漢語普通話基礎元音iy連續(xù)感知試驗研究

1、漢語普通話基礎元音iy連續(xù)感知實驗研究Research on Continuous Perception of i and yin Mandarin提要：本文通過漢語普通話基礎元音iy的辨認區(qū)分實驗，旨在探討漢語普通話基礎元音iy的連續(xù)聽感邊界問題，并從聲調、測試界面、性別、刺激音高低等方面進行探究，最后得出元音iy的連續(xù)聽感格局，并與元音iy的孤立聽感格局進行對比。關鍵字：辨認區(qū)分聽感一引言Liberman等(1957)對濁塞音b、d、 g進行實驗研究，結果顯示人們對輔音屬于 范疇感知。Fry、Abramson等(1962)對英語元音i、?、進行研究，認為人們對元音 是連續(xù)感知。Cheung

2、 Yuk-Man(2003)對漢語普通話舌尖元音?、?進行實驗研究，認為舌 尖元音是獨立于“范疇感知”和“連續(xù)感知”之外的第三種感知類型。本實驗采用Liberman開創(chuàng)的語音感知經典范式對漢語普通話基礎元音iy進行實驗研究，不過我們不探討元音感知類型，我們旨在找出元音iy的邊界位置，并討論影響因素，探討聽感邊界的狀態(tài)，并通過歸一化的方式得出元音iy的聽感格局圖，從而為探討元音iy的聲學和聽覺之間的關系提供參考。二實驗方法2.1語料選取按聲調進行分類，本實驗的語料均為使用頻率高、較易辨識的二字組，分別為：陽平 組“移民-漁民、小姨-小魚”,上聲組“以后-雨后、無以-無語”,去聲組“意見-遇見、美

3、意 -美玉”。我們將“移民-漁民”、“以后-雨后”、“意見-遇見”定義為前字組，“小姨-小魚”、 “無以-無語”、“美意-美玉”定義為后字組。2.2實驗錄音發(fā)音人為一位老北京人，錄音設備為裝有Cool Edit 2.0的筆記本電腦，采樣率為11025Hz、16位、單聲道。在安靜的環(huán)境下，請發(fā)音人以自然語速朗讀實驗語料。2.3刺激音合成元音的前三條共振峰是元音聽辨的重要線索(Ladefoged & Broadbent,1957;Liberman,1967)。Jachson (2012)表示iy 的不同主要在 F2、F3 上。故本次實驗利用 Praat軟件改變元音的F2、F3來合成刺激音，

4、從i合成到y(tǒng)，每個調類有 11個刺激音。其刺激音連續(xù)統(tǒng)具體制作方法為：陽平組，F2從2278Hz合成到1967Hz,步長為31; F3從3113Hz合成到2165Hz,步長為95。上聲組，F2從2292Hz合成到1745Hz,步 長為55; F3從2960Hz合成到2237Hz,步長為72。去聲組，F2從2302合成到2046Hz,步長 為26; F3從3162Hz合成到227伯z,步長為89。2.4 E-Prime 腳本制作辨認實驗采取二選一迫選的方式，即播放一個刺激音，要求被試選擇聽到的是i還是 由于陰平組沒有常用語料，故本次實驗只包含陽平組、上聲組和去聲組。 參照胡明揚先生的意見，看發(fā)音

5、人的父母是否為北京人。老北京人就是父母雙方為老北京人，本人在北京 長大。(胡明揚1981 :北京話社會調查商務印書館)y，雙字組共3*1仁33個刺激音。區(qū)分實驗采取間隔一個刺激音對比的方法，如刺激音1-3、3-1、2-4、4-2等刺激對兒的形式，再加上相同刺激組組成的刺激對兒，如刺激音1-1、2-2等，播放AX式刺激音，要求被試選擇聽到的兩個刺激音是相同還是不同，雙字組共3*（9*2+11）=87個刺激音。根據測試界面的不同，我們又將辨認和區(qū)分實驗各分正反序兩個腳本：辨認實驗測試界 面默認i在前為正序，y在前為反序。區(qū)分實驗測試界面默認相同不同為正序，不同相 同為反序。實驗共 8個腳本，8個腳

6、本中均有練習和正式實驗兩部分。2.5實驗被試實驗被試共28人，17男11女，均為在北京出生丙長大的老北京人，年齡在18到25歲之間，都是京津兩地的在校大學生。實驗被試無視聽障礙，右利手，均為自愿參加實驗，實 驗在安靜的語音實驗室進行。2.6實驗過程辨認實驗和區(qū)分實驗的過程均為：畫面出現注視點“+” 播放刺激音，被試進行選擇出現空白頁面畫面出現注視點“ +”以此類推。2.7數據計算本實驗最終選取了 24個有效數據進行分析，男女各半。數據分析主要依靠Excel進行。 2.7.1辨認數據邊界位置：指兩條辨認曲線交點處F2、F3的赫茲值。邊界寬度：辨認曲線上，從辨認率25%±的F2、F3的赫

