Die Phonologie oder Phonemik ist ein Teil der Sprachwissenschaft. Ihre Aufgabe ist es zu veranschaulichen, welche Laute die Funktion haben unter bestimmten Voraussetzungen Wörter akustisch voneinander abzuheben. Beispielsweise in den Worten 'Heu' und 'neu' sind die Anfangslaute verschieden und tragen so zu einer inhaltlichen Differenzierung der Wortbedeutung bei. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Phonemen als den kleinsten bedeutungsunterscheidende Einheiten eines Wortes.

Ein Schwerpunkt der Phonologie ist es, diese Phoneme systematisch zu kategorisieren, dann spricht man von einem so genannten Phoneminventar, dies bezieht sich gleichermaßen auf unterschiedliche Sprachen. Veranschaulicht werden die Phoneme durch das Internationale Phonetische Alphabet (IPA), in dem sie mit Schrägstrichen geschrieben werden, z.B. "/b/". Charakteristisch für die Phoneme ist also ihre Aufgabe der Bedeutungsunterscheidung in einem lautlichen Kontext. Insofern unterscheiden sie sich von den Phonen, mit denen Laute im Sinn von Sprachlauten bezeichnet werden.

Diese Sprachlaute sind sozusagen die kleinsten lautlichen Details, die beim Sprechvorgang eigenständig gehört werden können, man spricht hier dann von einer konkreten Lautäußerung. Manche dieser Phone lassen sich zu einer Gruppe zusammenfassen, weil sie auf dieselbe Art und Weise eine Bedeutungsunterscheidung bei Worten beitragen. Diese Gruppe bildet dann ein Phonem. Werden verschiedene Laute dem gleichen Phonem zugewiesen, werden sie Allophone genannt.

Ein Teilgebiet der Phonologie ist auch die Analyse der Allophone und ihrer lautlichen Umgebung, d.h. es werden Vokale und Diphthonge in der Wortstellung untersucht. In diesem Zusammenhang werden dann unter anderem auch die Minimalpaare analysiert, z.B. neu und Heu, sind Wörter, die nur durch einen einzigen Laut unterschiedlich gestaltet sind. Das Minimalpaar wäre hier /n/ und /H/.

Darüber hinaus beschäftigt sich die Phonologie mit der Art und Weise wie etwas artikuliert wird, ob ein Wort stimmhaft oder nasal gesprochen wird, wo es im Mund artikuliert wird. Aus all diesen Erkenntnissen werden dann phonologische Regeln abgeleitet, die sprachwissenschaftlich die lautlichen Erscheinungen einer Sprache kategorisieren.  Neuere Zweige der Phonologie wie etwa die Korpusphonologie (Corpus Phonology) erkunden der  Lautstrukturen von Sprachen mit Hilfe von Computerprogrammen und elektronischen Sammlungen von sprachlicher Daten.

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