar speakers. The investigation of the structures concerning the aspect of misclassification can lead to model generation improvements.

Objective:

Up to now, a thorough phonetic-acoustic and phonological description of the vowels and the vowel system of Standard Austrian German has not been provided.

Method:

Approximately 11,000 vowels of three female and three male speakers of Standard Austrian German have been segmented and analyzed acoustically.

Results:

Standard Austrian German discerns 13 vowels on five constriction locations:

  • pre-palatal for the /i/ and the /y/ vowels
  • mid-palatal for the /e/ and the /ø/ vowels
  • velar for the /u/ vowels
  • upper pharyngeal for the /o/ vowels
  • lower pharyngeal for /ɑ/

Each vowel pair consists of a constricted and an unconstricted vowel. The front vowels (pre-palatal and mid-palatal) additionally distinguish rounded and unrounded vowels. The following articulatory features sufficiently discriminate all vowels:

  • [± constricted]
  • [± front]
  • [± prepalatal]
  • [± pharyngeal]
  • [± round]

Contrary to general assumptions, F1 and F2 do not sufficiently discern the vowels of Standard Austrian German; F3 is necessary as well. Discriminatory ability is maintained over all speaking styles and prosodic positions.

Projektteil 02 des Sonderforschungsbereichs Deutsch in Österreich. Variation - Kontakt - Perzeption finanziert vom FWF (FWF6002) in Kooperation mit der Universität Salzburg

Projektleitung: Stephan Elspaß, Hannes Scheutz, Sylvia Moosmüller

Beginn des Projekts: 1. Jänner 2016

Projektbeschreibung:

Gegenstand des Projekts sind die Vielfalt und die Dynamik der verschiedenen Dialekte in Österreich. Auf der Grundlage einer neuen Erhebung sollen in den nächsten Jahren unterschiedliche Forschungsfragen beantwortet werden. Diese lauten etwa: Welche Unterschiede und Veränderungen (z.B. im Wege von Konvergenz-und Divergenzprozessen) lassen sich innerhalb der und zwischen den österreichischen Dialektlandschaften beobachten? Welche Unterschiede im Dialektwandel gibt es zwischen städtischen und ländlichen Gebieten? Lassen sich Generationen- und Genderunterschiede feststellen, die den Dialektwandel betreffen? Welchen Beitrag kann ein umfassender Vergleich von ,real-time‘-und ,apparent-time‘-Analysen zu einer allgemeinen Sprachwandeltheorie leisten?

Zur Beantwortung dieser Fragestellungen werden in der ersten Erhebungsphase an 40 österreichischen Orten Sprachproben von insgesamt 160 Dialektsprecherinnen und -sprechern aus zwei verschiedenen Altersgruppen aufgenommen und analysiert. Weiters werden von ausgewählten Sprecher/inne/n Aufnahmen im Sprachlabor durchgeführt, um Eigenheiten in der Aussprache phonetisch möglichst exakt bestimmen zu können. In der zweiten Erhebungsphase werden an 100 weiteren Standorten in Österreich ergänzende Laboraufnahmen durchgeführt, um die Unterschiede und die Bewegungen zwischen den Dialektlandschaften noch genauer analysieren zu können. Hier sollen auch neueste dialektometrische Verfahren zum Einsatz kommen, um probabilistische Aussagen in Bezug auf die Variation und den Wandel der Dialekte in Österreich treffen zu können. Die Analysen betreffen alle sprachlichen Ebenen von der Aussprache bis zur Grammatik und zum Wortschatz. Die Dokumentation der gewonnenen Daten erfolgt u. a. digital. Es ist geplant, die Daten am Ende auf der Plattform „Deutsch in Österreich“ einem breiten Publikum zugänglich zu machen, insbesondere in Form des ersten ,sprechenden Sprachatlas‘ von ganz Österreich.

