TY - JOUR A1 - Wellmann, Caroline A1 - Holzgrefe-Lang, Julia A1 - Truckenbrodt, Hubert A1 - Wartenburger, Isabell A1 - Höhle, Barbara T1 - How each prosodic boundary cue matters evidence from German infants JF - Frontiers in psychology N2 - Previous studies have revealed that infants aged 6-10 months are able to use the acoustic correlates of major prosodic boundaries, that is, pitch change, preboundary lengthening, and pause, for the segmentation of the continuous speech signal. Moreover, investigations with American-English- and Dutch-learning infants suggest that processing prosodic boundary markings involves a weighting of these cues. This weighting seems to develop with increasing exposure to the native language and to underlie crosslinguistic variation. In the following, we report the results of four experiments using the headturn preference procedure to explore the perception of prosodic boundary cues in German infants. We presented 8-month-old infants with a sequence of names in two different prosodic groupings, with or without boundary markers. Infants discriminated both sequences when the boundary was marked by all three cues (Experiment 1) and when it was marked by a pitch change and preboundary lengthening in combination (Experiment 2). The presence of a pitch change (Experiment 3) or preboundary lengthening (Experiment 4) as single cues did not lead to a successful discrimination. Our results indicate that pause is not a necessary cue for German infants. Pitch change and preboundary lengthening in combination, but not as single cues, are sufficient. Hence, by 8 months infants only rely on a convergence of boundary markers. Comparisons with adults' performance on the same stimulus materials suggest that the pattern observed with the 8-month-olds is already consistent with that of adults. We discuss our findings with respect to crosslinguistic variation and the development of a language-specific prosodic cue weighting. KW - infants KW - language acquisition KW - speech perception KW - prosodic bootstrapping KW - prosodic boundary cues KW - cue weighting KW - intonation phrase boundary KW - headturn preference procedure Y1 - 2012 U6 - https://doi.org/10.3389/fpsyg.2012.00580 SN - 1664-1078 VL - 3 PB - Frontiers Research Foundation CY - Lausanne ER - TY - THES A1 - Wellmann, Caroline T1 - Early sensitivity to prosodic phrase boundary cues: Behavioral evidence from German-learning infants T1 - Frühkindliche Wahrnehmung prosodischer Grenzmarkierungen: Behaviorale Untersuchungen mit Deutsch lernenden Säuglingen N2 - This dissertation seeks to shed light on the relation of phrasal prosody and developmental speech perception in German-learning infants. Three independent empirical studies explore the role of acoustic correlates of major prosodic boundaries, specifically pitch change, final lengthening, and pause, in infant boundary perception. Moreover, it was examined whether the sensitivity to prosodic phrase boundary markings changes during the first year of life as a result of perceptual attunement to the ambient language (Aslin & Pisoni, 1980). Using the headturn preference procedure six- and eight-month-old monolingual German-learning infants were tested on their discrimination of two different prosodic groupings of the same list of coordinated names either with or without an internal IPB after the second name, that is, [Moni und Lilli] [und Manu] or [Moni und Lilli und Manu]. The boundary marking was systematically varied with respect to single prosodic cues or specific cue combinations. Results revealed that six- and eight-month-old German-learning infants successfully detect the internal prosodic boundary when it is signaled by all the three main boundary cues pitch change, final lengthening, and pause. For eight-, but not for six-month-olds, the combination of pitch change and final lengthening, without the occurrence of a pause, is sufficient. This mirrors an adult-like perception by eight-months (Holzgrefe-Lang et al., 2016). Six-month-olds detect a prosodic phrase boundary signaled by final lengthening and pause. The findings suggest a developmental change in German prosodic boundary cue perception from a strong reliance on the pause cue at six months to a differentiated sensitivity to the more subtle cues pitch change and final lengthening at eight months. Neither for six- nor for eight-month-olds the occurrence of pitch change or final lengthening as single cues is sufficient, similar to what has been observed for adult speakers of German (Holzgrefe-Lang et al., 2016). The present dissertation provides new scientific knowledge on infants’ sensitivity to individual prosodic phrase boundary cues in the first year of life. Methodologically, the studies are pathbreaking since they used exactly the same stimulus materials – phonologically thoroughly controlled lists of names – that have also been used