7、茲值到辨認率為 75%處的F2、F3的赫茲值之間的差值。最大辨認率：主要探討被試對元音的iy的最大辨認率及其位置。感知范圍：每個目標字的F2、F3的數值范圍占iy 整體區(qū)間范圍的百分比。辨認反應時：被試聽到刺激音到完成判斷所需要的時間，單位為毫秒（ms）o2.7.2 區(qū)分數據區(qū)分峰值：區(qū)分曲線上的顯著峰值，即區(qū)分正確率的最大百分比的值。峰值位置：區(qū)分峰值所對應的的刺激音對兒。峰界對應：辨認實驗的邊界位置同區(qū)分實驗的區(qū)分峰值的對應情況。區(qū)分反應時：被試聽到刺激音對兒到完成判斷所需要的時間，單位為毫秒（ms）。三實驗結果分析3.1調類對iy聽感分界的影響三個調類中iy的兩條辨認曲線均有一個交點。陽

8、平前字組、上聲前字組、去聲前后 字組的邊界位置均在刺激4到刺激5之間；陽平后字組在刺激5到刺激6之間；上聲后字組在刺激4處。界前界后分離度均達到了100% iy的辨認曲線在邊界位置處都呈現出陡升陡降的走勢?？傮w來說，三個調類都有一個明顯的區(qū)分峰值，且三個調類的區(qū)分率都比較接 近，都在64.22%到77.59%之間。i的感知范圍為30%到 47% y的感知范圍為53%到 70% i的感知范圍比y的感知 范圍小，以i的感知范圍為例，陽平 （35%、47%?）去聲（34% 39% 上聲（34% 30%。 在聽感邊界上，F2為2106Hz到2214Hz, F3為2670Hz到2862Hz。在邊界寬度上

9、，F2為31Hz“移民-漁民”為正序，“漁民-移民”為反序，剩下的以此類推。第一個百分比為前字組的感知范圍，第二個百分比為后字組的感知范圍。后文同理 到101Hz; F3為95Hz到210Hz。在區(qū)分峰值上，三聲區(qū)分峰值位置與邊界位置基本對應，區(qū) 分峰值是：陽平（ 77.59%、74.74%）上聲（ 76.03%、66.47%）去聲（ 64.22%、66.47%）。3.2 測試界面對 iy 聽感分界的影響測試界面正反序的三個調類的 iy 的辨認曲線都有一個交點，陽平前字組正序的邊界 位置在刺激 4 處;陽平前字組反序、上聲前字組正反序、上聲后字組反序、去聲前字組正反 序、去聲后字組正序在刺激

10、4 到刺激 5之間;陽平后字組正反序在刺激 5到刺激 6 之間;上 聲后字組正序在刺激 3 處;去聲后字組反序在刺激 5 和刺激 6 處。界前界后分離度都達到了 100%，邊界位置處的辨認曲線均有陡升陡降的走勢，區(qū)分峰值均比較明顯。在感知范圍方面， i 的感知范圍正序比反序小，在陽平前字組中，正序的感知范圍為 30%，反序為 36%;在陽平后字組中， 正序為 46%，反序為 47%;在上聲前字組中， 正序為 32%， 反序為 37%;在上聲后字組中，正序為 20%，反序為 33%;在去聲前字組中，正序為 33%，反 序為 36%;在去聲后字組中，正序為 36%，反序為 41%。在邊界位置方面，

11、無論正反序，F2最小在上聲前字組，正序為2116Hz,反序為2090Hz； 最大在去聲前字組，正序為2218Hz,反序為221伯z; F3最小在陽聲后字組，正序為2676Hz， 反序為2662Hz；最大在去聲前字組，正序為 2873Hz，反序為2851Hz。在區(qū)分峰值位置方面,正序比反序偏后（上聲后字組和去聲前字組除外）,在陽平前字組中，正序的區(qū)分峰值在刺激 4到刺激 6之間，反序在刺激 3到刺激 5之間；在陽平后字組 中，正序在刺激 6到刺激 8之間，反序在刺激 5到刺激 7之間；在上聲前字組中，正序在刺 激 5到刺激 7之間，反序在刺激 4到刺激 6之間；在上聲后字組中，正序在刺激 4到刺

