\chapter{Tonale Gesten}
\label{chap:07}

\section{Kopplung von tonalen und oralen Gesten}
\label{sec:0701}

Im Folgenden geht es um die zeitliche Synchronisation von Intonationsmustern (tonale Gesten) und Artikulation (orale Gesten). Wie bereits in Kapitel~\ref{chap:03} aufgezeigt, lassen sich artikulatorische Gesten mit nichtlinearen Planungsoszillatoren assoziieren. Diese Oszillatoren fungieren als Taktgeber. Sie sind paarweise gekoppelt und bilden ein multiples Netzwerk der Selbstorganisation. Ihre Schwingungsmuster erzeugen stabile Koordinationsmuster zwischen unterschiedlichen Gesten. Dieser Ansatz bietet die Möglichkeit, tonale Alignierungsmuster von melodischer und textueller Schicht unter Kopplung tonaler und oraler Gesten dynamisch zu modellieren. 

\subsection{Was sind tonale Gesten?}
\label{subsec:070101}

Im Autosegmental-Metrischen-Modell (AM-Modell) der Intonation sind Töne als diskrete tonale Ereignisse definiert. Intonationsmuster setzen sich dabei nicht aus Konturen der Grundtonbewegung, sondern vielmehr aus Sequenzen unterschiedlicher, diskreter Tonstufen wie Hoch- und Tiefpunkten (High und Low) zusammen (vgl. \citealt{Grice2002}, \citealt{Ladd2008}). Die Tonstufen markieren Abfolgen tonaler Zielpunkte (tonale Targets), zwischen denen die Intonationskontur linear interpoliert wird. Dabei können auch komplexe Töne abgebildet werden; ein steigender bitonaler LH-Akzent setzt sich aus einem lokalen Tiefpunkt L, der den Beginn des tonalen Anstiegs markiert, und einem Gipfel H, der dessen Ende markiert, zusammen. Den tonalen Zielspezifikationen L und H werden auf der Realisierungsebene lokale Minima (Täler) und Maxima (Gipfel) in der F0-Kontur zugeordnet.

Die Segmentale Ankerhypothese beschreibt im Rahmen des AM-Modells die Prinzipien der Synchronisation von Intonationsmustern und Text (tonale Alignierung). Sie basiert auf der Beobachtung, dass Wendepunkte in der F0-Kontur (tonale Zielunkte) systematisch in der Nähe von lexikalisch betonten Silben auftreten, mit denen der Ton assoziiert ist (vgl. \citealt{Arvaniti1998} für Griechisch; \citealt{Ladd1999} für Englisch; \citealt{Ladd2000} für Holländisch; \citealt{Prieto2007b} für Spanisch; \citealt{Dimperio2007} für Italienisch; \citealt{Atterer2004} und \citealt{Mücke2008b} für unterschiedliche Varietäten des Deutschen, \citealt{Ladd2008} für einen Überblick über die Segmentale Ankerhypothese). Werden die F0-Wendepunkte in Bezug zu segmentalen Landmarken gesetzt, beispielsweise zum akustischen Beginn des initialen Konsonanten der akzentuierten Silbe, so ergeben sich stabile Alignierungsmuster. Diese Muster enthalten so viel Information, dass sie Ähnlichkeiten und Unterschiede in der tonalen Alignierung zwischen Sprachen und Varietäten phonetisch abbilden können.

Abbildung~\ref{figure:0701} zeigt Alignierungseigenschaften von pränuklearen LH-Ton\-ak\-zen\-ten in verschiedenen Sprachen. Der Beginn des Anstiegs (der Zielpunkt L) ist im Englischen und Griechischen konstant mit dem linken Rand der akzentuierten Silbe -- dem Beginn des initialen Konsonanten ${C}_{1}$ -- aligniert. Diese Alignierungsmuster für L in steigenden Tonakzenten ist häufig in der Literatur gefunden worden, darunter auch im Holländischen \citep{Ladd2000}, im Italienischen \citep{Dimperio2002}, im Spanischen \citep{Prieto2007b} und im Katalanischen \citep{Prieto2007a}. Im Gegensatz dazu zeigt sich im Deutschen, dass pränuklear steigende LH-Akzente später ansteigen. Im Norddeutschen (hier eine Niederfränkische Sprachregion, Düsseldorf) tritt der Tiefpunkt L zeitlich erst in der Mitte des initialen Konsonanten, ${C}_{1}$, und im Süddeutschen (Wienerisch) sogar erst im darauffolgenden Vokal, ${V}_{1}$, auf.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img1.jpg}
	\caption{Schematische Übersicht über die Alignierungseigenschaften von pränuklearen LH-Akzenten für das Griechische und Englische (adaptiert nach \citealt{Atterer2004}) und durch deutsche Varietäten aus Düsseldorf (Norddeutsch) und Wien (Süddeutsch) ergänzt (vgl. \citealt{Mücke2008b}). C und V stilisieren akustisch definierte Segmente.}
	\label{figure:0701}
\end{figure}

Bei der Beschreibung der Synchronisation von tonalen Konturen und der segmentalen Ebene ist die phonologische Assoziation nicht mit der phonetischen Alignierung gleichzusetzen.

So beziehen sich phonologische Assoziation und phonetische Realisierung auf zwei verschiedene Ebenen. Es besteht mehr systematische Variation im phonetischen Signal, als sich in der phonologischen Spezifikation im Rahmen des AM-Modells abbilden lässt.

Die Koordination von Ton und Text lässt sich auch im Rahmen der Artikulatorischen Phonologie beschreiben. Hierbei sind die Grundeinheiten sowohl für die segmentale als auch für die tonale Ebene artikulatorische Gesten, die als invariante funktionale Bewegungsintervalle die momentane Ausformung des Vokaltraktes definieren. Gesprochene Sprache lässt sich beschreiben als wechselnde Konstellation von diskreten Gesten, deren besondere Eigenschaft es ist, dass sie miteinander überlappen (Kapitel~\ref{chap:01} und \ref{chap:02}). Regularitäten und Variabilitäten des intergesturalen Timings \citep{Byrd1994,Byrd1996a,Byrd1996b,Cho2001,Bombien2010} können als selbstorganisierendes Netzwerk aus paarweise gekoppelten Oszillatoren als Kopplungsgraphen modelliert werden \citep[u.a.][]{Browman2000, Saltzman2000, Nam2003, Nam2007a, Goldstein2007a, Goldstein2009}.

In diesem Netzwerk ist, wie in Kapitel~\ref{chap:03} ausgeführt, jede Geste mit einem Oszillator (einem Taktgeber) assoziiert, der paarweise mit anderen Oszillatoren eingekoppelt ist. Daraus ergibt sich ein Netzwerk konkurrierender Zielspezifikationen mit intrinsischen (in-phase / synchron und anti-phase / sequentiell; vgl. \citealt{Turvey1990}) und nicht-intrinsischen Phasenmodi (exzentrische Phasen).

Abbildung~\ref{figure:0702} fasst noch einmal die wichtigsten Kopplungsgraphen für Silbenstruktur zusammen. Im Verlauf dieses Kapitels werden diese Kopplungsgraphen auf die Koordination von Tönen und oralen Konstriktionsgesten übertragen. In der Silbenkopplungshypothese werden vor allem zwei intrinsische Modi verwendet, um die Organisation von Gesten in Silben abzubilden \citep{Goldstein2009, Nam2009b}. Dabei wird die stabilere In-Phase für die Beschreibung der Onset-Nukleus-Relation und die Anti-Phase für die Nukleus-Koda-Relation verwendet. Bei der Onset-Nukleus-Relation in Abbildung~\ref{figure:0702}~(a) besteht keine Phasenverschiebung zwischen der konsonantischen und der vokalischen Geste (In-Phase; Phasenverschiebung 0°), so dass beide Gesten gleichzeitig starten. Da vokalische Gesten eine geringere Ausführungsgeschwindigkeit als Konsonanten haben, sind auf der akustischen Oberfläche beide wahrnehmbar. Bei der Nukleus-Koda-Relation in Abbildung~\ref{figure:0702}~(b) besteht eine Phasenverschiebung der gestischen Aktivierung von 180°, so dass die vokalische und die konsonantische Geste nacheinander aktiviert werden.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img2.jpg}
	\caption{Gestenpartitur und Kopplungsgraph für CV (In-Phase, Phasenverschiebung 0°), VC (Anti-Phase, Phasenverschiebung 180°) und CCV (konkurrierende Kräfte der Zielspezifikationen). Graue Linie = In-Phase; schwarz gestrichelter Pfeil = Anti-Phase; schwarz durchgezogener Pfeil = exzentrische Phase (vgl. Kapitel~\ref{sec:0302}, Tabelle~\ref{table:0301}).}
	\label{figure:0702}
\end{figure}