Projekthomepage der Kooperationspartner in Salzburg

 

Vowel and consonant quantity in Southern German varieties: D - A - CH project granted by DFG, FWF, SNF

Principal investigators: Felicias Kleber, Michael Pucher, Sylvia Moosmüller†, Stephan Schmid 

Start of the project: 1st of June 2015

Projektbeschreibung

Viele Studien haben eine Beziehung zwischen diachronem Wandel und synchroner Variation, Spracherwerb, internen und externen Faktoren gezeigt. In diesem Vorhaben werden wir diese Themen mittels einer methodisch umfangreichen Studie zur (In-)Stabilität von Quantitätsverhältnissen in Vokal-Konsonant-Sequenzen (VK) in Standardvarietäten und Dialekten des süddeutschen Sprachraums untersuchen. Während die Quantitätsverhältnisse im Schweizerdeutschen diachron relativ stabil geblieben sind (auch moderne Sprachstufen haben einen Vokal- und einen Konsonantenlängen-kontrast), ist der althochdeutsche Konsonantenlängenkontrast im Standarddeutschen verloren gegangen; in den mittelbairischen Varietäten wiederum sind Vokal- und Konsonantenlänge komplementär verteilt. Die bairischen Quantitätsverhältnisse scheinen sich allerdings zu ändern, vermutlich aufgrund von Dialektausgleich. Das Vorhaben ergreift die Gelegenheit, in einer großangelegten Apparent-time-Studie diesen prosodischen Wandel im Fortschritt zu untersuchen und die instabilen Quantitätsverhältnisse mit stabileren in anderen Varietäten zu vergleichen. Das Hauptziel ist die Modellierung der Bedingungen, unter denen sich Quantitätsverhältnisse diachron ändern, um so ein besseres Verständnis prosodischer Wandelprozesse in den Sprachen der Welt zu gewinnen. Das Vorhaben enthält vier konkrete Ziele: (1) eine Typologie der Quantitäten in oberdeutschen Dialekten und den drei nationalen Standardvarietäten aufzustellen; (2) den prosodischen Wandel weiterführend und die Gründe für Wandelprozesse in einigen Varietäten zu untersuchen; (3) den Einfluss interner und externer Faktoren (z.B. Sprechgeschwindigkeit vs. Spracheinstellungen) auf die synchrone Variation in der Produktions-Perzeptionsbeziehung bei Erwachsenen zu prüfen; (4) die Entwicklung von Quantitätsverhältnissen im Erstspracherwerb und eine mögliche Beziehung zwischen synchroner Variation in Kindersprache und prosodischem Wandel zu untersuchen. Die Innovation des Vorhabens liegt in der großangelegten, Varietäten übergreifenden Apparent-time-Studie, die auch Kinder verschiedenen Alters einschließt, der Kombination aus artikulatorischen, akustischen und auditiven Methoden, und der Berücksichtigung sozialer und phonetischer Faktoren.Das geplante Projekt verbindet die am ARI (Wien) etablierten akustischen und soziophonetischen Analysen von Quantitätsverhältnissen in österreichischen Varietäten mit den am IPS (München) entwickelten akustischen, perzeptiven und physiologischen Methoden zur Produktions-Perzeptionsbeziehung bei Sprechern aller Altersgruppen und den am Phonetischen Laboratorium (Zürich) etablierten Methoden zur Typologisierung schweizerdeutscher Varietäten. Langfristig dient die Kollaboration dazu ein Lautwandelmodel an der Phonetik-Phonologie-Schnittstelle zu entwickeln, das die durch dieses Projekt gewonnenen Ergebnisse zu internen und externen Faktoren in der Stabilität von Quantität, Spracherwerb und linguistischem Wandel integriert.

 

Objective:

This project describes vowel systems of several languages acoustically and compares them. The project's main interest is focused on languages with acoustically insufficient descriptions thus far, e.g. Albanian, Romanian, Ful, Mandinka, or Crioulo.

Method:

Selected speakers are asked to perform a reading task and to speak spontaneously. Vowels in all positions are segmented, labeled, and analyzed. Formant frequencies (F1, F2, F3) are extracted and the vowel systems are defined.

Language specificity affects not only the number of vowels and their features, but also the extent of variability and stability of certain vowels. A given vowel of language A might be quite stable, whereas the same vowel might exert high variability in language B. In the same way, vowels might be discerned differently. For example, pre-palatal /i/ and mid-palatal /e/ are discerned by F3 in Standard Austrian German (see diagram on SAG), whereas both mid-palatal /i/ and /e/ are predominantly discerned by F2 in Modern Standard Albanian (see diagram on MSA).

Application:

In forensic speaker identification, thorough descriptions of the languages in question are often needed in order to conduct a thorough comparison.

FWF DACH I 536-G20: 2011-2013
Cooperation with the Institute of Phonetics and Speech Processing, LMU Munich.

