輔音聲學(xué)格局研究

冉啟斌

(南開(kāi)大學(xué),天津,300071)

1.引言

輔音是音素的一大類別,輔音格局的研究是語(yǔ)音格局研究的重要內(nèi)容。元音、聲調(diào)在聲學(xué)表現(xiàn)上往往具有較長(zhǎng)的時(shí)長(zhǎng),其本身的聲學(xué)特征容易考察分析,而輔音則略顯復(fù)雜。首先是輔音的種類很多,其下位類別包括塞音(stop)、擦音、塞擦音、鼻音、邊音、顫音、閃音等。這些輔音不管是在發(fā)音特征上,還是聲學(xué)表現(xiàn)上都很不相同,要進(jìn)行整體貫通的輔音格局分析是很困難的。其次,很多輔音本身的聲學(xué)特征不容易提取,例如塞音,其時(shí)長(zhǎng)非常短,一般都在數(shù)十毫秒以內(nèi)。而有的輔音雖然時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng),但怎樣提取到充分體現(xiàn)其聲學(xué)特點(diǎn)的數(shù)據(jù)很不容易,例如擦音、鼻音等。

進(jìn)行輔音格局研究應(yīng)該在總體的格局觀念和方法指導(dǎo)下,按不同種類輔音的特點(diǎn),分類別進(jìn)行考察。換言之,就是在總體的輔音格局下進(jìn)行不同的下位子格局研究。塞音是最能體現(xiàn)輔音特點(diǎn)的一類音,它在發(fā)音時(shí)聲道形成有完全的閉塞,塞音格局的分析是輔音格局研究的重要內(nèi)容。擦音在發(fā)音時(shí)氣流通過(guò)聲道中狹窄的摩擦縫隙,也是輔音發(fā)音特點(diǎn)的重要體現(xiàn),擦音格局的分析也是輔音格局研究的重要部分。我們這里介紹的輔音格局研究以塞音格局和擦音格局為主。鼻音、邊音等類別的輔音則適合用其他專門(mén)的方法進(jìn)行格局研究(時(shí)秀娟2011)。

2.塞音聲學(xué)格局分析

我們?cè)?jīng)報(bào)道了塞音聲學(xué)格局分析的基本方法(石鋒、冉啟斌2008)。這里我們就如何建立塞音格局以及塞音格局分析對(duì)揭示語(yǔ)音現(xiàn)象能夠提供哪些新的思路進(jìn)行介紹。

2.1 塞音的聲學(xué)參量

在所有輔音類別中,塞音是唯一的一種所有語(yǔ)言都具有的輔音音類(Jakobson 1958;Henton,Ladefoged & Maddieson 1992:65),因此對(duì)塞音的深入分析顯得尤其重要。塞音在發(fā)音上具有離散性的特點(diǎn),它的時(shí)值往往都非常短,要從短暫的聲學(xué)表現(xiàn)上提取到充分反映塞音本質(zhì)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)是不容易的。

塞音的聲學(xué)參量從總體上說(shuō)可以從兩個(gè)方面觀察,其一是塞音本身的聲學(xué)參量,其二是塞音對(duì)鄰近語(yǔ)音的影響。

塞音本身的聲學(xué)參量主要有兩個(gè)。一是塞音的閉塞段,即發(fā)音時(shí)塞音除阻之前的持阻階段,此時(shí)聲道完全關(guān)閉,從聽(tīng)覺(jué)上說(shuō)是無(wú)聲的,在語(yǔ)圖上表現(xiàn)為空白段(GAP)。二是塞音發(fā)音時(shí)聲帶的振動(dòng)情況。塞音發(fā)音時(shí)聲帶可以在除阻之前開(kāi)始振動(dòng),還可以在除阻時(shí)開(kāi)始振動(dòng),也可以在除阻之后一段時(shí)間才開(kāi)始振動(dòng)。聲帶相對(duì)于塞音除阻振動(dòng)的早晚在聲學(xué)分析上用嗓音起始時(shí)間(voice onset time,VOT)來(lái)表示。閉塞段是塞音的重要聲學(xué)特征,正是因?yàn)橛辛碎]塞段才有塞音的名稱。嗓音起始時(shí)間是指塞音除阻爆發(fā)跟聲帶開(kāi)始振動(dòng)二者之間的相對(duì)時(shí)間關(guān)系。濁音起始時(shí)間對(duì)于區(qū)分不同類別的塞音是一項(xiàng)有效的參量。