Bei verzweigenden Onsets, CCV, spielt die Anti-Phase eine Rolle \citep{Nam2009b}. Hier gibt es einen Wettbewerb zwischen den beiden konsonantischen Gesten ${C}_{1}$ und ${C}_{2}$, denn beide konkurrieren um eine In-Phase-Relation mit dem Vokal. Um zu verhindern, dass ${C}_{1}$ und ${C}_{2}$ gleichzeitig aktiviert werden, sind sie miteinander zusätzlich mit Anti-Phase-Relation (auch exzentrische Phase mit einer Phasenverschiebung von 90° möglich als Variante einer out-of-phase Beziehung, vgl. Kapitel~\ref{sec:0302}) gekoppelt, die bewirkt, dass als Kompromiss aus den konkurrierenden Kräften der Zielphasen ${C}_{1}$ früher und ${C}_{2}$ später gestartet werden. Dabei entsteht eine schuppenartige Überlappung zwischen ${C}_{1}$ und ${C}_{2}$ \citep[C-Center Effekt;][]{Browman1988, Browman2000, Bombien2010, Gao2009, Goldstein2007a, Goldstein2009, Hermes2008b, Hermes2008b, Nam2007a, Nam2009b, Shaw2009}.

Wie verhalten sich Koordinationsmuster zwischen oralen und tonalen Gesten? In einem dynamischen System sind tonale Gesten -- die orale Gesten -- als koordinierte Bewegungseinheiten des Vokaltraktes definiert. Anders als bei oralen Gesten beziehen sich die tonalen Zielspezifikationen auf den F0-Raum bzw. F0-Verlauf \citep[vgl.][]{Gao2009, Mücke2009b, Niemann2011, Mücke2012}. Ein steigender H-Tonakzent, beispielsweise eine Hochtongeste, beinhaltet eine F0-Bewegung in Richtung eines tonalen Zielpunktes. Wird das tonale Gestenintervall aktiviert, beginnt auch die Grundfrequenz sich in Richtung der Zielspezifikation zu bewegen. Sie steigt an, vgl. Abbildung~\ref{figure:0703}~(obere Ebene). Bei einem hypothetischen steigenden LH-Akzent, der sich aus einer Tieftongeste (L-Geste) und einer Hochtongeste (H-Geste) zusammensetzt, fällt die Aktivierung der H-Geste mit der Deaktivierung der vorangehenden L-Geste zusammen, wobei der Beginn der L-Geste im F0-Verlauf unklar ist.

Bei tonalen Gesten handelt es sich um gestische Aktionseinheiten. Jedes Aktivierungsintervall hat einen Beginn und ein Ende. Das ist ein wichtiger Unterschied zum AM-Modell, bei dem tonale Zielpunkte als punktuelle Ereignisse ohne zeitliche Ausdehnung definiert sind, schematisiert als L und H in Abbildung~\ref{figure:0703}~(untere Ebene).

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img3.png}
	\caption{Analyse von steigenden LH-Tonakzenten: Töne als gestische Aktionseinheiten / Intervalle in der Artikulatorischen Phonologie (oben) und Töne als tonale Zielpunkte / Ereignisse im Autosegmental-Metrischen-Modell (unten).}
	\label{figure:0703}
\end{figure}

Tonale Gesten sind wie orale Gesten mit gekoppelten Oszillatoren als Taktgeber assoziiert, so dass sich Koordinationsmuster zwischen oralen und tonalen Gesten aus deren Kopplungsgraphen im multiplen Netzwerk ableiten. Paarweise Kopplungen in den verschiedenen Phasenmodi (In-Phase, Anti-Phase, exzentrische Phase) sind somit nicht nur zwischen tonalen Gesten oder zwischen oralen Gesten, sondern auch zwischen tonalen und oralen Gesten möglich. So nimmt \citet{Gao2006} und \citet{Gao2009} beispielsweise für den Ton 1 (Ton 1–H, high level) im Mandarin eine H-Geste an. Die H-Geste koppelt sie dann mit oralen Konstriktionsgesten in CV-Silben (Beispiel: [ma]). Da in der kinematischen Dimension die konsonantische, vokalische und tonale Geste zeitversetzt in der Reihenfolge C-V-T (consonant, vowel, tone) starten, schlussfolgert sie, dass sich die tonale H-Geste wie ein Konsonant verhält. Wie bei Konsonantenclustern in verzweigenden Silbenonsets (vgl. Abbildung~\ref{figure:0702}~(c)) ergeben sich zwischen Konsonant, Vokal und H-Ton konkurrierende Zielspezifikationen: C und H sind In-Phase mit dem Vokal und zusätzlich Anti-Phase (oder einer näher zu spezifizierenden exzentrischen Phase) miteinander gekoppelt, vgl. Kopplungsgraph in Abbildung~\ref{figure:0704}.

\begin{figure}[hbtp]
	\includegraphics[width=4cm,height=4cm]{figures/a08-img4.jpg}
	\caption{Hypothetischer Kopplungsgraph für die Koordination von konsonantischer und vokalischer Geste, CV, und tonaler Hochtongeste, H, mit konkurrierende Kräfte der Zielspezifikationen. Durchgezogene Linie = In-Phase; gestrichelte Linie = Anti-Phase \citep[adaptiert von][]{Gao2009}.}
	\label{figure:0704}
\end{figure}

\subsection{Lexikalische Töne im Mandarin}
\label{subsec:070102}

\citet{Gao2006} und \citet{Gao2009} untersuchte die zeitliche Koordination von tonalen und oralen Gesten mit Hilfe taktgebender Oszillatoren (In-Phase-, Anti-Phase-Beziehungen) bei lexikalischen Tönen im Mandarin Chinesisch. Bei der Modellierung von lexikalischen Tönen im Mandarin geht \citet{Gao2006} und \citet{Gao2009} davon aus, dass sich Töne in ihrer Koordination wie Konsonanten verhalten. Sie ordnet die jeweiligen Töne der zeitlichen Organisation von Onset-Nukleus-Relationen einer Silbe zu. Ihr Modell ist wegweisend für die Darstellung lexikalischer Töne als artikulatorische Gesten. Dennoch kann mit diesem Ansatz nicht der Abbildung von starken kontextbedingten Tonvariationen, wie Ton 3 Sandhi, Rechnung getragen werden. Ihr Ansatz wurde von \citet{Hsieh2011} erweitert, der Töne auch der zeitlichen Organisation von Nukleus-Koda-Relationen zuordnet.

Abbildung~\ref{figure:0705} zeigt die Repräsentation des F0-Verlaufs von Ton 1 (high-level), Ton 2 (rising), Ton 3 (low-falling) und Ton 4 (high-falling), schematisiert nach den Daten von \citet{Gao2009}. Für ihre Studie hatte sie Zielwörter mit der Struktur CV und CVC -- wie [ma] oder [man] -- verwendet. Die Trägersätze waren so konzipiert, dass die Zielwörter in einer Umgebung mit nicht konfligierenden tonalen Targets auftraten, beispielsweise Ton 1 (H) wurde in der tonalen Umgebung HL---H---LH elizitiert.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img5.png}
	\caption{Schematischer Grundtonverlauf im Mandarin nach den Daten von \citet{Gao2009}.}
	\label{figure:0705}
\end{figure}

Abbildung~\ref{figure:0706} zeigt nun die Transformation des F0-Verlaufs auf die entsprechenden Repräsentationen als tonale Gesten (Gestenpartitur, unten) und deren zugehörige Kopplungsgraphen (oben) nach \citet{Gao2009}. Analog zu oralen Konstriktionsgesten zeigt die Partitur für die tonalen Gesten Aktivierungsintervalle vom Start bis zum Erreichen des Targets der damit verbundenen tonalen Bewegungsaufgabe. Entgegen den oralen Konstriktionsgesten ist das Target jedoch nicht im Vokaltrakt sondern im F0-Raum spezifiziert. Es wird von zwei distinktiven tonalen Gesten ausgegangen, die miteinander kombiniert werden können: die Hochtongeste (high tone gesture) und die Tieftongeste (low tone gesture). Beide Gesten steuern dieselbe Traktvariable im Task-Dynamic-Modell an, aber sie unterscheiden sich in ihren Targets.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img6.jpg}
	\caption{Unten: Gesturale Repräsentation für vier Töne im Mandarin (H = high tone gesture, L = low tone gesture). Oben: Zugehörige Kopplungsgraphen (durchgezogene Linien für In-Phase, gestrichelte Pfeile für Anti-Phase) \citep[adaptiert von][]{Gao2009}.}
	\label{figure:0706}
\end{figure}