12、激 6 之間，反序在刺激 5 到刺激 7 之間；在去聲前字組中，正序在刺激 2 到刺激 4 之間，反序在 刺激 5 到刺激 7 之間；在去聲后字組中，正序在刺激 6 到刺激 8 之間，反序在刺激 3 到刺激 5 之間。在區(qū)分峰值方面，三個聲調中 , 前后字組的正序均大于反序，在陽平前字組中，正序的 區(qū)分峰值為 79%，反序為 76.44%；在陽平后字組中，正序在 80.25%，反序為 77.2%；在上 聲前字組中，正序為 81.35%，反序為 71.65%；在上聲后字組中，正序為 72.88%，反序 為 62.07%；在去聲前字組中，正序為 67.24%，反序為 61.3%；在去聲后字組中，正

13、序為 70.06%，反序為 64.75%?？梢?iy 的順序有利于被試對于刺激音的聽辨。3.3 性別對 iy 聽感分界的影響男女三個調類的 iy 的辨認曲線都有一個交點。在陽平前字組中，男女的邊界位置均 在刺激 4到刺激 5之間；在陽平后字組中， 男女均在刺激 5到刺激 6之間；在上聲前字組中， 男性在刺激 4 到刺激 5 之間，女性在刺激 5 到刺激 6 之間；在上聲后字組中，男性在刺激 4 到刺激 5 之間，女性在刺激 3 到刺激 4之間；在去聲前字組中，男女均在刺激4到刺激 5之間；在去聲后字組中，男性在刺激 5到刺激 6之間，女性在刺激 4到刺激 5之間。界前界后分離度都達到了 100

14、%。邊界位置處的辨認曲線都有陡升陡降的走勢，區(qū)分曲線的峰值都比較明顯。在感知范圍方面，陽平前后字組、上聲后字組和去聲后字組，均為男性感知范圍大于女 性；上聲前字組和去聲前字組，均為男性感知范圍小于女性。以i的感知范圍為例，在陽平 前字組中， 男性的感知范圍為 36%，女性為 32%；在陽平后字組中， 男性為 47%，女性為 45%； 在上聲前字組中，男性為 35%，女性為 45%；在上聲后字組中，男性為 31%，女性為 25%；在 去聲前字組中，男性為 34%，女性為 36%；在去聲后字組中，男性為 46%，女性為 36%。在邊界位置方面，無論男女， F2最小在上聲前字組，男性為 2100Hz

15、,女性為2045Hz; F2最大在去聲前字組，男性為2215Hz，女性為2211Hz;F3最大在去聲前字組，男性為2863Hz， 女性為 2851Hz。在邊界寬度方面，陽平前后字組、上聲前字組和去聲后字組均為男性大于女性;上聲后 字組和去聲前字組均為女性大于男性。在區(qū)分峰值位置方面，陽平前后字組、上聲前后字組和去聲前字組，均為男性的峰值位 置不比女性靠前，去聲后字組，男性的區(qū)分峰值位置較女性靠前。在陽平前字組中，男性的 區(qū)分峰值位置在刺激 4 到刺激 6 之間，女性在刺激 3 到刺激 5 之間;在陽平后字組中，男性 在刺激 6到刺激 8之間，女性在刺激 4到刺激 6之間;在上聲前字組中，男女均

16、在刺激 4到 刺激 6之間;在上聲后字組中，男性在刺激 4到刺激 6之間和刺激 5到刺激 7之間;女性在 刺激 4到刺激 6 之間;在去聲前字組中，男性在刺激 5 到刺激 7之間，女性在刺激 2到刺激 4之間;在去聲后字組中，男性在刺激 3到刺激 5之間，女性在刺激 6到刺激 8之間。在區(qū)分峰值方面，三個聲調的前后字組均為男性小于女性。在陽平前字組中，男性的區(qū)分峰值為 77.59%，女性為 83.79%;在陽平后字組中，男性為 75.17%，女性為 83.79%; 在上聲前字組中，男性為 75.52%，女性為 77.59%;在上聲后字組中，男性為 65.63%， 女性為 68.97%;在去聲前

17、字組中，男性為 70.57%，女性為 71.38%;在去聲后字組中， 男性為 65.63%，女性為 77.59%。3.4 刺激音高低對 iy 區(qū)分率的影響刺激音的高低并未對區(qū)分率產生明顯的影響，四個聲調的低-高刺激和高 - 低刺激的區(qū)分率折線圖的走勢基本一致。區(qū)分峰值出現的位置，無論是低 - 高刺激還是高 -低刺激，大致是對應的。在陽平前字組 中，低 -高刺激區(qū)分峰值在刺激 4 到刺激 6之間，為 70%;高-低刺激區(qū)分峰值在刺激 5到刺 激 3 之間，為 75%。在陽平后字組中，低 -高刺激區(qū)分峰值在刺激 5到刺激 7 之間，為 75%; 高-低刺激區(qū)分峰值在刺激 6到刺激 4之間，為 70