除此以外,塞音本身的聲學(xué)參量還包括塞音本身的強(qiáng)度、塞音的頻譜特性等。但是因?yàn)槿舻臅r(shí)值太短,這些參量的提取和測(cè)量存在較大的難度。

塞音對(duì)鄰近語(yǔ)音的影響體現(xiàn)在很多方面,例如塞音對(duì)其后元音共振峰的影響,對(duì)其后元音音高的影響,以及塞音與后接元音之間的過(guò)渡音征(transition cues)等。

2.2 一些方言(語(yǔ)言)塞音的聲學(xué)格局

上述塞音的聲學(xué)參量以閉塞段和嗓音起始時(shí)間最為顯著,也最容易提取。石鋒和冉啟斌(2008)提出使用塞音的濁音起始時(shí)間(VOT)和閉塞段時(shí)長(zhǎng)(GAP)作為二維平面坐標(biāo)來(lái)構(gòu)建塞音的聲學(xué)空間。

北京話共有b[p]、p[p‘]、d[t]、t[t‘]、g[k]、k[k‘]等6個(gè)塞音,按送氣與否分為兩組。根據(jù)6個(gè)塞音的VOT和GAP數(shù)據(jù),將每個(gè)塞音繪入塞音聲學(xué)空間中,可以得到北京話6個(gè)塞音的聲學(xué)格局,如下圖(石鋒、冉啟斌2008)。

圖1 北京話塞音聲母格局圖

在圖1中可以看到,b[p]、d[t]、g[k]的整體靠左,并且位置較高;而p[p‘]、t[t‘]、k[k‘]整體靠右,位置也略低。其中b[p]的位置最靠上靠左;k[k‘]的位置最靠右靠下。從總體上看,北京話的6個(gè)塞音分為較為明顯的兩個(gè)聚合,即不帶音不送氣塞音([p]、[t]、[k])和不帶音送氣塞音([p‘]、[t‘]、[k‘])。

石鋒和冉啟斌(2008)通過(guò)進(jìn)一步考察給出了太原話、蘇州話、中和水語(yǔ)塞音的聲學(xué)格局。塞音格局分析表明,與北京話同樣具有兩套塞音的太原話,其格局表現(xiàn)與北京話各有異同?？傮w情況是太原話塞音的兩個(gè)聚合分得更開(kāi),分布上顯得更緊湊。蘇州話有清不送氣、清送氣、濁三套塞音,與北京話、太原話相比在聲學(xué)空間上縱軸分布范圍較寬,橫軸分布范圍略窄,形成三個(gè)聚合。中和水語(yǔ)具有清不送氣、清送氣、前喉塞濁、鼻冠濁四套塞音,這四套塞音在聲學(xué)格局圖上分為主圖和副圖顯示,主圖上都是不帶音(voiceless)的塞音,而副圖上都是帶音(voiced)的塞音。四套塞音在聲學(xué)格局圖上形成四個(gè)聚合,分布均衡勻稱。

2.3 塞音聲學(xué)格局的意義

塞音聲學(xué)格局分析的意義主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:

第一,塞音聲學(xué)格局分析能夠很好地揭示不同塞音的本質(zhì)特點(diǎn)。

看似相同的塞音,在格局圖中分布的具體位置往往不同,這是因?yàn)椴煌窖灾械娜敉哂须m然細(xì)微但卻很重要的差異,這種差異體現(xiàn)了塞音性質(zhì)的不同。例如清不送氣的[p]和清送氣的[p‘],在北京話、太原話、蘇州話中都存在,但它們的性質(zhì)并不完全相同。趙元任先生早在1935年就指出北京話的清塞音“是弱的”,他用清化的濁音[b‘]來(lái)標(biāo)寫(xiě)(趙元任1935)。羅杰瑞(1995:126)也認(rèn)為北京話的不送氣塞音雖然是“清音”,但都是“弱音”,“對(duì)沒(méi)受過(guò)語(yǔ)音訓(xùn)練的人聽(tīng)來(lái)好像是濁音”。而蘇州話的[p],趙元任(1935)認(rèn)為是“強(qiáng)的”,并且特意指出“這里頭[p]跟[b]一強(qiáng)一弱很不同的”。而從聲學(xué)格局圖上可以看到,北京話的清不送氣音比蘇州話的清不送氣音分布位置低,幾乎接近于蘇州話的濁塞音。與此相應(yīng),蘇州話的清不送氣音分布位置很高,充分體現(xiàn)了其“強(qiáng)”的特點(diǎn)。