Für Ton 1---H  (high-level) verwendet \citet{Gao2009} bei den Gestenpartituren (Abbildung~\ref{figure:0706}~(unten)) das Aktivierungsintervall für eine Hochtongeste. Für Ton 2---LH (rising) kombiniert sie eine tiefe und eine hohe Tongeste, wobei sie für die Hochtongeste eine geringere Eigenfrequenz und somit eine geringere Steifheit annimmt. Somit erreicht die Hochtongeste im Vergleich zur Tieftongeste ihr Target später -- ähnlich wie wir es von Vokalen und Konsonanten kennen. Das entspricht dem perzeptiven Eindruck von Ton 2---LH, dass der kurze frühe Abfall des Grundtons nur eine aktive Vorbereitung für die kommende Steigung ist. Für Ton 3---L (low-falling) nimmt sie eine Tieftongeste an und für Ton 4---HL (high-falling) wieder eine Kombination aus Hoch- und Tieftongeste, diesmal aber nicht überlappend sondern sequenziell mit gleicher Eigenfrequenz. Bei Ton 4 entspricht die Sequenz HL wieder dem perzeptiven Eindruck, dass der kurze frühe Anstieg nur eine Vorbereitung für den kommenden Fall des Grundtons ist.

Für die kanonische Form von Silben mit nur einem Ton (Ton 1---H und Ton 3---L) zeigt sie im kinematischen Signal, dass die oralen Konstriktionsgesten CV und die Tongesten T in der Reihenfolge C-V-T starten. Dabei findet sie vergleichsweise große zeitliche Abstände zwischen den Onsets der jeweiligen Bewegungen: Der Konsonant wird im Durchschnitt ca.~$50$~ms vor dem Vokal aktiviert und Ton startet entsprechend ca.~$50$~ms nach dem Vokal. Gao schlussfolgert aus diesen Ergebnissen, dass sich die Tongeste wie eine konsonantische Geste verhalte. Konsonantische und tonale Geste bildeten gemeinsam mit dem Vokal konkurrierende Zielspezifikationen. Konsonant und Ton seien dann beide im In-Phase-Modus mit dem Vokal und untereinander in Anti-Phase gekoppelt. Diese Koordination ist in Form von Kopplungsgraphen in Abbildung~\ref{figure:0706}~(oben links) skizziert. Es ergibt sich aus den konkurrierenden Zielspezifikationen eine Stabilität des Zentrums von Konsonant und Ton relativ zum Vokal: Als Konsequenz bewegt sich der Konsonant -- relativ zum Vokal -- nach links und der Ton nach rechts.

Der Kopplungsgraph in Abbildung~\ref{figure:0706}~(oben links) ist ebenfalls für Ton 2---LH gültig. So symbolisiert in diesem Graph der Ton T entweder eine Hoch- oder Tieftongeste oder eine Kombination aus beiden. Beide Gesten, Tief- und Hochtongeste, starten synchron und bilden gemeinsam mit dem Konsonanten eine Zentrumskoordination (c-center coordination), aber die Hochtongeste hat eine geringere Ausführungsgeschwindigkeit als der Tiefton.

Die einzige Ausnahme bildet Ton 4---HL. Hier nimmt \citet{Gao2006} und \citet{Gao2009} eine sequentielle Kopplung zwischen den Tönen an (Abbildung~\ref{figure:0706}~(oben rechts)). Somit gibt es in diesem Kopplungsgraph drei konkurrierende Zielspezifikationen, und zwar zwischen C und V, zwischen  ${T}_{1}$ und V sowie zwischen  ${T}_{2}$ und V. Als Konsequenz startet im Output des Modells der Vokal und ${T}_{1}$ mehr oder weniger zeitglich, da sich  ${T}_{1}$ im Zentrum der ${C}-{T}_{1}-{T}_{2}$-Verbindung befindet.

\subsection{Kontextbedingten Variation bei Tönen}
\label{subsec:070103}

In der Analyse von Gao ist Ton 3 (low-falling) in der folgenden tonalen Umgebung eingebettet: LH---L---HL. Somit folgt auf Ton 3 ein Hochton. \citet{Hsieh2011} diskutiert die Modellierung von \citet{Gao2009} und merkt an, dass sich Ton 3 in verschiedenen Kontexten unterschiedlich verhalte \citep[vgl. auch][]{Xu1997,Cho2011}. Demnach reiche eine Analyse als einzelne Tieftongeste für die quantitative Abbildung der Variationen von Ton 3 nicht aus. Vielmehr bestehe Ton 3 aus zwei tonalen Gesten, einer Tief- und Hochtongeste, die in verschiedenen Kontexten zu unterschiedlichem Output führten.

\citet{Hsieh2011} beschreibt die folgenden drei Variationen für Ton: Full~Tone~3, Low~Tone~3 und Sandhi~Tone~3.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img7.png}
	\caption{Schematische Repräsentation des F0-Verlaufs für Varianten von Ton~3 im Mandarin nach den Daten von \citet{Hsieh2011}.}
	\label{figure:0707}
\end{figure}

Bei Ton~3 (full) ist die Tieftongeste in-phase und die Hochtongeste in Anti-Phase mit dem Vokal gekoppelt. Somit verhält sich die Tieftongeste wie ein Onset-Konsonant und die Hochtongeste wie ein Koda-Konsonant (vgl. Abbildung~\ref{figure:0708}). Als Konsequenz ergibt sich ein relativ später Anstieg von F0 relativ zu Silbe.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=4.64cm,height=2.81cm]{figures/a08-img8.jpg}
	\caption{Kopplungsgraph für Ton~3 (full) und Ton~3 (low) nach \citealt[891]{Hsieh2011}; durchgezogene Linien = In-Phase, gestrichelte Linien = Anti-Phase. Die tonale H Geste verhält sich wie ein Konsonant in der Koda und als Resultat ergibt sich ein später Anstieg des F0.}
	\label{figure:0708}
\end{figure}

Die Realisation von Ton~3 (low) ist das Ergebnis einer nachfolgenden Hochtongeste, die sich mit der finalen Hochtongeste von Ton~3 überlappt. Die Variation ergibt sich also -- ähnlich wie bei der Assimilation von oralen Gesten -- aus einem quantitativen Grad der gesturalen Überlappung (hier von Koda H und nachfolgendem Onset H, vgl. Abbildung~\ref{figure:0709}). Das ist deshalb möglich, weil die Hochtongeste H von Ton~3 in Anti-Phase mit dem Vokal gekoppelt ist und somit eine Nukleus-Koda-Relation bildet. Sie fällt in der beschriebenen Umgebung außerhalb der mit Ton~3 assoziierten Silbe und es wird auf dieser Silbe nur ein tiefer Ton perzipiert.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img9.jpg}
	\caption{Überlappung der finalen Hochtongeste H von Ton 3 (low) mit nachfolgender Hochtongeste in Ton 1. Durchgezogene Linien = In-Phase, gestrichelte Linien = Anti-Phase. Darstellung für V und T \citep[nach][891]{Hsieh2011}.}
	\label{figure:0709}
\end{figure}

Bei Ton~3 Sandhi wird Ton~3, der von einem weiteren Ton~3 gefolgt wird, wie ein Ton~2 realisiert. Nach \citet{Hsieh2011} kommt es bei Ton~3~Sandhi zu einer Änderung im Kopplungsgraph zwischen den Phasenbeziehungen des „Koda“-Tons H. Folgt auf Ton~3 ein weiterer Ton~3, so wird eine zusätzliche In-Phase-Kopplung zwischen Tieftongeste L und Hochtongeste H angenommen. Als Konsequenz ergibt sich ein früherer Anstieg der F0-Bewegung in der Zielsilbe, der den perzeptiven Eindruck von Ton~2 erweckt. \citet{Hsieh2011} schlussfolgert, dass eine solche Phasenverschiebung vom weniger stabilen Anti-Phase-Modus zwischen L und H zum stabilen In-Phase-Modus diachron das Ergebnis einer Destabilisierung des Anti-Phase-Modus unter Erhöhung der Artikulationsrate sein könnte: Eine ansteigende Artikulationsrate begünstigt Synchronie zwischen den Oszillatoren, die mit den Tongesten assoziiert sind.

