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Projekt A1 - Neurobiologie des Vokalraums: Stimme & Signal

PI: Prof. Dr. M. Scharinger & Prof. Dr. A. Jansen
Promovierende/r: Leah Nieber

Forschungskontext

Repräsentationen auf der Lautebene sind in der Phonetik bislang häufig von den Sprechenden abstrahiert worden. Befunde aus der ersten Kohorte des Graduiertenkollegs zeigen jedoch, dass neben akustisch-phonetischer Information sehr früh die sogenannten »para«- oder »metalinguistischen« Lauteigenschaften (z.B. spezifische Eigenschaften der Sprechenden wie Alter und Geschlecht) in Repräsentationen verankert sind bzw. eine wesentliche Rolle für die Laut- und Vokalverarbeitung spielen.
An dieser Stellen soll das künftige Dissertationsprojekt in A1 ansetzen und eruieren, wie sehr »kategorisch« paralinguistische Lauteigenschaften interpretiert werden und auf welchen Grundlagen des Sprachsignals eine solche Kategorisierung möglicherweise beruht. Das Projekt richtet sich an Studierende mit interdisziplinären Interessen in der Phonetik, Soziophonetik, Phonologie, und Neurophonetik. Die Projekte ermöglichen die Verbindung phonetischer und soziolinguistischer Forschung (u.a. über Sprachkorpora) mit neurowissenschaftlicher Methodik (Elektroenzephalographie [EEG], funktionelle Magnetresonanztomographie [fMRT]).

Aktuelles Promotionsprojekt

Arbeitstitel: Geschlechtliche Binarität von Stimmen verlernen? Verarbeitung geschlechtlich ambiger Stimmen von Hörer*innen erfahren mit geschlechtlich diversen Sprecher*innen

In der Stimmwahrnehmung wurde gezeigt, dass Stimmgeschlecht kategorisch in zwei binären Stimmkategorien repräsentiert ist (Charest et al., 2013) und nicht kontinuierlich hinsichtlich der akustischen Marker. Diese kategoriale Wahrnehmung wird von geschlechtlich ambigen Stimmen herausgefordert. 

Forschungsstand

Ambiguität des Stimmgeschlechts beeinflusst Worterkennung (Doyle et al., 2024), Reaktionszeiten (Charest et al., 2013) und den generellen Verarbeitungsaufwand (Sokhi et al., 2005). Im Zeitverlauf eines Experiments wurde gezeigt, das Hörer*innen Lern- oder Adaptionsprozesse hinsichtlich ambiger Signale zeigen. Dies führt zu abnehmenden Effekten der Ambiguität auf die Verarbeitung (van den Brink et al., 2012). Wenn Hörer*innen im Zeitraum eines Experiments adaptieren können, sollten sie dies auch über den Zeitraum ihres Lebens können, z.B. durch regelmäßigen Kontakt mit Personen, deren Stimmen geschlechtlich ambig sind. Dieser Kontakt könnte Hörer*innen dabei helfen, die kategoriale binäre Wahrnehmung und Verarbeitung von Stimmen zu „verlernen.“ Das könnte auf Hörer*innen zutreffen, die in regelmäßigem Kontakt mit geschlechtlich diversen Sprecher*innen stehen, z.B. trans oder nichtbinäre Personen. Geschlechtlich diverse Hörer*innen zeigen, verglichen mit cisgeschlechtlichen Hörer*innen, behaviorale Unterschiede in ihrer Bewertung geschlechtlich ambiger Stimmen (Hope & Lilley, 2020, 2022).

Es ist unklar, ob sich dieses Verhalten auf einer frühen und möglicherweise weniger bewussten Ebene der neuronalen Verarbeitung widerspiegeln würde. Darüber hinaus basieren diese früheren Verhaltensbefunde auf der geschlechtlichen Diversität der Hörer*innen selbst und nicht auf ihrem Kontakt mit geschlechtlich diversen Sprecher*innen (und damit möglicherweise geschlechtlich ambigen Stimmen). Dies wirft die Frage auf, ob der Kontakt der Hörer*innen mit geschlechtlich diversen Sprecher*innen ihre Verarbeitung geschlechtlich ambiger Stimmen beeinflusst.