with adults (Holzgrefe-Lang et al., 2016) and with infants in a neurophysiological paradigm (Holzgrefe-Lang, Wellmann, Höhle, & Wartenburger, 2018), allowing for comparisons across age (six/ eight months and adults) and method (behavioral vs. neurophysiological methods). Moreover, materials are suited to be transferred to other languages allowing for a crosslinguistic comparison. Taken together with a study with similar French materials (van Ommen et al., 2020) the observed change in sensitivity in German-learning infants can be interpreted as a language-specific one, from an initial language-general processing mechanism that primarily focuses on the presence of pauses to a language-specific processing that takes into account prosodic properties available in the ambient language. The developmental pattern is discussed as an interplay of acoustic salience, prosodic typology (prosodic regularity) and cue reliability. N2 - Die Dissertation befasst sich mit der Bedeutung individueller prosodischer Hinweise für die Wahrnehmung einer prosodischen Phrasengrenze bei deutschsprachig aufwachsenden Säuglingen. In drei Studien wurde mit behavioralen Untersuchungen der Frage nachgegangen, welche Bedeutung die akustischen Merkmale Tonhöhenveränderung, finale Dehnung und das Auftreten von Pausen für die Erkennung einer prosodischen Grenze haben. Zudem wurde hinterfragt, ob sich die Sensitivität für diese prosodischen Grenzmarkierungen im ersten Lebensjahr verändert und einer perzeptuellen Reorganisation, also einer Anpassung an die Muttersprache (Attunement Theorie, Aslin & Pisoni, 1980), unterliegt. Mithilfe der Headturn Preference Procedure wurde getestet, ob 6 und 8 Monate alte Deutsch lernende Säuglinge zwei verschiedene prosodische Gruppierungen einer Aufzählung von Namen diskriminieren können (mit oder ohne eine interne prosodische Grenze, [Moni und Lilli] [und Manu] vs. [Moni und Lilli und Manu]). Die Grenze wurde bezüglich des Auftretens einzelner prosodischer Hinweise oder Kombinationen von Hinweisen systematisch variiert. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl 6 als auch 8 Monate alte Deutsch lernende Säuglinge die interne prosodische Grenze in der Aufzählung erkennen, wenn sie durch alle drei Hinweise – Tonhöhenveränderung, finale Dehnung und das Auftreten einer Pause – markiert ist. Darüber hinaus zeigte sich, dass für 8, aber nicht für 6, Monate alte Säuglinge die Kombination aus Tonhöhe und finaler Dehnung ohne Pause ausreichend ist. 6 Monate alte Säuglinge erkennen eine Grenze, wenn sie durch eine Pause und finale Dehnung markiert ist. Damit zeigt sich eine Entwicklung der Sensitivität für prosodische Grenzmarkierungen von 6 zu 8 Monaten – weg von der Notwendigkeit der Pause hin zu einer differenzierten Wahrnehmung subtiler Hinweise wie Tonhöhe und finale Dehnung. Weder für 6 noch für 8 Monate alte Säuglinge ist die Markierung durch einen einzelnen Hinweis (Tonhöhe oder finale Dehnung) ausreichend. Dies deckt sich mit dem Verhaltensmuster erwachsener deutschsprachiger Hörer in einer Aufgabe zur prosodischen Strukturierung (Holzgrefe-Lang et al., 2016). Die vorgelegte Dissertation beleuchtet erstmalig für den frühen Erwerb des Deutschen die Bedeutung einzelner prosodischer Hinweise an Phrasengrenzen. Hierbei ist die Art der verwendeten Stimuli neu: phonologisch sorgfältig kontrollierte Aufzählungen von Namen, in denen einzelne prosodische Hinweise fein akustisch manipuliert werden können. Zudem kann dieses Material ideal in Untersuchungen mit anderen Methoden (z.B. EEG) eingesetzt werden und auf weitere Altersgruppen (Erwachsene) und andere Sprachen transferiert werden. Dies ermöglicht den direkten Vergleich der Ergebnisse zu denen anderer Studien mit ähnlichem Stimulusmaterial (Holzgrefe-Lang et al., 2016, 2018; van Ommen et al., 2020) und erlaubt die Interpretation einer sprachspezifischen Entwicklung. Das beobachtete Entwicklungsmuster wird als Produkt eines Wechselspiels von akustischer Salienz, prosodischer Typologie (prosodische Regularität) und Zuverlässigkeit eines prosodischen Hinweises (cue reliability) diskutiert. KW - prosody KW - language acquisition KW - infants KW - prosodic boundary cues KW - prosodic phrase boundary KW - perceptual attunement KW - Prosodie KW - Spracherwerb KW - Säuglinge KW - prosodische Grenzmarkierungen KW - prosodische Phrasengrenze KW - perzeptuelle Reorganisation Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-573937 ER - TY - JOUR A1 - Telkemeyer, Silke A1 - Rossi, Sonja A1 - Nierhaus, Till A1 - Steinbrink, Jens A1 - Obrig, Hellmuth A1 - Wartenburger, Isabell T1 - Acoustic processing of temporally modulated sounds in infants evidence from a combined near-infrared spectroscopy and EEG study JF - Frontiers in psychology N2 - Speech perception requires rapid extraction of the linguistic content from the acoustic signal. The ability to efficiently process