\section[Postlexikalische Töne: Tonale Anstiege (Katalanischen -- Deutschen)]{Postlexikalische Töne: Tonale Anstiege im Katalanischen und Deutschen}
\label{sec:0702}

Wie können Tonakzente in Nicht-Tonsprachen wie Deutsch, Englisch, Italienisch, Spanisch oder Katalanisch modelliert werden? Eine Möglichkeit besteht darin, dass Tonakzente sich ähnlich wie Töne im Mandarin verhalten und zusammen mit konsonantischen und vokalischen Gesten konkurrierende Zielspezifikationen bilden. Das würde bedeuten, dass tonale Gesten die internen Silbenkopplungsgraphen beeinflussen (Konsonanten würden dann kinematisch vor dem Vokal starten und nicht mehr gleichzeitig mit ihm aktiviert werden). Es ist aber auch möglich, dass sich das Kopplungsnetzwerk bei Tonakzenten nach anderen Gesetzmäßigkeiten organisiert. So sind tonale Gesten im Mandarin Teil der lexikalischen Repräsentation von Wörtern und Silben und könnten dadurch in das interne Netzwerk der Silbenorganisation integriert sein. Artikulatorische Studien haben gezeigt, dass postlexikalische Tonakzente hingegen keinen Einfluß auf den intrasilbischen Kopplungsgraphen nehmen (\citealt{Mücke2009b, Mücke2012} für Katalanisch und Wiener Deutsch; \citealt{Niemann2011} für Italienisch und Deutsch; \citealt{Niemann2015,Niemann2017} für Deutsch, Norddeutsche Varietät).

Im Folgenden wird aufgezeigt, wie steigende Tonakzente für Katalanisch und Deutsch im Gestenmodell abgebildet werden können. Wir beschäftigen uns mit der Frage, wie der Beginn des tonalen Anstiegs, L, mit konsonantischen und vokalischen Gesten koordiniert ist. Eine detaillierte Beschreibung dieser Modellierungsformen befindet sich in \citet{Mücke2012}. Kapitel~\ref{subsec:070202} gibt dann einen Ausblick, wie sich der Zielpunkt der Hochtongeste, H, im Hinblick auf die Silbenkopplung im Wiener Deutschen verhält. Hier findet sich eine detailliertere Beschreibung in \citet{Mücke2008b} zum Wiener Deutschen, sowie eine Studie zum Standarddeutschen in \citet{Niemann2015} und \citet{Niemann2017}.

\subsection{Methode: Tonaler Anstieg im Katalanischen und Wiener Deutschen}
\label{subsec:070201}

Im Katalanischen werden steigende LH-Tonakzente für die Markierung von weitem und kontrastivem Fokus verwendet. Beide Akzente zeigen ein vergleichbares Alignierungsmuster \citep{Prieto2007a}: Der Beginn des Tonhöhenanstiegs, L, findet in der Nähe des Beginns der Akzentsilbe statt, während der Gipfel, H, gegen Ende der Akzentsilbe erreicht wird. Während beide Tonakzente sich temporal ähnlich verhalten, unterscheiden sie sich jedoch räumlich durch die erreichte Gipfelhöhe im F0-Verlauf. Im kontrastiven Fokus (Abbildung~\ref{figure:0710}~(unten)) -- dem prominenteren Akzent -- wird ein höherer Gipfel für die Realisierung von H in der F0-Kontur erreicht (peak height) als im weiten Fokus (Abbildung~\ref{figure:0710}~(oben)).

\begin{figure}[phtb]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img10.jpg}
	\caption{Oszillogramm, F0-Verlauf und Sonagramm für die katalanische Äußerung <La MiMAmi> im kontrastiven Fokus. Die Grenzen des Zielwortes <MiMAmi> sind mit vertikalen Linien markiert, die Akzentsilben <MA> grau schattiert.}
	\label{figure:0710}
\end{figure}

Bei den katalanischen Zielwörtern handelt es sich um fiktive Namen wie <Mimami>. In allen Antwort-Äußerungen folgte dem Nuklearakzent ein tiefer Grenzton.

%%(7.11)
\begin{exe}
	\ex Weiter Fokus:\label{ex:0711}
	\sn F: Qui va venir? --- (lit.: Wer kam?)
	\sn A: [La MiMAmi]\textsubscript{Fokus} --- (lit.: Die Mimami.)
\end{exe}

%%(7.12)
\begin{exe}
	\ex Kontrastiver Fokus:\label{ex:0712}
	\sn F: Va venir la MiMAmila? --- (lit.: Kam die Mimamila?)
	\sn A: No, [la MiMAmi]\textsubscript{Fokus} --- (lit.: Nein, die MiMAmi)
\end{exe}

Es wurden acht Zielwörter mit der lexikalisch betonten Silbe als Zielsilbe verwendet. Dabei wurden systematisch die Silbenstruktur (offen und geschlossen wie in 'CV.CV und 'CVC.CV), der Artikulationsort des initialen Konsonanten der Zielsilbe (C~=~labial oder alveolar) und die Größe des Fußes (zwei versus drei Silben) variiert. Diese Variationen kommen zustande, weil die Alignierung des F0-Gipfels, H, von prosodischen Effekten betroffen ist. So ist für das Katalanische ähnlich wie für das Spanische oder Deutsche bekannt, dass tonale Gipfel -- das Ende des tonalen Anstiegs -- in nuklear steigenden Akzenten systematisch später in geschlossenen als in offenen Silben aligniert sind \citep[u.a.][]{Prieto2007b,Prieto2007a,Mücke2009b,Mücke2012}. Hinzu kommt, dass die Fußgröße der Testwörter als Faktor zu berücksichtigen ist, weil die kompensatorische Kürzung polysilbischer Formen (polysyllabic shortening) einen Einfluss auf die Gipfelposition haben kann. Die Zielwörter waren Mami, Mamila, Mamzi, Mamzila, Nani, Nanila, Nanmi, Nanmila.

Für das Deutsche wurde die Wiener Varietät untersucht. Es wurden Frage-Antwort-Paare mit Zielwörtern im kontrastiven Fokus verwendet, vgl. Beispiel~\ref{ex:0713}. In deutschen Deklarativsätzen werden vor allem in nuklear kontrastiven Akzente steigende LH-Konturen produziert \citep{Baumann2006}. Den Nuklearakzenten folgte ein tiefer Grenzton.

%%(7.13)
\begin{exe}
	\ex Kontrastiver Fokus:\label{ex:0713}
	\sn F: Hat sie die Mammi oder die Nanni bestohlen?
	\sn A: Sie hat [die MAMMi]\textsubscript{ Fokus} bestohlen.
\end{exe}

Analog zum Katalanischen wurden die Silbenstruktur (offen/geschlossen) und der Artikulationsort des initialen Konsonanten der Zielsilbe (labial/alveolar) variiert. Dabei wurde die Silbenstruktur mit Hilfe der phonologischen Vokallänge variiert (Langvokale 'CV:.CV und Kurzvokale 'CVCV). Im Deutschen treten Kurzvokale nicht in offenen Silben auf, die lexikalisch betont sind, so dass Ambisyllabizität für den intervokalischen Konsonanten in der Sequenz 'CVCV angenommen wird. Das verdeutlichen auch die psycholinguistischen Experimente von \citet{Schiller1997}. Diese zeigen, dass Sprecher des Holländischen dazu tendieren, Silben mit Kurzvokal als geschlossene Silben zu produzieren. Darüber hinaus lässt sich im Deutschen annehmen, dass bei den verwendeten Zielwörtern der definite Artikel zusammen mit dem benachbarten Inhaltswort ein prosodisches Wort ergibt (<die Mahmi>). Die Zielwörter waren Mahmi, Mammi, Nahni, Nanni.

