Zeitliche Präzision beim Sprechen: Entschlüsselung der Physiologie der prosodischen Struktur

Prosodie – der Rhythmus und die Melodie der Sprache – ist für die Kommunikation von grundlegender Bedeutung, da sie die Phrasierung, Betonung und Bedeutung prägt. Dennoch wurde der physiologischen Grundlage, wie Atmung und Artikulationsbewegungen zusammenwirken, um den prosodischen Rhythmus zu formen, bisher wenig systematische Aufmerksamkeit geschenkt. Dieser Mangel an Grundlagenforschung schränkt auch Sprachtechnologien wie die automatische Spracherkennung (ASR) ein, wenn es darum geht, Variationen zwischen Dialekten, Emotionen und Zweitsprachen (L2) zu verarbeiten.
TEMPOS (Temporal Precision in Speech – Unveiling the Physiology of Prosodic Structure) wird sich damit befassen, indem es einen neuen Rahmen basierend auf artikulatorischen Beschleunigungsgipfeln entwickelt. In unseren bisherigen Arbeiten wurde gezeigt, dass Beschleunigungsgipfel – Momente, in denen Kraft hinzugefügt wird – stabile, messbare Orientierungspunkte für die prosodische Struktur darstellen. Darauf aufbauend wird TEMPOS elektromagnetische Artikulographie (EMA), respiratorische Induktionsplethysmographie (RIP) und Perturbationsexperimente kombinieren, um zu untersuchen, wie Atemzyklen, Artikulationsstabilität und prosodischer Rhythmus in der französischen, deutschen, schwedischen L1 sowie L2-Sprache zusammenwirken.
Das Projekt verfolgt drei Ziele: (1) Ermittlung der Wechselbeziehung zwischen Atmung und Silbenbetonung während der Ausatmung; (2) Überprüfung der Stabilität und Rhythmuskontrolle bei Perturbationen; und (3) Erstellung beschleunigungsbasierter Modelle, die Artikulation und Akustik für erklärbare KI miteinander verknüpfen. Die Ergebnisse werden die erste physiologisch fundierte Erklärung des prosodischen Rhythmus liefern und damit einen Beitrag zur klinischen Diagnose, zum L2-Unterricht und zur Sprachtechnologie leisten.
Das Projekt wird an der Humboldt-Universität zu Berlin (16 Monate) und am GIPSA-Lab in Grenoble (8 Monate) unter der Leitung führender Experten für Phonetik und Sprechmotorik durchgeführt.