rapid changes in auditory information is important for decoding speech and thereby crucial during language acquisition. Investigating functional networks of speech perception in infancy might elucidate neuronal ensembles supporting perceptual abilities that gate language acquisition. Interhemispheric specializations for language have been demonstrated in infants. How these asymmetries are shaped by basic temporal acoustic properties is under debate. We recently provided evidence that newborns process non-linguistic sounds sharing temporal features with language in a differential and lateralized fashion. The present study used the same material while measuring brain responses of 6 and 3 month old infants using simultaneous recordings of electroencephalography (EEG) and near-infrared spectroscopy (NIRS). NIRS reveals that the lateralization observed in newborns remains constant over the first months of life. While fast acoustic modulations elicit bilateral neuronal activations, slow modulations lead to right-lateralized responses. Additionally, auditory-evoked potentials and oscillatory EEG responses show differential responses for fast and slow modulations indicating a sensitivity for temporal acoustic variations. Oscillatory responses reveal an effect of development, that is, 6 but not 3 month old infants show stronger theta-band desynchronization for slowly modulated sounds. Whether this developmental effect is due to increasing fine-grained perception for spectrotemporal sounds in general remains speculative. Our findings support the notion that a more general specialization for acoustic properties can be considered the basis for lateralization of speech perception. The results show that concurrent assessment of vascular based imaging and electrophysiological responses have great potential in the research on language acquisition. KW - infants KW - speech perception KW - language acquisition KW - auditory processing KW - near-infrared spectroscopy KW - event related potentials KW - brain oscillations Y1 - 2011 U6 - https://doi.org/10.3389/fpsyg.2011.00062 SN - 1664-1078 VL - 2 IS - 2 PB - Frontiers Research Foundation CY - Lausanne ER - TY - JOUR A1 - Schmitz, Michaela A1 - Höhle, Barbara A1 - Müller, Anja A1 - Weissenborn, Jürgen T1 - The recognition of the prosodic focus position in German-learning infants from 4 to 14 months N2 - The aim of the present study was to elucidate in a study with 4-, 6-, 8-, and 14-month-old German-learning children, when and how they may acquire the regularities which underlie Focus-to-Stress Alignment (FSA) in the target language, that is, how prosody is associated with specific communicative functions. Our findings suggest, that 14-month-olds have already found out that German allows for variable focus positions, after having gone through a development which goes from a predominantly prosodically driven processing of the input to a processing where prosody interacts more and more with the growing lexical and syntactic knowledge of the child. KW - prosodic focus KW - HTP KW - infants Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-19566 ER - TY - THES A1 - Holzgrefe-Lang, Julia T1 - Prosodic phrase boundary perception in adults and infants T1 - Die Wahrnehmung prosodischer Phrasengrenzen bei Erwachsenen und Säuglingen BT - what the brain reveals about contextual influence and the impact of prosodic cues N2 - Prosody is a rich source of information that heavily supports spoken language comprehension. In particular, prosodic phrase boundaries divide the continuous speech stream into chunks reflecting the semantic and syntactic structure of an utterance. This chunking or prosodic phrasing plays a critical role in both spoken language processing and language acquisition. Aiming at a better understanding of the underlying processing mechanisms and their acquisition, the present work investigates factors that influence prosodic phrase boundary perception in adults and infants. Using the event-related potential (ERP) technique, three experimental studies examined the role of prosodic context (i.e., phrase length) in German phrase boundary perception and of the main prosodic boundary cues, namely pitch change, final lengthening, and pause. With regard to the boundary cues, the dissertation focused on the questions which cues or cue combination are essential for the perception of a prosodic boundary and on whether and how this cue weighting develops during infancy. Using ERPs is advantageous because the technique captures the immediate impact of (linguistic) information during on-line processing. Moreover, as it can be applied independently of specific task demands or an overt response performance, it can be used with both infants and adults. ERPs are particularly suitable to study the time course and underlying mechanisms of boundary perception, because a specific ERP component, the