Abbildung~\ref{figure:0711} gibt ein Beispiel für die Äußerung <Sie hat die MAHmi bestohlen.> Der F0-Verlauf für den Nuklearakzent (kontrastiver Fokus) zeigt eine vergleichsweise späte Alignierung; er beginnt erst spät im Vokal der CV-Akzentsilbe zu steigen und erreicht seinen Gipfel erst in der folgenden lexikalisch unbetonten Silbe.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img11.jpg}
	\caption{Oszillogramm, F0-Verlauf und Sonagramm für die die Äußerung <Sie hat die MAHmi bestohlen> im kontrastiven Fokus. Die Grenzen des Zielwortes <MAHmi> sind mit durchgezogenen Linien markiert, die Akzentsilben <MAH> grau schattiert.}
	\label{figure:0711}
\end{figure}

Die Aufnahmen wurden mit einem Carstens AG100 (5 Kanäle) mittels 2-D Elektromagnetischer Artikulographie im Labor des I\textit{f}L Phonetik der Universität zu Köln durchgeführt. An dem Experiment nahm für das Katalanische eine Sprecherin aus Zentralkatalonien und für das Wiener Deutsche eine Sprecherin aus Wien teil. Sensoren wurden auf den unteren Lippenrand, Zungenblatt und Zungenrücken befestigt, um die Bewegungen der primären Artikulatoren aufzuzeichnen. Die Probandinnen lasen das Sprachmaterial in pseudorandomisierter Form von einem Computerbildschirm ab. Es wurden 120 Targetwörter (Katalanisch: 8 Targetwörter x 5 Wiederholungen x 2 Fokuskonditionen; Deutsch: 4 Targetwörter x 10 Wiederholungen) aufgezeichnet. Beide Sprecherinnen realisierten durchgängig nuklear steigende Tonakzente auf den Zielwörtern \citep[vgl. auch][]{Mücke2012}.

Es wurden tonale Landmarken in der F0-Kontur, segmentale Landmarken in der akustischen Wellenform und gesturale Landmarken in der kinematischen Wellenform identifiziert. Für den steigenden LH-Akzent wurden lokale Wendepunkte in der F0-Kontur manuell identifiziert. Dabei wurde das lokale Minimum zu Beginn des F0-Anstiegs (L) und das Maximum am Ende des Anstiegs (H) annotiert. Für die akustische Analyse wurden L und H als tonale Zielpunkte gemäß des AM-Modells behandelt. In der kinematischen Analyse (AP-Modell) wurde der Beginn der tonalen Geste zu dem Zeitpunkt festgelegt, an dem die F0-Bewegung in Richtung der gestischen Zielspezifikation beginnt. Das bedeutet, dass das tonale Label für L im AM-Modell und der Onset der H-Geste in der AP zeitgleich auftreten. In dem verwendeten Material fällt der Onset der H-Geste mit dem Offset der vorangehenden L-Geste zusammen.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img12.jpg}
	\caption{Annotationsbeispiel für das Setzen von Landmarken im F0-Verlauf für die Äußerung <Sie hat die MAHmi bestohlen> im Wiener Deutsch. Es werden Wendepunkte für L und H im F0-Verlauf bestimmt (Annotation nach AM-Model), die dann in Relation zu tonalen Gesten gesetzt werden (nach AP Modell).}
	\label{figure:0712}
\end{figure}

Für die akustischen Analysen wurden Segmentgrenzen von Konsonanten und Vokalen in den Zielwörtern identifiziert. Dazu wurden Oszillogramme und zugehörige Breitbandsongramme gleichzeitig dargestellt. Die Segmentgrenzen zwischen Konsonanten und Vokalen wurden zum Zeitpunkt des abrupten Energieabfalls bei der Bildung des konsonantischen Verschlusses im Spektrum identifiziert. Das galt für Nasale (starke spektrale Dämpfung), Laterale (hier insbesondere in den höheren Formantstrukturen) und Frikative (zusätzlich Auftreten aperiodischer Wellenformen bei der geräuschverursachenden Engebildung). Auf Basis der Segmentgrenzen wurden zeitliche Abstände zwischen dem Beginn des F0-Anstiegs (der Tiefpunkt für L) und dem Beginn des initialen ${C}_{1}$ Segments der akzentuierten Silbe ermittelt (Abstand: Ton- ${C}_{1}${}-Segment).

Die kinematischen Landmarken wurden anhand der vertikalen Bewegungen der Artikulatoren ermittelt. Dazu wurden die vertikalen Positionstrajektorien der Sensoren auf der Unterlippe für /m/, der Zungenspitze für /n/ und dem Zungenrücken für die Vokalbewegungen verwendet. Die Startpunkte der konsonantischen und vokalischen Bewegungen wurden anhand von Nulldurchgängen in den jeweiligen Geschwindigkeitskurven bestimmt. Die Abbildung~\ref{figure:0713} zeigt ein kinematisches Landmarkenschema für die Zielsilbe <ma> im weiten Fokus (Zielwort <MiMAmi>). Es ist gut zu erkennen, dass der Vokal und der Konsonant gleichzeitig aktiviert werden, der Vokal jedoch eine langsamere Ausführungsgeschwindigkeit hat.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img13.jpg}
	\caption{Von oben nach unten Oszillogramm, vertikale Positions- und Geschwindigkeitskurve für den Zungenrücken zur Erfassung der Vokalproduktion /a/ und für die untere Lippe zur Erfassung der Konsonantenproduktion /m/ in der Zielsilbe. <ma> (Katalanisch). Die Aktivierungsintervalle von Onset bis Offset der Bewegung in /a/ und /m/ sind grau schattiert und die zugehörigen Nulldurchgänge in den Geschwindigkeitskurven mit Punkten markiert. Auf Basis der kinematischen Landmarken wurden Zeitabstände zwischen Startpunkten (Onsets) der tonalen Gesten (H-Gesten) und der oralen Gesten (V und C) berechnet. Die kinematischen Berechnungen basieren auf Onset-zu-Onset Abständen, d.\,h., es wurden Abstände zwischen Zeitpunkten kalkuliert, an denen gestische Aktivierungsintervalle beginnen.}
	\label{figure:0713}
\end{figure}

Sowohl für die akustische als auch für die kinematische Analyse werden zeitliche Abstände in der Form  $A-B$ ermittelt. Dabei indizieren negative Werte, dass A früher als B auftritt, und positive Werte, dass $B$ früher als $A$ auftritt. Tabelle~\ref{table:0701} fasst die relevanten Messvariablen zusammen.

\begin{table}[htpb]
%	\resizebox{\textwidth}{!}{
		\begin{tabularx}{\textwidth}{llX} \lsptoprule
			\textbf{Variable} & \textbf{Ebene} & \textbf{Beschreibung}\\ \midrule
			\textbf{L-C1onset} & Akustik & Zeitlicher Abstand (ms) zwischen dem Beginn des nuklearen F0-Anstiegs (L) in der F0-Kontur und der linken Segmentgrenze des initialen Konsonanten in der akzentuierten Silbe. Negative Werte indizieren, dass der linke Rand der Akzentsilbe vor dem {L}{}-Ton auftritt.\\ \cmidrule{1-3}
			\textbf{Ton-zu-V} & Artikulation & Zeitlicher Abstand (ms) zwischen dem Beginn des nuklearen F0-Anstiegs (Onset der H-Geste) in der F0-Kontur und dem Beginn der vokalischen Geste in der akzentuierten Silbe. Negative Werte indizieren, dass die vokalische Bewegung vor der tonalen Bewegung startet.\\ \cmidrule{1-3}
			\textbf{Ton-zu-C} & Artikulation & Zeitlicher Abstand (ms) zwischen dem Beginn des nuklearen F0-Anstiegs (Onset der H-Geste) in der F0-Kontur und dem Beginn der konsonantischen Geste in der akzentuierten Silbe. Negative Werte indizieren, dass die konsonantische Bewegung vor der tonalen Bewegung startet.\\ \cmidrule{1-3}
			\textbf{C-zu-V} & Artikulation & Zeitlicher Abstand (ms) zwischen dem Beginn der konsonantischen Geste und der vokalischen Bewegung in der akzentuierten Silbe; kinematische Messung. Negative Werte indizieren, dass die konsonantische Bewegung vor der vokalischen Bewegung startet.\\ \lspbottomrule
		\end{tabularx}
%	}
	\caption{Messvariablen auf akustischer und artikulatorischer Ebene.}
	\label{table:0701}
\end{table}

\subsection{Ergebnisse: Tonale Anstiege im Katalanischen und Deutschen}
\label{subsec:070202}

Zunächst sollen die akustischen Alignierungsmuster im Katalanischen und Wiener Deutschen im Rahmen des AM-Modells verglichen werden. Hierfür wurden die Abstände zwischen dem L-Ton und dem Beginn des initialen Konsonanten, ${C}_{1}$, in der akzentuierten Silbe berechnet(${L}-{C1}_{onset}$). Eine Tabelle, die sämtliche Werte für die beiden Datensätze Katalanisch und Wiener Deutsch abbildet, findet sich im Anhang (siehe Kapitel~\ref{chap:app01}). Wir konzentrieren uns im Folgenden auf den labialen Datensatz.

