塞音格局的實驗方法[1]...doc

塞音格局的實驗方法肖啟迪發(fā)輔音時，有不同的發(fā)音部位和發(fā)音方法共同作用，所以輔音的聲學(xué)特征比元音更加復(fù)雜，在語圖上的表現(xiàn)也是如此。我們觀察輔音在語圖上的聲學(xué)表現(xiàn)，主要是看以下幾種基本模式：圖1 輔音語圖基本模式示意圖上圖中各語圖模式所代表的調(diào)音作用如下所示：表1 語圖模式與調(diào)音作用語圖模式調(diào)音作用備注閉塞段塞音、塞擦音閉塞段濁音杠濁輔音與元音共振峰相似，但頻率很低沖直條塞音、塞擦音爆發(fā)瞬間舌根音可能不只一條亂紋擦音、送氣段擦音亂紋能量比送氣音更大，特別是在高頻區(qū)共振峰元音輔音多具離散性特征，在進(jìn)行輔音格局的研究時，要根據(jù)不同的輔音系列分為不同的下位子格局，如塞音格局、擦音格局、鼻音和通音的鼻化度對比等。下面，我們將要介紹的是塞音格局的分析方法。一、實驗原理塞音（stop），是指發(fā)音時聲道完全閉塞爆發(fā)而成的音。我們在進(jìn)行塞音格局的研究時，選取閉塞段時長和濁音起始時間兩個聲學(xué)參量：1、閉塞段時長（GAP）閉塞段時長是塞音發(fā)音時的成阻時間長度。GAP值表示的是塞音本身“塞”這個特征，主要反映發(fā)音時肌肉的緊張程度。在語圖上的表現(xiàn)就是塞音前面元音共振峰橫杠的終點到塞音的除阻沖直條之間的一段空隙。因為塞音的GAP值在語圖上跟其他輔音之前的空白區(qū)域看不出有什么差別，所以，GAP值要從雙音節(jié)詞的后字測量。2、濁音起始時間（嗓音起始時間，Voice Onset Time，VOT）濁音起始時間是塞音從除阻爆發(fā)到聲帶開始振動二者之間的相對時間關(guān)系。在語圖上的表現(xiàn)就是塞音沖直條和濁音橫杠起點之間的距離，如下：圖2 濁音起始時間示意圖如果嗓音在除阻前開始，VOT0，為濁塞音；如果嗓音在除阻時立即啟動，VOT=0或略大于0，為不送氣清塞音；如果嗓音在除阻后開始，且VOT有較大正值，為送氣清塞音。不同語言或方言塞音的GAP和VOT數(shù)值有一定差異，甚至個人之間也會有一些區(qū)別，這些都是可以從語圖上比較準(zhǔn)確地測量出來的。每個塞音都具有相應(yīng)的GAP值和VOT值，我們以GAP作為縱坐標(biāo)，VOT作為橫坐標(biāo)，根據(jù)不同塞音的GAP和VOT數(shù)據(jù)，在二維坐標(biāo)圖中作出相應(yīng)的樣點。這些樣點就是不同塞音在塞音格局圖中占據(jù)的位置。二、實驗說明與聲調(diào)格局、元音格局一樣，塞音格局的研究方法不僅可以用于研究不同語言或方言的塞音聲學(xué)表現(xiàn)，還可以應(yīng)用于語音習(xí)得的研究。下面，將以一名韓國留學(xué)生漢語塞音習(xí)得情況為例，說明塞音格局的實驗方法。1、實驗被試一名韓國男性青年，南開大學(xué)漢語言文化學(xué)院基礎(chǔ)班學(xué)生，學(xué)習(xí)漢語時間為半年。2、實驗語料：包含漢語6個塞音的60個雙音節(jié)詞，如下：表2 漢語塞音發(fā)音詞表塞音發(fā)音詞表p把柄疲憊目標(biāo)分布對比坦白轉(zhuǎn)變石碑嘴巴蒼白p爆破鞭炮名牌扶貧釘耙圖片女排乒乓作品水泡t本地典當(dāng)名單溫度得到特點年底勞動增大裁定t標(biāo)題普通每天法庭動態(tài)探討農(nóng)田糟蹋姿態(tài)磁頭k不過評估動感分割餅干提高能夠旅館字根竄改k包括依靠馬克反饋亂砍吃虧紐扣銅卡感慨書刊為了便于發(fā)音人識別，發(fā)音詞表均加注拼音，此處拼音略。在實驗過程中，要求發(fā)音人以正常語速朗讀發(fā)音詞表。三、實驗步驟1、錄音：錄音使用的軟件和方法與聲調(diào)格局、元音格局相同。但有一點需要特別注意的是，輔音研究對錄音材料的質(zhì)量要求較高，因此在錄音時要把采樣率設(shè)置得稍高一些，在20,000Hz到40,000Hz之間皆可。