北京話和蘇州話的清送氣[p‘],在語(yǔ)音性質(zhì)上也存在差異。趙元任(1935)認(rèn)為北京話的送氣音為“強(qiáng)送氣”,指出它們“無(wú)論在什么地位,送氣作用總是不失落的”。對(duì)比北京話和蘇州話的清送氣音,可以看到北京話的清送氣音分布更靠右,而蘇州話的清送氣音則相對(duì)靠左。太原話也有清送氣音,但趙元任(1935)將它記為/px/,認(rèn)為它是“強(qiáng)音加摩擦送氣”,“是聲門(mén)大開(kāi)著讀的”。而從塞音聲學(xué)格局圖上我們正好看到,太原話的清送氣音位置更靠右,而且緊密地聚集在一起。

從上面的分析可以看出,塞音聲學(xué)格局分析對(duì)于揭示塞音的本質(zhì)特點(diǎn)是一條有效的途徑。

第二,塞音聲學(xué)格局分析為聲學(xué)空間下的塞音特性分析提供了可能。

通過(guò)對(duì)不同語(yǔ)言(或方言)塞音聲學(xué)格局的分析,深入了解不同塞音在空間中的分布情況,我們可以發(fā)現(xiàn)相同的音類往往分布在特定的區(qū)域,并且它們之間的相對(duì)位置關(guān)系保持有較好的穩(wěn)定性,因此可以從塞音聲學(xué)格局圖中抽象出一個(gè)可供參考的塞音音類聲學(xué)空間分布圖(如圖2)。在塞音空間音類分布區(qū)域圖中,整個(gè)塞音空間首先分為不帶音區(qū)(voiceless area)和帶音區(qū)(voiced area)。不帶音區(qū)居右,為塞音空間圖的主圖;帶音區(qū)居左,為塞音空間圖的副圖。在不帶音區(qū)下又分為不送氣音區(qū)(un-aspirated area)和送氣音區(qū)(aspirate area)。在不送氣音區(qū)又進(jìn)一步根據(jù)輔音的特性分為平音區(qū)(plain area)和松音區(qū)(slack area)。這樣,幾乎所有的塞音都在聲學(xué)空間中得到體現(xiàn),并且它們相互之間的關(guān)系也得到一目了然的展示。

圖2 塞音空間中音類分布區(qū)域圖

從橫縱軸反映輔音的特性來(lái)看,橫軸主要表示的是塞音的帶音與否,送氣與否,這實(shí)際上都屬于塞音的發(fā)音方法問(wèn)題?？v軸主要表示的是塞音的松緊強(qiáng)弱,屬于塞音本身的發(fā)音特性問(wèn)題,與發(fā)音時(shí)肌肉的緊張程度密切相關(guān)。換言之,在塞音格局圖上縱軸和橫軸代表了不同的意義,將塞音的各項(xiàng)特征直觀地反映了出來(lái)。

同時(shí)通過(guò)塞音格局分析我們還能夠看到在一種語(yǔ)言(或方言)中塞音的整體分布在VOT范圍和GAP范圍上存在一定程度的補(bǔ)償關(guān)系,這反映了塞音的GAP和VOT往往相互牽制,大致具有相對(duì)穩(wěn)定的活動(dòng)范圍,以使各語(yǔ)言的塞音在總體分布空間上呈現(xiàn)一定的穩(wěn)定狀態(tài)。

2.4 塞音聲學(xué)格局的應(yīng)用

利用塞音格局的分析方法,我們?cè)?jīng)就第二語(yǔ)言塞音習(xí)得問(wèn)題進(jìn)行研究,取得了一些初步成果。

溫寶瑩等(2009)考察了德國(guó)學(xué)生漢語(yǔ)塞音的習(xí)得情況。德語(yǔ)只有兩套塞音,它們的區(qū)別在于[不帶音]與[帶音]特征的不同,這在德語(yǔ)塞音的聲學(xué)格局圖上顯示得非常清楚。而在漢語(yǔ)學(xué)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)對(duì)德語(yǔ)母語(yǔ)者塞音、學(xué)習(xí)者漢語(yǔ)塞音以及漢語(yǔ)母語(yǔ)者塞音的聲學(xué)格局進(jìn)行觀察分析,可以很清楚地看到學(xué)習(xí)者的發(fā)音從母語(yǔ)向目標(biāo)語(yǔ)逐步遷移的過(guò)程。通過(guò)塞音格局的分析,我們也能進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)德國(guó)學(xué)習(xí)者是能夠區(qū)分漢語(yǔ)送氣音和不送氣音兩個(gè)音位范疇的,同時(shí)德國(guó)學(xué)生的漢語(yǔ)送氣塞音發(fā)音好于不送氣塞音。德國(guó)學(xué)生的錯(cuò)誤發(fā)音方式是用母語(yǔ)中的濁音特征替代漢語(yǔ)中的不送氣特征,用母語(yǔ)中的較緊、較弱的送氣特征替代漢語(yǔ)中的較松、較強(qiáng)的送氣特征。