Abbildung~\ref{figure:0714} zeigt die Häufigkeitsverteilungen im Katalanischen (hellgrau) und Wiener Deutschen (dunkelgrau) für Zielwörter im kontrastiven Fokus mit offener Zielsilbe. Negative Werte auf der x-Achse indizieren, dass der L-Tiefton systematisch vor ${C}_{1}$ auftritt. Positive Werte indizieren, dass er nach ${C}_{1}$ auftritt. Es sind zwei unterschiedliche Verteilungen erkennbar. Im Katalanischen tritt der Tiefton L vor ${C}_{1}$ auf (durchschnittlich $28\,ms$ vor ${C}_{1}$), während er im Wiener Deutschen nach ${C}_{1}$ auftritt (durchschnittlich $71\,ms$). Der Tiefton L ist demnach in den labialen Datensätzen knapp $100\,ms$ früher im Katalanischen als im Deutschen aligniert und die Messwerte überlagern sich in den Stichproben nicht.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=.8\textwidth]{figures/a08-img14.jpg}
	\caption{Häufigkeitsverteilung für die akustischen Alignierungsabstände L-${C}_{1}$ Onset (Katalanisch in hellgrau und Wiener Deutsch in dunkelgrau). Negative Werte indizieren, dass L vor der Akzentsilbe auftritt. Positive Werte indizieren, dass L nach der Akzentsilbe auftritt.}
	\label{figure:0714}
\end{figure}

In Abbildung~\ref{figure:0715} sind die akustischen Alignierungsmuster für den Zielfuß [ma.mi] im Katalanischen (links) und [maː.mi] im Wienerischen (rechts) schematisiert. Die Abbildung ist zeitlich skaliert und basiert auf statistischen Mittelwerten, die in der genannten Abbildung aufgeführt sind. Die lexikalische betonte Silbe ist grau schattiert.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=.8\textwidth]{figures/a08-img15.png}
	\caption{Schematisiertes akustisches Alignierungsmuster für nuklear steigende LH-Akzente, kontrastiver Fokus im Katalanischen (links) und kontrastiver Fokus im Wiener Deutschen (rechts).}
	\label{figure:0715}
\end{figure}

In beiden Sprachen tritt der Tiefton L in der Nähe des C1-Segments auf (initialer Konsonant der lexikalisch betonten Silbe). Im Katalanischen tritt L vor dem akustischen Onset von C1 und im Wiener Deutschen nach ihm auf. Es zeigt sich, dass mit Hilfe der Segmentalen Ankerhypothese im Rahmen des AM-Modells Alignierungsmuster zwischen Sprachen gut darstellbar sind (vgl. u.a. \citealt{Arvaniti1998} für Griechisch; \citealt{Prieto2007b} für Spanisch; \citealt{Ladd1999} für Englisch; \citealt{Ladd2000} für Holländisch; \citealt{Dimperio2007} für Neapolitanisches Italienisch) und regiolektalen Varietäten innerhalb einer Sprache \citep[u.a.][]{Atterer2004, Braun2007, Mücke2008a, Mücke2008b, Kleber2008, Mücke2009a, Mücke2009b} für unterschiedliche nord-, süd- und ostdeutsche Varietäten). Während die deskriptive Darstellung der Algnierungsunterschiede gut gelingt, ist ihre Modellierung oder Phonologisierung jedoch problematisch. So basiert die AM-Beschreibung auf akustischen Ankern wie „linker Rand des initialen Konsonanten in der lexikalisch betonten Silbe“ für das Katalanisch und „Mitte des initialen Konsonanten in der lexikalisch betonten Silbe“ im Wiener Deutschen. Deshalb spiegeln die Alignierungsunterschiede im Rahmen des AM-Modells nicht unterschiedliche phonologische Assoziationen wider, sondern beschreiben vielmehr phonetisches Detail \citep{Atterer2004,Ladd2008}. Diese Auffassung wird durch die Ergebnisse der Studien zum Katalanischen und Wiener Deutschen gestützt: Der initiale Konsonant der lexikalisch betonten Silbe ist in beiden Sprachen der segmentale Anker. Die ermittelten Alignierungsunterschiede zwischen Katalanisch und Wiener Deutsch sind dabei phonetischer, gradueller Natur.

Die artikulatorischen Daten lassen sich am besten veranschaulichen, wenn man zunächst sein Augenmerk auf die Koordination der silbeninternen Koordination von konsonantischer und vokalischer Geste, CV, richtet. Hierzu wurde der zeitliche Abstand (ms) zwischen dem Beginn der konsonantischen Geste und der vokalischen Bewegung in der akzentuierten Silbe gemessen. Negative Werte indizieren, dass die konsonantische Bewegung vor der vokalischen Bewegung startet. Die Werte sind in der Häufigkeitsverteilung in Abbildung~\ref{figure:0716} dargestellt, jeweils für Katalanisch (hellgraue Verteilung) und Wiener Deutsch (dunkelgraue Verteilung). Das Modell der gekoppelten Oszillatoren propagiert für die Selbstorganisation von CV-Silben (Kapitel~\ref{subsec:030301}) eine In-Phase-Kopplung von C und V. Dem Modell zufolge starten beide Gesten gleichzeitig. Da die vokalische Geste, V, eine geringere Ausführungsgeschwindigkeit als die konsonantische Geste, C, aufweist, entsteht auf akustischer Oberfläche der Eindruck einer Abfolge von C und V. Eben dieses Timing finden wir in unseren Stichproben für das Katalanische und Deutsche (Abbildung~\ref{figure:0716}). Im Katalanischen tritt die konsonantische Geste sehr kurz vor der vokalischen Geste auf (durchschnittlich $-2$~ms in den labialen Daten). Im Wiener Deutschen verhält es sich umgekehrt, denn hier tritt die konsonantische Geste sehr kurz nach der vokalischen auf (durchschnittlich $5$~ms). Die Unterschiede sind aber sehr gering, und sie basieren auf jeweils nur einem Sprecher bzw. einer Sprecherin pro Sprache. Die Häufigkeitsverteilungen in beiden Stichproben überlappen beinah vollständig. In beiden Sprachen starten C und V synchron. Diese In-Phase-Koordination ist in beiden Sprachen von der Anwesenheit eines Tonakzents unbeeinflusst.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img16.jpg}
	\caption{Häufigkeitsverteilung für die artikulatorischen Alignierungsabstände C-zu-V (Katalanisch in hellgrau und Wiener Deutsch in dunkelgrau). Negative Werte indizieren, dass C vor V auftritt und umgekehrt.}
	\label{figure:0716}
\end{figure}

Betrachten wir nun die Koordination der tonalen Gesten mit der Silbe. Da die konsonantische und die vokalische Geste gleichzeitig starten, genügt ein Vergleich mit einer der beiden oralen Gesten. Hier wird als Beispiel die vokalische Geste bevorzugt, weil sie den Nukleus der Silbe bildet und weil im AM Modell der Tonakzent mit dem Nukleus der Akzentsilbe assoziiert ist. Des Weiteren beschränken wir uns analog zur akustischen Analyse auf Zielwörter mit offener Silbenstruktur, da eine Varianzanalyse in der Stichprobe Wiener Deutsch einen Effekt der Silbenstruktur auf die Ton-zu-V Koordination gezeigt hat.

Abbildung~\ref{figure:0717} zeigt die Häufigkeitsverteilungen für die Messvariable Ton-zu-V für Katalanisch und Wiener Deutsch. Es handelt sich dabei um den zeitlichen Abstand (ms) zwischen dem Beginn des nuklearen F0-Anstiegs (Onset der H-Geste) in der F0-Kontur und dem Beginn der vokalischen Geste in der akzentuierten Silbe. Negative Werte indizieren, dass die vokalische Bewegung vor der tonalen Bewegung startet. Im Katalanischen (hellgraue Verteilung) starten tonale und vokalische Geste synchron. Die tonale Geste startet durchschnittlich nur 4\,ms vor der vokalischen Geste. Das bedeutet für Katalanisch einen synchronen Trigger der tonalen und oralen Gesten. Innerhalb der Silbe starten C und V in-phase und zwischen tonaler Geste und V besteht ebenfalls eine in-phase-Relation. Im Wiener Deutschen (dunkelgraue Verteilung) verhält es sich jedoch anders. Hier startet die tonale Geste deutlich später als die vokalische Geste, durchschnittlich 133\,ms nach der Aktivierung der vokalischen Geste. Die tonalen Gesten werden im Wiener Deutschen im Hinblick auf orale Gesten stark verzögert aktiviert. Demgegenüber bleibt die Synchronisation der oralen Gesten untereinander unbeeinflusst: C und V starten -- wie im Katalanischen -- synchron.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img17.jpg}
	\caption{Häufigkeitsverteilung für die artikulatorischen Alignierungsabstände Ton-zu-C (Katalanisch in hellgrau und Wiener Deutsch in dunkelgrau). Negative Werte indizieren, dass der Ton vor dem initialen Konsonanten, C, auftritt. Positive Werte indizieren, dass der Ton nach C auftritt.}
	\label{figure:0717}
\end{figure}