又因為Mini Speech Lab不能打開采樣率太高的文件，所以我們通常把用于塞音格局研究的錄音采樣率設(shè)為22,050Hz。2、數(shù)據(jù)測量測量塞音格局分析所需的GAP和VOT數(shù)值，Mini Speech Lab和Praat都可以完成，我們將逐一介紹兩種軟件的測量方法：（1）Mini Speech Lab首先，從Mini Speech Lab的“文件”菜單中“打開聲音文件”，出現(xiàn)主界面，如下：圖3 Mini Speech Lab的主界面然后，在“幅度能量圖”窗口中選擇一段語音，以鼠標(biāo)左鍵單擊設(shè)置起始點，鼠標(biāo)右鍵單擊設(shè)置結(jié)束點，選中的這段語音將顯示在“波形圖”窗口中。GAP和VOT都是時間數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)從“波形圖”窗口中測量。圖4 “波形圖”窗口在“波形圖”窗口中，可以使用上下左右箭頭使波形放大、縮小、后退、前進(jìn)；分別使用“X”鍵和“S”鍵使波形縱向擴展、收縮。圖5 GAP值的測量在“波形圖”窗口中，以鼠標(biāo)左鍵點擊第一音節(jié)結(jié)束的末點，以鼠標(biāo)右鍵點擊第二音節(jié)開始的起點，兩點之間的時間距離即為GAP值，窗口右下角顯示出所選段時長，單位是毫秒（ms）。圖6 時長單位毫秒是一個很小的時間單位，僅為千分之一秒，所以我們在記錄GAP值數(shù)據(jù)的時候，采取四舍五入的辦法，只保留整數(shù)位。另外，還有一點要注意的是，時長在語流中有重疊，往往第一個音還沒說完第二個音就發(fā)出來了。遇到這種情況，我們可以按“X”鍵在波形圖中放大波形，然后找到波形圖上兩個音節(jié)過渡段的中線作為分界。接下來測量VOT數(shù)據(jù)。我們知道元音是樂音，其波形表現(xiàn)出周期性，那么它前面不規(guī)則的波就是輔音。與測量GAP值的操作方法一樣，分別用鼠標(biāo)左鍵和右鍵設(shè)置起點和終點，“波形圖”窗口右下角顯示出所選段時長。圖7 VOT值的測量在波形圖中測量GAP值和VOT值的時候，我們的觀察可能會受到噪音的干擾，為了讓測得的數(shù)據(jù)更加科學(xué)可靠，可以參考寬帶語圖一并考察，也就是我們下面要介紹到的第二種軟件的測量方法。（2）Praat從“Read”菜單下面選擇“Read from file”，打開聲音文件：圖8 Praat的主界面比如我們打開名為b.wav的語音文件，在“Objects”窗口中會列出打開的語音對象Sound b，同時窗口右邊出現(xiàn)一個動態(tài)菜單，如下：圖9 含有語音對象的Praat界面點擊Praat窗口右上方的“Edit”按鈕，打開SoundEditor窗口，如下：圖10 SoundEditor窗口在波形圖中用鼠標(biāo)左鍵拖選一個雙音節(jié)詞，點擊窗口左下角“sel”按鈕將所選段顯示在一屏之內(nèi)，“in”和“out”按鈕分別表示放大和縮小。圖11 GAP值的測量在波形圖或語圖中，用鼠標(biāo)左鍵拖選出GAP的長度，下面就會顯示出時間。我們通常在2,000到3,000Hz之間較為穩(wěn)定的區(qū)域內(nèi)選取。要注意，Praat里面的時間單位是秒，所以我們在記錄數(shù)據(jù)時，要乘以1000，得到毫秒。這里，同樣采取四舍五入的辦法，只保留到以毫秒為單位的整數(shù)位。VOT數(shù)值的測量方法與此相同。圖12 VOT值的測量在測量不送氣清塞音的時候，VOT的時間很短，下面往往無法顯示出具體的數(shù)值，那就多按幾次“in”按鈕放大波形，直到時長顯示出來為止。圖13 清塞音VOT值的測量然后重復(fù)以上步驟，逐個測量出各雙音節(jié)詞第二音節(jié)塞音的GAP值和VOT值。由于種種主客觀原因影響，不同的人即使分析同樣的語音文件得出的數(shù)據(jù)可能也會略有偏差。和任何科學(xué)實驗一樣，誤差是不可避免的，我們只能盡量把誤差降到最低程度，所以在測量數(shù)據(jù)時，至少要保證自己的標(biāo)準(zhǔn)一致。