18、%。在上聲前字組中，低 -高刺激區(qū)分峰值 在刺激 4-刺激 6之間，為 65%;高-低刺激區(qū)分峰值在刺激 6到刺激 4之間，為 70%。在上聲 后字組中， 低-高刺激區(qū)分峰值在刺激 4到刺激 6之間， 為40%;高-低刺激區(qū)分峰值在刺激 7 到刺激 5之間，為60%。在去聲前字組中， 低-高刺激區(qū)分峰值在刺激 5到刺激 7之間，為 55%; 高-低刺激區(qū)分峰值在刺激 6到刺激 4之間，為 60%。在去聲后字組中，低 -高刺激區(qū)分峰值 在刺激 6到刺激 8之間，為 55%;高-低刺激區(qū)分峰值在刺激 5到刺激 3之間，為 60%。3.6 小結漢語普通話基礎元音iy 三個調類的聽感邊界是： F2為2

19、106Hz到2214Hz，F3為 2670Hz到2862Hz，并不是一個固定的值，而是一個動態(tài)的邊界。為了直觀展現三個聲調中， iy 的聽感空間，我們以 F2為橫坐標，以F3為縱坐標，做出了 iy的具體聽感空間圖 以及歸一化的聽感空間圖，如下：r 1*2 去聲I敬 融iy斬感空間圖圖1 iy三個聲調的聽感空間及歸一化后的聽感空間漢語普通話基礎元音i的感知范圍為 30雅U 47% y的感知范圍為53滋U 70% i的 感知范圍比y的感知范圍小，這一點在無論是測試界面還是性別，都有一定的體現。在三個聲調中，i的感知范圍是：陽平去聲上聲，這在測試界面和性別中，基本滿足。如下圖：感知范圍圖2 iy三個

20、聲調的感知范圍3. 漢語普通話基礎元音iy 三個調類的區(qū)分峰值是：陽平上聲去聲，在測試界面和性別中，仍然滿足。4. 同一聲調中，正序i的感知范圍小于反序i的感知范圍。即，播放相同的刺激音時，由于正序iy 和反序yi的不同，對被試聽辨iy會產生一定的影響。另外，正序的區(qū)分峰值大于反序的區(qū)分峰值（去聲相反），說明“相同-不同”更容易讓被試做出正確選擇。5. 同一聲調中，男女的iy感知范圍相差不大，說明性別對iy 的感知無明顯影響，陽平前后字組、上聲后字組和去聲后字組，均為男性感知范圍大于女性；上聲前字組和 去聲前字組，均為男性感知范圍小于女性。在邊界寬度方面，陽平前后字組、上聲前字組和 去聲后字組

21、均為男性大于女性；上聲后字組和去聲前字組均為女性大于男性。在區(qū)分峰值位置方面，陽平前后子組、上聲前后子組和去聲前子組，均為男性的峰值位置不比女性靠前， 去聲后字組，男性的區(qū)分峰值位置較女性靠前。在區(qū)分峰值方面，三個聲調的前后字組均為 男性小于女性。6. 四個聲調的低-高刺激和高-低刺激的區(qū)分率折線圖的走勢基本一致。區(qū)分峰值出現 的位置，無論是低-高刺激還是高-低刺激，大致是對應的。四結語在漢語普通話的聽感研究中，實驗字組的設計分為單字組和雙字組。單字組實驗是孤立感知，雙字組實驗是連續(xù)感知。孤立感知是連續(xù)感知的基礎，連續(xù)感知是聽感研究的目標。（石鋒，2015年11月南開大學實驗語言學沙龍講話）下

22、面分別是單雙字各調類辨認曲線和區(qū)分曲線對比圖：調礙區(qū)非曲線對比+覽I-J 2-4 J J U >7 &電 !-LO?-JlUL U規(guī)M肚7BM冊30w D圖3單、雙字各調類辨認、區(qū)分曲線從圖中我們可以看到：單雙字的辨認曲線的走向大體一致，邊界位置比較集中；單雙字 的區(qū)分曲線的走向大體一致，區(qū)分峰值也比較集中。下面是單雙字聽感邊界、感知范圍、邊界寬度、區(qū)分峰值及位置的具體情況：實驗字聽感邊界位置（Hz）i感知范圍y感知范圍邊界寬度（Hz）區(qū)分峰值位置區(qū)分峰值F2F3衣-迂刺激4-533%67%2398刺激3-595.83%姨-魚刺激4-536%64%1858刺激3-582.11%以-雨刺激650%50%92180刺激5-771.26%、申 意-遇刺激4-531%69%38118刺激