Abbildungen~\ref{figure:0718} und~\ref{figure:0719} veranschaulichen die gesturale Koordination für Katalanisch und Wiener Deutsch mit Hilfe von Gestenpartituren (zu Grundlagen der Gestenpartituren vgl. Kapitel~\ref{chap:02}). Die Partituren zeigen Aktivierungsintervalle für orale und glottale Gesten, die auf kinematischen Daten der Bewegungsaktivierung und Deaktivierung der ausführenden Artikulatoren (Start bis Ziel der Bewegung) basieren. Diese Abbildungen können in Bezug zu den Alignierungsmustern um Rahmen der segmentalen Ankerhypothese gesetzt werden (Abbildung~\ref{figure:0715}). Die segmentale Ankerhypothese zeigt bereits, dass der Anstieg des Nuklearakzents im Katalanischen früher (kurz vor Beginn des Zielwortes) und im Wiener Deutsch später (Mitte des initialen Konsonanten) beginnt, wenn man die akustische Oberfläche betrachtet. Diese Unterschiede spiegeln sich in den Gestenpartituren wider, die das Auftreten von F0 in Bezug zu artikulatorischen Konstriktionsgesten setzen. Allerdings können die Gestenpartituren noch zusätzlich die F0-Bewegung relativ zum Beginn der Vokalgeste veranschaulichen, was auf akustischer Ebene nicht möglich ist, da in der Akustik der Eindruck einer Sequenz von C und V entsteht.

Die Gestenpartituren zeigen von oben nach unten die Aktivierung der Tongesten L und H, den labialen Verschluss für {LA labial closure} [m] und die Zungenrückenkonstriktion für die Vokale {TB pharyngeal wide} [a] und {TB palatal narrow} [i]. Die gepunktete Linie indiziert, dass der Start der L-Tongeste im bitonalen LH-Akzent nicht aus den Daten berechnet werden kann.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img18.png}
	\caption{Gestenpartitur für Katalanisch ['ma.mi]. Die Abbildung ist skaliert und basiert auf statistischen Mittelwerten für zehn Wiederholungen des Zielwortes.}
	\label{figure:0718}
\end{figure}

Die Gestenpartitur für das Katalanische zeigt für die Produktion der lexikalisch betonten Silbe, dass die Onsets für die konsonantische {LA labial closure}, vokalische {TB pharyngeal wide} und die H-Geste alle zeitgleich auftreten. Für weiten und kontrastiven Fokus startet der Onset der tonalen H-Geste synchron mit den Onsets der oralen Konstriktionsgesten für den Vokal und den initialen Konsonanten in der lexikalisch betonten Silbe. Dieses Muster spiegelt eine In-Phase-Koordination von tonalen und oralen Gesten wider: Konsonant, Vokal und Ton sind synchron initiiert. Bei genauer Betrachtung starten die Gesten in der Reihenfolge C-V-T, aber die zeitlichen Unterschiede sind extrem klein.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img19.jpg}
	\caption{Gestenpartitur für Wiener Deutsch ['ma:.mi], kontrastiver Fokus. Die Abbildung ist skaliert und basiert auf statistischen Mittelwerten.}
	\label{figure:0719}
\end{figure}

Bei Betrachtung der Ergebnisse für die Alignierungsmuster im Wiener Deutschen fällt auf, dass der Onset der tonalen H-Geste im Vergleich zur vokalischen Geste mehr als $100$\,ms zeitverzögert auftritt. Dennoch starten die oralen Konstriktionsgesten für den initialen Konsonanten und den Folgevokal synchron. Nur die tonale Geste startet also später.

Um diese Unterschiede zwischen Katalanisch und Wiener Deutsch im Rahmen der AP modellieren zu können, werden die distinktiven Kopplungsgraphen in Abbildung~\ref{figure:0720} und~\ref{figure:0721} angenommen und im artikulatorischen Task-Dynamic-Sprachsynthesystem (TaDA) der Haskins Laboratorien \citep{Nam2004} getestet (vgl. Kapitel~\ref{sec:0102}). Dabei dienten die Kopplungsgraphen als Systeminput, um unterschiedliche Gestenpartituren des Katalanischen und Wiener Deutschen zu generieren. Die TaDA-Gestenpartituren zeigten dabei deutlich die in den Daten gefundenen, späteren Onsets für die tonale H-Geste im Wiener Deutschen.

Die tonalen Gesten L und H sind in den beiden Sprachen sequentiell angeordnet und deshalb miteinander in Anti-Phase gekoppelt (gepunktete Linien). Der Unterschied zwischen den Sprachen liegt in den Kopplungseigenschaften der tonalen und oralen Gesten.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img20.jpg}
	\caption{Gestenpartituren und Kopplungsgraphen für Katalanisch; die Kopplungsgraphen zeigen In-Phase- (durchgezogene Linien) und Anti-Phase-Zielspezifikationen (gestrichelte Linien).}
	\label{figure:0720}
\end{figure}

Im Katalanischen (Abbildung~\ref{figure:0720}) ist die H-Geste in-phase mit der vokalischen Geste gekoppelt (durchgezogene Linie). Die L-Geste dagegen ist nicht direkt mit der vokalischen Geste gekoppelt und startet zu einem früheren Zeitpunkt vor der akzentuierten Silbe. Die H-Geste und die vokalische Geste starten gleichzeitig.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img21.jpg}
	\caption{Gestenpartituren und Kopplungsgraphen für Wiener Deutsch; die Kopplungsgraphen zeigen In-Phase- (durchgezogene Linien) und Anti-Phase- (gestrichelte Linien) Zielspezifikationen.}
	\label{figure:0721}
\end{figure}

Im Wiener Deutschen sind beide tonale Gesten L und H mit der vokalischen Geste In-Phase gekoppelt. Zusätzlich sind L und H miteinander sequentiell gekoppelt. Die daraus resultierenden konkurrierenden Zielspezifikationen bewirken eine Rechtsbewegung der H-Geste, um Platz für die vorangehende L-Geste zu schaffen; das Target der H-Geste (der F0-Gipfel) kann aufgrund der Rechtsbewegung auch außerhalb der lexikalisch betonten Silbe auf die postlexikalische Silbe fallen. Dies Koordinationsmuster ist vergleichbar mit den konkurrierenden Zielspezifikationen (C-Center) in Konsonantenclustern ${C}_{1}{C}_{2}$, bei denen beide Konsonanten, in-phase mit dem Vokal und in Anti-Phase zueinander gekoppelt sind (vgl. \citealt{Browman1989,Browman2000,Nam2003,Nam2007a,Goldstein2009,Marin2008,Hermes2013}), was zu einer Linksbewegung von ${C}_{1}$ und einer Rechtsbewegung von ${C}_{2}$ relativ zum folgenden Vokal in der Kinematik führt.

Es zeigt sich, dass die Alignierungsdifferenzen in Form von Kopplungsgraphen festgehalten und in Form von Zeitrelationen zwischen Taktgebern phonologisiert werden können. Somit ist die H-Geste nicht mit einem arbiträren Zeitpunkt synchronisiert, sondern resultiert automatisch aus den konkurrierenden Zielspezifikationen des Kopplungsgraphen.

Es gibt jedoch auch im AM-Modell die Möglichkeit, einen phonologischen Unterschied zwischen den Alignierungsmustern der nuklear steigenden LH-Akzente im Katalanischen und Wiener Deutschen abzubilden. Dafür kann angenommen werden, dass im Katalanischen der steigende Tonakzent keinen führenden L-Ton besitzt (leading Tone) und die Analyse nur einen H*-Akzent zeigt. Diese Form der Analyse würde zu einer nicht-konkurrierenden Zielspezifikation für die tonale H-Geste mit der vokalischen Geste führen. Für Wiener Deutsch könnte ein L*H statt eines LH* angenommen werden, um dem späteren Anstieg des F0-Verlaufs relativ zum Start der Akzentsilbe gerecht zu werden. Es existiert jedoch im Deutschen keine klare kategoriale Unterscheidung zwischen L*H und LH* (vgl. die Diskussion in \citealt{Braun2003} und \citealt{Braun2007}).