3、統(tǒng)計數(shù)據(jù)及作圖目前，塞音格局圖還不能由軟件自動生成，我們需要把數(shù)據(jù)放到excel或SPSS等軟件中完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計及繪圖工作。以Excel的操作為例，如下：圖14 Excel的主界面在實驗中由于樣本較大，以及提取數(shù)值誤差等原因，不同的樣點可能會出現(xiàn)重合、交叉等現(xiàn)象。和聲調(diào)格局及元音格局的做法一樣，我們首先計算出平均值，再按平均值在格局圖中標(biāo)識樣點。這樣既能夠比較清楚地提取出某語音單位內(nèi)在的典型數(shù)值，也更容易體現(xiàn)出不同語音單位之間的相互關(guān)系。首先在Excel中選中VOT和GAP平均值單元格，此處的數(shù)據(jù)同樣只保留整數(shù)位。然后點擊主菜單欄中“插入”菜單下的“圖表”，在跳出的“圖表向?qū)А睂υ捒蛑羞x擇將圖表類型選擇為“XY散點圖”，如下：圖15 圖表向?qū)?- 圖表類型點擊對話框中右下角的“下一步”按鈕，進(jìn)入如下新對話框：圖16 圖表向?qū)?圖表數(shù)據(jù)源點擊對話框中右下角的“下一步”按鈕，進(jìn)入如下新對話框：圖17 圖表向?qū)?圖表選項 標(biāo)題在“標(biāo)題”選項卡內(nèi)分別將“數(shù)值(X)軸”和“數(shù)值(Y)軸”設(shè)置為VOT和GAP，然后點擊該對話框內(nèi)的“網(wǎng)格線”選項卡，如下：圖18 圖表向?qū)?圖表選項 網(wǎng)格線將“數(shù)值(Y)軸”默認(rèn)顯示“主要網(wǎng)格線”的選擇項取消，然后點擊該對話框內(nèi)的“圖例”選項卡，如下：圖19 圖表向?qū)?圖表選項 圖例將默認(rèn)的“顯示圖例”選項取消，然后點擊右下角的“下一步”按鈕，進(jìn)入如下新對話框：圖20 圖表向?qū)?圖表位置點擊右下角“完成”按鈕，得到塞音格局圖，如下：圖20 Excel中的塞音格局圖為了讓塞音格局圖更加美觀，我們可以在Excel或畫圖程序中將其進(jìn)一步美化，比如將繪圖區(qū)設(shè)置為無色，改變樣點點型，調(diào)整坐標(biāo)刻度，標(biāo)示樣點所代表的塞音，等等。最終，得到塞音格局圖，如下：圖21 韓國學(xué)生的漢語塞音格局接下來，我們將韓國學(xué)生漢語塞音格局圖與如下母語者塞音格局圖比較：圖22 北京話的塞音格局我們會發(fā)現(xiàn)，與母語者相同，韓國學(xué)生的漢語塞音在格局圖中也明顯分為不送氣音和送氣音兩個聚合。但是韓國學(xué)生的漢語塞音格局分布整體偏上，區(qū)域偏大，且不送氣清塞音和送氣清塞音在格局中的高低維度上位置基本平行一致，不送氣音GAP值大致在75-110ms之間，送氣音GAP值大致在70-115ms之間。而在母語者漢語塞音格局中，不送氣音在縱軸上明顯要高于送氣音，大致是以60ms為界。石鋒老師和冉啟斌老師綜合考察了幾種漢語方言及水語的塞音格局，發(fā)現(xiàn)屬于一個類別的塞音總是分布在相近的區(qū)域，形成若干個聚合，相同類別的塞音在格局圖處于相對穩(wěn)定的位置。據(jù)此，給出了作為參照的塞音空間音類分布如下：圖23 塞音空間音類分布區(qū)域圖在上圖中，塞音空間分為主圖和副圖。副圖居左，為帶音區(qū)；主圖居右，為不帶音區(qū)。主圖在橫軸上可以分為三個區(qū)域，左邊為不送氣音位，右邊為送氣音位，中間的40-60ms為非送氣音位，說明在不送氣音和送氣音之間不是非此即彼的絕然區(qū)分，而是存在一個過渡區(qū)域。漢語塞音分別分布于不送氣音位區(qū)和送氣音位區(qū)。主圖在縱軸上也可以分為三個區(qū)域，即緊音區(qū)、中性音區(qū)、松音區(qū)。漢語的不送氣音分布于中性音區(qū)，送氣音分布于松音區(qū)。通過上文研究我們發(fā)現(xiàn)，塞音格局