Closure Positive Shift (CPS) is well established as neuro-physiological indicator of prosodic boundary perception in adults. The results of the three experimental studies first underpin that the prosodic context plays an immediate role in the processing of prosodic boundary information. Moreover, the second study reveals that adult listeners perceive a prosodic boundary also on the basis of a sub-set of the boundary cues available in the speech signal. Both ERP and simultaneously collected behavioral data (i.e., prosodic judgements) suggest that the combination of pitch change and final lengthening triggers boundary perception; however, when presented as single cues, neither pitch change nor final lengthening were sufficient. Finally, testing six- and eight-month-old infants shows that the early sensitivity for prosodic information is reflected in a brain response resembling the adult CPS. For both age groups, brain responses to prosodic boundaries cued by pitch change and final lengthening revealed a positivity that can be interpreted as a CPS-like infant ERP component. In contrast, but comparable to the adults’ response pattern, pitch change as a single cue does not provoke an infant CPS. These results show that infant phrase boundary perception is not exclusively based on pause detection and hint at an early ability to exploit subtle, relational prosodic cues in speech perception. N2 - Die Wahrnehmung prosodischer Phrasengrenzen spielt eine zentrale Rolle sowohl im frühen Spracherwerb als auch bei der auditiven Sprachperzeption: Prosodische Grenzmarkierungen sind insbesondere relevant, da sie den Sprachstrom gliedern (so genanntes chunking), dabei die syntaktische Struktur einer Äußerung widerspiegeln und zusammenhängende Sinneinheiten erkennbar machen. Um die der Verarbeitung prosodischer Information zugrunde liegenden Mechanismen und deren Erwerb besser charakterisieren zu können, befasst die vorliegende Dissertation mit Faktoren, die die Wahrnehmung prosodischer Grenzmarkierungen bei Erwachsenen und Säuglingen beeinflussen. Mithilfe der Erhebung Ereigniskorrelierter Hirnpotentiale (EKPs) wurde untersucht, welche Rolle der prosodische Kontext (hier: die Phrasenlänge) sowie die an Phrasengrenzen auftretenden Hinweisreize (sogenannte prosodische Cues) bei der Wahrnehmung prosodischer Grenzen im Deutschen spielen. Die untersuchten prosodischen Cues umfassen das Auftreten von Tonhöhenveränderung (pitch change) und finaler Dehnung (final lengthening) sowie Pausensetzung (pause). Es wurde hierbei der Frage nachgegangen, welche Cues oder Cue-Kombinationen für die Wahrnehmung einer Phrasengrenze relevant sind und ob bzw. wie sich diese Gewichtung im Säuglingsalter entwickelt. EKPs sind insbesondere geeignet, da sie als on-line Methode die unmittelbare Integration prosodischer Information beim Sprachverstehen erfassen und sowohl bei Erwachsenen als auch bei Säuglingen angewendet werden können. Zudem gibt es mit dem closure positive shift (CPS) eine als Korrelat der Wahrnehmung größerer prosodischer Grenzen etablierte EKP-Komponente. Die Ergebnisse der drei experimentellen Studien untermauern, dass der Äußerungskontext eine unmittelbare Rolle bei der Verarbeitung von prosodischen Grenzmarkierungen spielt. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass erwachsene Hörer eine prosodische Grenze auch basierend auf einem Sub-Set der möglichen, im akustischen Signal verfügbaren, prosodischen Cues wahrnehmen: Die Kombination von Tonhöhenveränderung und finaler Dehnung ist ausreichend, um die Wahrnehmung einer Phrasengrenze zu evozieren; als alleinige Cues sind jedoch weder Tonhöhenveränderung noch finale Dehnung hinreichend. Dies offenbarte sich sowohl im Ausbleiben des CPS als auch in simultan erhobenen Verhaltensdaten (Beurteilung der prosodischen Struktur). Schließlich ergab die Untersuchung sechs- und achtmonatiger Säuglinge, dass sich die frühe Sensitivität für prosodische Informationen in einem neurophysiologischen Korrelat widerspiegelt, welches dem CPS bei Erwachsenen gleicht. Die EKP-Daten zeigten, dass sowohl sechs- als auch achtmonatige Säuglinge prosodische Phrasengrenzen anhand der Kombination von Tonhöhenveränderung und finaler Dehnung wahrnehmen, wohingegen die Tonhöhenveränderung allein auch bei Säuglingen keinen CPS auslöst. Bereits in diesem frühen Alter ist somit die Pause als Grenzmarkierung nicht zwingend erforderlich. KW - speech perception KW - language acquisition KW - prosody KW - event-related potentials (ERP) KW - prosodic phrase boundaries KW - prosodic boundary cues KW - Closure Positive Shift (CPS) KW - infants KW - Sprachwahrnehmung KW - Spracherwerb KW - Prosodie KW - Ereigniskorrelierte Hirnpotentiale (EKP) KW - prosodische Phrasengrenzen KW - prosodische Grenzmarkierungen KW - Closure Positive Shift (CPS) KW - Säuglinge Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-405943 ER -