Het blootleggen van het geluid van motherese, baby talk across languages
overal ter wereld spreken moeders anders tegen hun kinderen dan tegen andere volwassenen — en Princeton onderzoekers hebben een nieuwe manier gevonden om die stemverschuiving te kwantificeren.
moeders interageren met hun baby’ s in het Princeton Baby Lab, waar onderzoekers consistente verschuivingen in vocaal timbre identificeerden tussen moeders die hun kinderen spreken of lezen en die met andere volwassenen spreken.
met hun kinderen schakelen moeders over naar een speciale communicatieve modus bekend als “motherese” of “baby talk” — een overdreven en enigszins muzikale vorm van spraak. Hoewel het misschien raar klinkt voor volwassenen, heeft onderzoek aangetoond dat het een belangrijke rol speelt bij het leren van talen, het aangaan van baby’ s emoties en het benadrukken van de structuur in taal, om baby ‘ s te helpen de puzzel van lettergrepen en zinnen te decoderen.
een moeder spreekt met haar baby.
en nu hebben Princeton-onderzoekers “een nieuwe aanwijzing geïdentificeerd die moeders impliciet gebruiken om het leren van talen van baby’ s te ondersteunen”, aldus Elise Piazza, een postdoctoraal onderzoeksassistent bij het Princeton Neuroscience Institute (PNI). “We ontdekten voor het eerst dat moeders hun vocale timbre verschuiven.
dezelfde moeder spreekt met een onderzoeker in het Princeton Baby Lab en illustreert de verschuivingen in toonhoogte, cadans en timbre tussen reguliere spraak en “motherese.”
“Timbre is best defined as the unique quality of a sound,” explained Piazza. “Barry White’ s zijdeachtige stem klinkt anders dan Tom Waits’ gravelly one-zelfs als ze beide zingen dezelfde noot.”
zij en haar collega ‘ s vonden dat de timbreverschuiving consistent was voor vrouwen die 10 talen spreken, waaronder Engels, en dat de verschillen sterk genoeg zijn om betrouwbaar te worden uitgezocht door een machine learning algoritme. Hun studie verschijnt vandaag in het tijdschrift Current Biology.om het timbre van baby talk te onderzoeken, nodigden Piazza en haar collega ‘s, Marius Cătălin Iordan, ook een PNI postdoctoraal onderzoeksassistent, en Casey Lew-Williams, een universitair docent psychologie, 12 Engels sprekende vrouwen uit in het Princeton Baby Lab, waar onderzoekers bestuderen hoe baby’ s de wereld leren zien, praten en begrijpen. De onderzoekers namen de moeders op terwijl ze met hun baby ‘ s van 7 tot 12 maanden speelden of voorleesten en terwijl ze met een volwassen onderzoeker spraken.
van links: Casey Lew-Williams, Elise Piazza and Marius Cătălin Iordan research child development in The Princeton Baby Lab.
Baby talk kwantificeren
de wetenschappers kwantificeerden vervolgens de vocale vingerafdruk van elke moeder — het algemene statistische profiel van haar timbre-met behulp van een maat genaamd De mel-frequentie cepstrum. Ze ontdekten dat spraak op basis van volwassenen en baby ‘ s significant verschillende vingerafdrukken hadden.
” Het is zo consistent over moeders, ” zei Piazza. “Ze gebruiken allemaal hetzelfde soort shift om tussen die modi te gaan.”
zij en haar collega’ s vonden dat de spraak timbre van de moeders zo verschilden dat een computeralgoritme kon leren om op betrouwbare wijze baby – en volwassen-gerichte spraak te classificeren, zelfs met slechts één seconde opgenomen spraak.
de onderzoekers onderzochten geen vaders of andere verzorgers. “We gebruikten moeders om de totale pitch range vrij consistent te houden over de deelnemers,” zei Piazza. “Ik voorspel echter dat onze bevindingen heel goed zouden generaliseren naar vaders.”