Project leader (Austria): Sylvia Moosmüller
Project leader (Germany): Jonathan Harrington

Objective:

Across languages, the distinction between so-called tense and lax vowels, e.g., Miete - Mitte ("rent" - "center") or Höhle - Hölle ("cave" - "hell"), is encountered in many languages. However, many different articulatory adjustments might cause this distinction, and these are language-specific.

In the current project, we address this issue by analysing high tense and lax vowel pairs of the type bieten - bitten ("to offer" - "to request"), Hüte - Hütte ("hats" - "hut"), and Buße - Busse ("penance" - "busses") in two related language varieties: Standard Austrian German (SAG) and Standard German German (SGG). Previous studies suggest that high lax vowel pairs like bitten, Hütte, or Busse tend to approximate their respective tense cognates bieten, Hüte, and Buße.

The research questions were investigated by a) comparing the tense and lax vowel pairs in SAG and SGG, b) by investigating whether high lax vowel pairs approximate their tense cognates in SAG, c) by investigating whether the high vowel pairs in SAG are distinguished by quality, by quantity, or by quantity relations with the following consonant, and d) by investigating whether an ongoing sound change can be observed in SAG, with young SAG speakers exhibiting a higher degree to merge the vowels than old SAG speakers.

Main Results:

SGG speakers clearly distinguish the high vowel pairs by quality, whereas speaker-specific strategies can be observed in SAG, with some speakers distinguishing high tense and lay vowel pairs by quality, others merging the quality contrast, but restricting the merger to velar contexts only, and still others merging high tense and lax vowels alltogether. In case of distinction, the differences between high tense and high lax vowels are less pronounced in SAG than in SGG and still less pronounced in the speech of young SAG speakers as compared to old SAG speakers. The same result was observed for quantity distinctions: All speakers differentiate the high vowel pairs by quantity, meaning that the tense vowels of the type bieten, Hüte, and Buße are longer than their respective lax cognates. Again, the differences are most pronounced in SGG and least pronounced in the speech of the young SAG speakers, meaning that the tense vowels of the type bieten, Hüte, and Buße are truncated in the speech of young SAG speakers as compared to old SAG speakers and SGG speakers. Results on the quantity interactions of vowel + consonant sequences prove quantifying aspects in SAG. Again, some age-specific differences emerged insofar as overall, young SAG speakers have shorter durations than old SAG speakers. However, they maintain the timing relations observed for the old SAG speakers. Results on perception strongly suggest that SAG speakers make use of quantity cues in order to distinguish the vowel pairs, whereas SGG speakers rather rely on cues connected with quality. Generally, it can be concluded that quantity distinctions are more relevant in SAG than in SGG.

Project Related Publications:

Harrington, Jonathan, Hoole, Philip, & Reubold, Ulrich. (2012). A physiological analysis of high front, tense-lax vowel pairs in Standard Austrian and Standard German. Italian Journal of Linguistics, 24, 158-183.

Brandstätter, Julia & Moosmüller, Sylvia. (in print). Neutralisierung der hohen Vokale in der Wiener Standardsprache – A sound change in progress? In M. Glauninger & A. Lenz (Eds.), Standarddeutsch in Österreich – Theoretische und empirische Ansätze. Vienna: Vandenhoeck & Ruprecht.

Brandstätter, Julia, Kaseß, Christian H., & Moosmüller, Sylvia (accepted). Quality and quantity in high vowels in Standard Austrian German. In: A. Leemann, M-J. Kolly & V. Dellwo (Eds.), Trends in phonetics and phonology in German-speaking Europe. Zurich: Peter Lang.

Cunha, Conceição, Harrington, Jonathan, Moosmüller, Sylvia, & Brandstätter, Julia (accepted). The influence of consonantal context on the tense-lax contrast in two standard varieties of German. In: A. Leemann, M-J. Kolly & V. Dellwo (Eds.), Trends in phonetics and phonology in German-speaking Europe. Zurich: Peter Lang.

Moosmüller, Sylvia. (in print). Methodisches zur Bestimmung der Standardaussprache in Österreich. In: M. Glauninger & A. Lenz (Eds.), Standarddeutsch in Österreich – Theoretische und empirische Ansätze. Vienna: Vandenhoeck & Ruprecht (=Wiener Arbeiten zur Linguistik).

Moosmüller, Sylvia & Brandstätter, Julia. (in print). Phonotactic Information in the temporal organisation of Standard Austrian German and the Viennese Dialect. Language Sciences.