Ziele

In meinem Dissertationsprojekt möchte ich der Frage nachgehen, ob die kategoriale binäre Verarbeitung des Stimmgeschlechts verlernt werden kann. Genauer gesagt möchte ich mögliche Unterschiede in der neuronalen Verarbeitung geschlechtlich ambiger Stimmen zwischen Hörer*innen untersuchen, die in ihrem Alltag Erfahrung mit dem Hören geschlechtlich ambiger Stimmen haben, und solchen, die diese Erfahrung nicht haben. Dies gilt höchstwahrscheinlich insbesondere für Proband*innen, die in regelmäßigem Kontakt mit geschlechtlich diversen Sprecher*innen stehen.

Methoden

Das Projekt wird Verhaltensdaten mit Daten der Neurobildgebung kombinieren. Zunächst werden Daten zur Sprachwahrnehmung im Rahmen eines online Hörexperiments erhoben. Hier werden Stimuli mit geschlechtlich ambigen Stimmen validiert und Ergebnisse zum Zusammenspiel zwischen der Wahrnehmung geschlechtlich ambiger Stimuli und dem Kontakt der Hörer*innen mit geschlechtlich diversen Sprecher*innen ausgewertet. Anschließend werden die zugrunde liegenden neuronalen Prozesse möglicher Verhaltensunterschiede in einer nachfolgenden EEG-Studie untersucht, die sich mit der Frage der neuronalen Verarbeitung geschlechtlich ambiger Stimmen befasst.

Vorarbeit

Mit dieser Arbeit schließe ich an das Projekt der ersten Kohorte von Paula Rinke an, die in ihrer Arbeit zeigen konnte, dass Sprecher*inneneigenschaften wie Geschlecht oder Alter früh in der Verarbeitung von Sprache repräsentiert sind (Rinke et al., 2023). Zudem kann ich auf meine Masterarbeit aufbauen, in der ich eine Gruppe von nichtbinären und cisgeschlechtlichen Sprecher*innen akustisch untersucht habe. Hier konnte ich bereits zeigen, dass eine rein binäre Konstruktion von Sprecher*innengeschlecht auf akustischer Ebene Gruppenunterschiede nicht hinreichend erklärt (Nieber et al., in Begutachtung).

Bezüge zu anderen Projekten

Es bestehen methodische Bezüge zu Projekten A3, B1 und B3, die ebenfalls neurophysiologische Methoden zur Untersuchung sprachlicher Repräsentationen verwenden.

Literatur

Charest, I., Pernet, C., Latinus, M., Crabbe, F., & Belin, P. (2013). Cerebral processing of voice gender studied using a continuous carryover FMRI design. Cerebral Cortex, 23(4), 958–966. https://doi.org/10.1093/cercor/bhs090.

Doyle, K., Harel D., Feeny, G. T., Novak, V. D., & McAllister, T. (2024). Word and Gender Identification in the Speech of Transgender Individuals. Journal of Voice: Official Journal of the Voice Foundation. https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2024.06.007.

Hope, M., & Lilley, J. (2020). Cues for Perception of Gender in Synthetic Voices and the Role of Identity. In Interspeech 2020 (pp. 4143–4147). ISCA. https://doi.org/10.21437/Interspeech.2020-2657.

Hope, M., & Lilley, J. (2022). Gender expansive listeners utilize a non-binary, multidimensional conception of gender to inform voice gender perception. Brain and Language, 224, 105049. https://doi.org/10.1016/j.bandl.2021.105049.

Nieber, L., Kachel, S., & Scharinger, M. (under review). Acoustic Representations of Different Dimensions of the Gendered Self. An Analysis of Nonbinary and Cisgender Speakers. 

Rinke, P., Lavan, N., & Scharinger, M. (2023). Interactions of speech and speaker processing in early evoked components. Proceedings of the 20th International Congress of Phonetic Sciences, Prague 2023, 3997–4001.

Sokhi, D. S., Hunter, M. D., Wilkinson, I. D., & Woodruff, P. W. R. (2005). Male and female voices activate distinct regions in the male brain. NeuroImage, 27(3), 572–578. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2005.04.023.

van den Brink, D., van Berkum, J. J. A., Bastiaansen, M. C. M., Tesink, Cathelijne M. J. Y., Kos, M., Buitelaar, J. K., & Hagoort, P. (2012). Empathy matters: Erp evidence for inter-individual differences in social language processing. Social Cognitive and Affective Neuroscience, 7(2), 173–183. https://doi.org/10.1093/scan/nsq094.