感覺神經科學：聽覺和言語/言語

語音感知是一個熱門話題，因為它對人類交流至關重要。此外，也有一些有爭議的說法。例如，我們可能有兩個聽覺系統：一個是用於言語，另一個是非言語。

語音的性質

在正常的流利言語中，語音流相對不間斷。單詞之間沒有空格 - 檢測單詞邊界是心理語言學面臨的一個主要問題。

國際音標是一種字母，它透過單個字元唯一識別每個語音。IPA 符號將在本節中廣泛使用；您最好熟悉這些符號及其用途。

定義

音素: 語言上最小的區別性聲音單元。音素與字母、語素或音節不同。
字母: 書面語言中的一個元素。至關重要的是，字母表中的字母與語言中的音素之間沒有 $1:1$ 的關係。
語素: 具有語義意義的最小語言單元。Work 是一個語素；-ed 是另一個語素。Worked 是兩個語素。
話語: 一個完整的口語單位。

語言結構

語言分析大致有四個級別。從最高級別開始

句法 - 話語具有語法結構
語義 - 一系列音素具有特定的含義
音韻學 - 一個聲音是一系列音素
聲學 - 一個聲音具有某些屬性

雖然自下而上的過程很明顯，但也有明顯的自上而下的影響。例如，音素恢復效應非常穩健，類似的過程可以修復單個音素、單詞甚至句子的輸入級別。

如果你用白噪聲、咳嗽或靜音替換句子中的單個音素，聽眾仍然可以識別單詞。

在句子“I scream, you scream, we all scream for ice cream”中，"I scream" 中的 /aɪ/ 與 "ice cream" 中的 /aɪ/ 之間沒有區別 - 這兩種情況下聲音完全相同，但單詞邊界被認為是在不同的位置，這完全基於語境效應。

如果你在一個段落長度的語篇中插入一個語義無關的句子，聽眾不會理解它（但在句子之後會繼續正常的感知）。

測量語音

語音訊譜圖

語音訊譜圖（注意這裡的術語！）繪製頻率與時間的關係圖，並且強度（振幅，響度）由深色編碼。這在質量上顯示了語音隨時間推移的展開方式。請注意，子音是嘈雜的（不是響亮的！但在頻率上是寬頻的）。相比之下，母音具有原型化的水平能量帶。這些帶被稱為共振峰。在子音附近，一個或多個共振峰曲線 - 這是一個共振峰過渡。大多數母音是穩態的；它們不會隨時間變化（單音節）。一些母音是雙音節 - 它們在母音的過程中從一個頻譜過渡到另一個頻譜。

然而，語音訊譜圖不是很有用，因為它不是定量的。為此，我們可以使用一個語音訊譜（注意這裡的術語！）。

語音訊譜

語音訊譜繪製了短時間內的 dB SPL 與頻率的關係圖：大約 40 毫秒。這本質上是語音頻譜圖的橫截面切片。但是現在你無法看到聲音如何隨時間推移展開！

瀑布圖

瀑布圖本質上是一系列語音訊譜隨時間變化，以 3D 形式排列。這克服了語音訊譜圖的侷限性（顯示了語音隨時間推移的展開，但不是定量的），也克服了語音訊譜的侷限性（高度定性，但只顯示了語音流的短片段）。