Диссертация (Акустические характеристики речи детей 5-16 лет)

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиГригорьев Алексей СергеевичАКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕЧИ ДЕТЕЙ 5-16 ЛЕТСпециальность 03.03.01 – ФизиологияДиссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наукНаучный руководитель:доктор биологических наук, профессор,Е.Е. ЛяксоСанкт-Петербург, 20182СодержаниеВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 41. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .....................................................................................

101.1. Строение речевого аппарата и процесс речеобразования; возрастныеизменения ............................................................................................................... 101.2. Восприятие голоса и речи ............................................................................. 191.3.

Мозговая организация речевой функции: возрастные изменения ............ 231.4. Речевое развитие детей и подростков .......................................................... 282. МЕТОДИКА ...................................................................................................... 312.1. Объект исследования ..................................................................................... 312.2.

Дизайн исследования ..................................................................................... 312.3. Процедура записи речи детей ....................................................................... 322.4. Акустический спектрографический анализ................................................. 342.5. Перцептивное исследование ......................................................................... 372.6. Фонетический анализ ..................................................................................... 402.7.

Статистическая обработка............................................................................. 413. РЕЗУЛЬТАТЫ ................................................................................................... 423.1. Длительность ударных и безударных гласных в словах детей ................. 423.2. Частотные характеристики ударных и безударных гласных в словахдетей........................................................................................................................ 493.2.1. Значения частоты основного тона ............................................................ 493.2.2. Формантные характеристики гласных из слов детей 5 лет ................... 553.2.3. Формантные характеристики гласных из слов детей 6 лет ...................

573.2.4. Формантные характеристики гласных из слов детей 7 лет ................... 593.2.5. Формантные характеристики гласных из слов детей 8 лет .................... 613.2.6. Формантные характеристики гласных из слов детей 9 лет ....................

623.2.7. Формантные характеристики гласных из слов детей 10 лет .................. 643.2.8. Формантные характеристики гласных из слов детей 11 лет .................. 663.2.9. Формантные характеристики гласных из слов детей 12 лет .................. 6733.2.10. Формантные характеристики гласных из слов детей 13 лет ................

693.2.11. Формантные характеристики гласных из слов детей 14 лет ................ 703.2.12. Формантные характеристики гласных из слов детей 15 лет ................ 723.2.13. Формантные характеристики гласных из слов детей 16 лет ................ 733.3. Динамика формантных характеристик гласных из слов детей 5-16 лет .. 753.3.1. Динамика формантных характеристик ударных гласных из слов детей5-16 лет ................................................................................................................... 753.3.2. Динамика формантных характеристик безударных гласных из словдетей 5-16 лет.........................................................................................................

843.4. Результаты перцептивного анализа.............................................................. 923.5. Влияние физиологических показателей на акустические параметрыгласных ................................................................................................................... 964. ОБСУЖДЕНИЕ ................................................................................................. 99ВЫВОДЫ ............................................................................................................. 105ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...................................................................................................

106СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ .............................................. 108СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................... 109ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ................................................................................................ 129ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ................................................................................................ 131ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ................................................................................................

1344ВВЕДЕНИЕАктуальность исследованияИзучение формирования речи ребенка при его нормативном развитииявляется одной из актуальных задач физиологии.. Эти данные необходимыдля расширения и уточнения сведений, прежде всего, об акустическиххарактеристиках речи детей в процессе их развития (Li, 2012; Lee, Iverson,2008; Robb et al., 1997; Lee et al., 1999; Ballard et al., 2012; Brehm et al., 2012;Lyakso et al., 2014), и для возможности использования в качестве базы приизучении речевого онтогенеза при атипичном развитии детей.На материале различных языков получен огромный массив данных оакустических характеристиках вокализаций младенцев (Ляксо, 1998; Ляксо,1999; Ляксо, 2003; Новикова, Ляксо, 2004; Куликов и др., 1999; Kuhl,Meltzoff, 1996; Nathani et al., 2006) и детей раннего возраста (Ляксо,Григорьев, 2013; Ляксо и др., 2006; Liu et al., 2015), созданы корпуса речидетей (Ляксо и др., 2007; MacWhinney, 2000; Glaze et al., 1990; Nicollas et al.,2008), которые используются в клинической практике и при автоматическомраспознавании речи (Fernando et al., 2016), при создании обучающихпрограмм, и, в последние годы, - систем альтернативной коммуникации длядетей с нарушением речи.Меньше работ посвящено анализу акустических характеристик речитипичноразвивающихся(ТР)детейдошкольноговозраста(Ляксо,Столярова, 2008; Ляксо и др., 2012; Ballard et al., 2012, Brehm et al., 2012;Lyakso et al., 2016), младших школьников и подростков (Hoit, 1990;Vorperian, Kent, 2007; Lee, Iverson, 2008; Robb et al., 1997; Harries et al., 1998;Lee et al., 1999; Markova et al., 2016).