Baby talk is natuurlijk geen nieuwe ontdekking.”we weten al lang dat volwassenen hun manier van spreken veranderen als ze zich tot baby’ s richten, ” zei Jenny Saffran, een professor in de psychologie aan de Universiteit van Wisconsin-Madison die niet betrokken was bij dit onderzoek. “Ze spreken langzamer, gebruiken kortere zinnen, praten op een hogere toonhoogte en zwaaien hun toonhoogte vaker op en neer dan wanneer ze met andere volwassenen spreken.”
wat dit werk onderscheidt, legde Saffran uit, was dat ” dit is de eerste studie om te vragen of ook het timbre van hun stem te veranderen, het manipuleren van de soorten kenmerken die Muziekinstrumenten van elkaar onderscheiden. Dit is fascinerend omdat sprekers zich duidelijk niet bewust zijn van het veranderen van hun timbre, en deze nieuwe studie toont aan dat het een zeer betrouwbaar kenmerk is van de manier waarop we met baby ‘ s spreken.”toen het Princeton-team eenmaal had vastgesteld dat de 12 moeders allemaal meetbare verschuivingen in hun vocale timbre hadden, begonnen ze na te denken over hoe ze de studie konden uitbreiden, zei Piazza.
” We vroegen ons af of dit zou kunnen generaliseren naar moeders die geen Engels spreken,” zei ze. “Dus namen we een tweede set van 12 moeders, die geen Engels spraken als hun moedertaal, en vroegen hen om alleen in hun moedertaal te spreken, niet-Engels in alle opnames. Dus nu hebben we deze nieuwe, rijke dataset van opnames van Mandarijn, Pools, Russisch-negen verschillende talen in totaal.”
toen zij naar de gegevens keken, ontdekten de onderzoekers dat deze timbreverschuiving tussen volwassen – en kindgerichte spraak “zeer consistent” was in alle talen van de wereld: Kantonees, Frans, Duits, Hebreeuws, Hongaars, Mandarijn, Pools, Russisch en Spaans.
deze verschuivingen in het timbre kunnen een universele vorm van communicatie met zuigelingen vertegenwoordigen, aldus Piazza.
is timbre hetzelfde als toonhoogte?
” stel je voor dat het hele orkest tegelijkertijd precies dezelfde toonhoogte speelt als ze afstemmen,” zei Piazza. “Je hoort de verschillende rijke timbres die de verschillende instrumentenfamilies scheiden.”
vocale descriptoren zoals raspig, Grind, hese, nasale, of fluweelachtig van toepassing zijn op timbre, niet toonhoogte, voegde ze eraan toe. “We gebruiken het de hele tijd om mensen, dieren en andere geluiden te onderscheiden,” zei ze.Piazza en haar collega ‘ s geïsoleerd een verschuiving in de vocale vingerafdruk van baby talk “door een combinatie van slimme methoden voor het meten van timbre en machine learning algoritmen,” zei Patrick Shafto, een Data scientist en universitair hoofddocent wiskunde en informatica aan de Rutgers University. Het resultaat is ” de eerste succesvolle kwantitatieve formalisering van vocale timbre die is gevalideerd door middel van modellering en een automatische methode voor het classificeren van baby-gerichte versus volwassen-gerichte spraak in verschillende talen.”
hun techniek voor het kwantificeren van timbre kan ook deuren openen voor andere vormen van spraakanalyse, merkte Piazza.
” onze bevindingen kunnen spraakherkenningssoftware in staat stellen om deze spraakmodus snel te identificeren in verschillende talen. Ons werk nodigt ook uit tot toekomstige verkenningen van hoe sprekers hun timbre aanpassen aan een breed scala aan doelgroepen, zoals politieke kiezers, studenten en romantische partners.”
dit onderzoek werd ondersteund door een PNI C. V. Starr Postdoctoral Fellowship en grant HD079779 van het National Institute of Child Health and Human Development.