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img22.jpg}
	\caption{(a) Tonales Cluster zusammengesetzt aus zwei (bitonalen) Tonakzenten mit zwei tonalen Knotenpunkten. (b) Tonale Einheit mit einem gemeinsamen sich verzweigenden tonalen Knotenpunkt \citep{Grice1995}.}
	\label{figure:0722}
\end{figure}

Es bestehen außerdem Gemeinsamkeiten zwischen den angenommenen Unterschieden in den Kopplungsgraphen in der Artikulatorischen Phonologie und dem Assoziationsdiagramm im AM-Modell von \citet{Grice1995}, bei dem bitonale Tonakzente entweder als Sequenzen bzw. Cluster (Abbildung~\ref{figure:0722}~(a)) oder als Einheiten (Abbildung~\ref{figure:0722}~(b)) analog zur Darstellung von Affrikaten in der segmentalen Domäne \citep{Yip1989} dargestellt werden.

Die Koordination von Tonakzenten im Katalanischen und Wiener Deutschen und die daraus resultierenden Kopplungsgraphen unterscheiden sich in einer wichtigen Eigenschaft von denen der lexikalischen Töne im Mandarin, wie sie von \citet{Gao2009} analysiert wurden. Im Mandarin werden Silben mit H oder L Tönen mit einer beträchtlichen Zeitverzögerung von (circa 50~ms) zwischen konsonantischen und vokalischen Gesten und zwischen vokalischen und tonalen Gesten produziert. Im Gegensatz dazu starten im Katalanischen und Wiener Deutschen die konsonantischen und vokalischen Gesten gleichzeitig, unabhängig davon, ob ein Tonakzent anwesend ist. Eine Interpretation dieser Ergebnisse (auf der Basis der oben angeführten Kopplungsgraphen) wäre die Folgende: Wenn eine tonale Geste im Sprachen mit postlexikalischen Tönen wie Katalanisch oder Deutsch zu einer Silbe hinzugefügt wird, hat die tonale Geste keinen Einfluss auf die silbeninterne CV-Koordination. Das bestätigen auch Studien von \citet{Niemann2011} zu einer norddeutschen Varietät. Sie fanden keinen Unterschied in der CV-Koordination bei Zielwörtern in akzentuierter (kontrastiver Fokus) und unakzentuierter Position. Wortinitial wurden konsonantische und vokalische Gesten in allen Konditionen synchron initiiert.

Demnach sind lexikalische Töne im Mandarin vollständig im silbeninternen Kopplungsnetzwerk integriert und fungieren hier wie zusätzliche Konsonanten. Demgegenüber sind prosodische (post-lexikalische) Tonakzente im Katalanischen mit der Silbe gekoppelt (oder mit dem Vokal), ohne jedoch die silbeninternen Kopplungsverhältnisse zu beeinflussen. Die Ergebnisse der Daten des Wiener Deutschen betonen noch stärker die Unterschiede zwischen Tonakzenten und lexikalischen Tönen. Aufgrund der konkurrierenden Zielspezifikationen zwischen der tonalen Sequenz (L-H) und dem Vokal entsteht eine starke Verzögerung zwischen dem Auftreten der H-Geste verglichen zur vokalischen Geste. Dennoch wird davon nicht das CV-Timing beeinflusst, denn konsonantische und vokalische Geste starten auch im Wiener Deutschen synchron. Die Kopplungsrelationen zwischen Tonakzent und Silbe (vokalische Geste als Trigger) beeinflussen anders als im Mandarin nicht die silbeninternen Kopplungsrelationen.

\section{Ausblick: Split-Gesten als Anker für tonale Gesten?}
\label{sec:0703}

Mehr Möglichkeiten, um Variationen in der Koordination von tonalen und oralen Gesten zu modellieren, besteht in der Annahme von Split-Gesten. Split-Gesten unterteilen beispielsweise konsonantische Gesten in Verschluss- und Lösungsgeste (\citealt{Nam2007b}, \citealt{Nam2007a}, \citealt{Pouplier2011a}).%%\citep{Nam2007a,Nam2007b,Pouplier2011a}%%

Neben dem oralen Verschluss wird dann zusätzlich die Lösungsgeste modelliert. Dieser Ansatz ist entwickelt worden, um Asymmetrien bei der Konsonantenproduktion abzubilden, beispielsweise, wenn eine Verschlussgeste durch die nachfolgende Öffnung trunkiert worden ist \citep{Harrington1995}. Der Split-Gesten Ansatz lässt sich aber auch für die Modellierung von Tönen und oralen Gesten anwenden, da er ermöglicht, sowohl den Verschluss als auch die Lösung einer oralen Konstriktionsgeste als Anker bzw. Koordinationspunkt zu verwenden. Für die Alignierung steigender nuklearer Akzente im Wiener Deutschen könnte für den späten Gipfel dann auch eine Koordination mit der Lösungsgeste des initialen Konsonanten angenommen werden. Aus dieser Perspektive könnte man sagen, dass im Katalanischen die tonale Hochtongeste in steigenden Nuklearakzenten mit der Verschlussgeste des initialen Konsonanten In-Phase gekoppelt ist, während sie im Wiener Deutschen mit der Lösungsgeste des initialen Konsonanten In-Phase gekoppelt ist. Diese Sichtweise geht aber von Beobachtungen in CV-Silben aus, die nicht mehrere Konsonanten im Silbenonset haben. Bei komplexen Onsets könnte sich das Realisierungsmuster ändern.

Was spricht für die Annahme einer Lösungsgeste in der Artikulatorischen Phonologie? \citet{Browman1992b} haben bereits aufgezeigt, dass die Lösung eines Verschlusses durch die Annahme einer Geste kontrolliert werden müsse. Diese Idee weicht von dem Grundmodell der Artikulatorischen Phonologie ab, bei dem sich orale Gesten nach Verschlusslösung auf eine Neutralposition als nicht näher spezifizierten Parameter zubewegen. \citet{Nam2007b} zeigt jedoch, dass die konsonantische REL-Geste Besonderheiten in den Parametern Steifheit und Target aufweist. Wenn beispielsweise Konsonant und Vokal die gleiche Traktvariable teilen (/ka/, /ki/, Traktvariable TB), so entspricht im Onset die Steifheit von REL der Steifheit eines Konsonanten. Das Target von REL jedoch entspricht dem Target des begleitenden Vokals.

Werden orale Konsonanten in Verschluss- und Lösungsgeste aufgeteilt, so besteht dann jeder Konsonant aus zwei Gesten (CLO und REL), die eigene Kopplungen beispielsweise mit dem Vokal eingehen \citep{Nam2007a, Nam2007b}. Abbildung~\ref{figure:0723} zeigt die Kopplungsgraphen für CV und VC mit den konsonantischen Split-Gesten CLO und REL. Im Onset, CV, sind beide Split-Gesten in einer In-Phase-Kopplung mit dem Vokal und in Anti-Phase zueinander. Sie verhalten sich streng genommen wie ein Cluster, obwohl es sich nur um einen einzelnen Konsonanten handelt. In der Nukleus-Koda-Relation, VC, hingegen ist nur der Verschluss CLO direkt mit dem Vokal in Anti-Phase gekoppelt und es folgt sequentiell die Lösung REL.

\begin{figure}[htbp]
	\includegraphics[width=\textwidth]{figures/a08-img23.jpg}
	\caption{Kopplungsgraphen CV und VC nach \citet{Nam2007a} mit Split-Gesten für den Konsonanten C (CLO = closure, REL = release). Durchgezogene Linien = In-Phase, gestrichelte Linien = Anti-Phase.}
	\label{figure:0723}
\end{figure}

Die Organisation in CV kann unterschiedliche Regularitäten abbilden. So startet im Onset die vokalische Bewegung häufig erst nach dem Beginn des konsonantischen Verschlusses. Diese Abfolge CLO-V-REL ergäbe sich dann aus der zentrumsartigen Organisation (C-Center) von CLO und REL mit dem Vokal.

Durch die konkurrierenden Zielspezifikationen wird CLO relativ zum Vokal nach links verschoben und startet somit früher. Auch führt die feste Bindung in der „molekularen Struktur“ in CV zu einer erhöhten Stabilität in der zeitlichen Koordination. So hat \citet{Byrd1996b} beobachtet, dass es weniger Variabilität in der Verschlussdauer von Konsonanten im Onset als in der Koda gibt. Der Ansatz der Split-Gesten führt noch einen weiteren Schritt weg von dem traditionellen Segmentbegriff \citep{Pouplier2011a} und eröffnet, wie eingangs erörtert, neue Möglichkeiten in der Kopplung oraler und glottaler Gesten, da sie mehr Anker- oder Koordinationspunkte zur Verfügung stellt.