Акцент исследований смещен в сторонуизучения нарушений речи детей (Bonneh, 2011; Kent, Vorperian, 2013;Fortunato-Tavares et al., 2015) и связи акустических параметров речи сразвитием структур речевого тракта ребенка (Mugitani, Hiroya, 2012; Markovaet al, 2016). В ряде работ (Kent, 2005; Vorperian, Kent, 2007) прослежена5динамика формирования структур периферического отдела речевого трактаметодом функциональной магниторезонансной томографии (фМРТ). Наматериале английского языка описаны акустическиехарактеристикигласных от 4 лет до взрослого возраста (Vorperian, Kent, 2007).Специфические артикуляционные уклады разных языков не позволяютнапрямую переносить данные, полученные на одном языке, на другие языки(Kent, Read, 2002).На материале русского языка большее количество работ посвященолингвистическому аспекту детской речи (Цейтлин, 2000; Елисеева 2008),сведения об акустических характеристиках речи детейнемногочисленны(Ляксо, 2008; Столярова, 2001; Ляксо, Столярова, 2008; Ляксо, Григорьев,2013; Куликов и др., 1999; Ляксо и др., 2004).Работами, проводимыми в группе по изучению детской речи, СПбГУ,описаны акустические характеристики вокализаций ТР младенцев (Ляксо,1999, 2003), младенцев и детей, воспитывающихся в условиях дома ребенка иимеющих неврологические нарушения (Ляксо, Новикова, 1999, Новикова,Ляксо, 2004; Новикова и др., 2005; Ляксо и др., 2006).

Прослежена динамикаакустических характеристик гласных в вокализациях и словах детейблизнецов (Куражова, Ляксо, 2012) и одиночно рожденных детей отрождения до 7 лет (Ляксо, Григорьев, 2013), проводятся работы посравнительному исследованию формирования речи ТР детей и детей срасстройствами аутистического спектра (Ляксо и др., 2016; Lyakso et al.,2016, 2017). Однако в этих исследованиях речь ТР детей записана приреализации определенных задач – повторении слов (Lyakso et al., 2016, 2017),в эмоциональном состоянии (Lyakso et al., 2015). Нормативные данные обакустических характеристиках речи русскоговорящих детей, записанной встандартизированныхусловиях,отсутствуют,сформулировать цель настоящего исследования.чтопозволило6Цель исследованияПроследить динамикувременных и спектральных характеристикслов детей 5-16 лет в зависимости от пола и возраста ребенкаЗадачи исследования1.Сравнитьзначениядлительности,частотыосновноготонаиформантных характеристик гласных из слов детей 5-16 лет в зависимости отпола и возраста ребенка2.Определить особенности распознавания взрослыми лексическогозначения слов детей 5-16 лет, вырезанных из контекста фразы,взависимости от пола и возраста ребенка3.Выявить связь между акустическими характеристиками слов детей –значениями частоты основного тона, длительности и значениями формантгласных и физиологическими показателями – ростом и весом ребенка.Положения, выносимые на защиту1.Изменение значений длительности гласных в словах детей носитнелинейный характер и снижается в словах девочек и мальчиков к 13 годам.Значения ЧОТ значимо снижаются у девочек к 14 годам, у мальчиков к 16годам.2.Значения двух первых формант гласных, площадей формантныхтреугольниковииндексаартикуляциигласныххарактеризуютсявариативностью и нелинейным изменением в возрасте детей 5-16 лет.3.На распознавание взрослыми лексического значения слов детей влияютхарактеристики длительностии интенсивность частоты основного тонаударных гласных.