肖啟迪和冉啟斌(2010)考察了韓國(guó)學(xué)生漢語(yǔ)塞音的習(xí)得情況。韓國(guó)語(yǔ)有三套塞音,分別是松音、緊音和送氣音。對(duì)韓國(guó)語(yǔ)的塞音格局進(jìn)行分析可以看到,韓語(yǔ)緊音確實(shí)較緊較強(qiáng),而松音則較松較弱。至于韓語(yǔ)的送氣塞音,則也較緊較強(qiáng),但是送氣成分較弱。通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者塞音格局的分析發(fā)現(xiàn),韓國(guó)學(xué)習(xí)者能夠較好地區(qū)分漢語(yǔ)送氣音和不送氣音兩個(gè)音位范疇,但是受其母語(yǔ)發(fā)音松緊特征影響,韓國(guó)學(xué)習(xí)者產(chǎn)出的漢語(yǔ)塞音與漢語(yǔ)母語(yǔ)者相比存在著發(fā)音松緊上的差異。

關(guān)于通過(guò)塞音格局的方法研究第二語(yǔ)言習(xí)得我們擬進(jìn)行更多的研究。通過(guò)已有的研究可以看到,塞音的聲學(xué)格局分析對(duì)于揭示各種語(yǔ)言塞音的特性以及學(xué)習(xí)者中介語(yǔ)的表現(xiàn)都是一條行之有效的途徑。

3.擦音聲學(xué)格局分析

擦音在漢語(yǔ)方言中非常常見(jiàn),在我們考察的漢語(yǔ)方言中每個(gè)方言點(diǎn)都存在擦音。從發(fā)音部位上看漢語(yǔ)方言中的擦音有12種之多(冉啟斌2008)。我們?cè)?jīng)就漢語(yǔ)方言擦音的聲學(xué)格局進(jìn)行過(guò)一些分析(冉啟斌2008;冉啟斌、石鋒2009),這里報(bào)道如下。

3.1 擦音的聲學(xué)空間分析

擦音靠摩擦的方法發(fā)音,一般都具有較長(zhǎng)的時(shí)長(zhǎng)。和短暫的塞音相比,擦音的頻譜能夠相對(duì)容易地考察到。

一般地說(shuō),擦音的特性主要表現(xiàn)在強(qiáng)頻集中區(qū)的不同分布狀況上,包括強(qiáng)頻集中區(qū)的位置高低及強(qiáng)頻集中區(qū)的分散程度。從擦音的頻譜中提取反映擦音特性的聲學(xué)參量可以有很多方法,其中Svantesson(1986)在前人研究的基礎(chǔ)上以頻譜重心(center of gravity)、分散程度(dispersion)和平均強(qiáng)度級(jí)(mean intensity level)三種參量來(lái)考察漢語(yǔ)普通話的6個(gè)擦音(也包括相應(yīng)的6個(gè)塞擦音)。Svantesson(1986)的考察方法是選取上述三種參量中的任意兩種,以兩種參量為橫縱軸做成二維平面圖形。

語(yǔ)音的強(qiáng)度往往是相對(duì)的,它與發(fā)音時(shí)用力的程度、錄音時(shí)的不同增益等多種因素都有密切的關(guān)系。我們?cè)谶M(jìn)行擦音聲學(xué)空間分析時(shí)只選取了頻譜重心和分散程度兩個(gè)參量進(jìn)行考察。

根據(jù)Svantesson(1986),頻譜重心和分散程度的測(cè)量方法為,先在擦音的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上做快速傅立葉變換(FFT),得到該點(diǎn)的即時(shí)功率譜,然后將即時(shí)功率譜轉(zhuǎn)換為臨界帶(critical band)譜,并計(jì)算出每個(gè)臨界帶內(nèi)的平均強(qiáng)度數(shù)值(分貝)。

頻譜重心的計(jì)算公式為:

分散程度的計(jì)算公式為:

上述公式中的F值為:

使用該計(jì)算方法對(duì)北京話中5個(gè)清擦音(f[f]、h[x]、s[s]、sh[?]、x[])進(jìn)行分析,得到各個(gè)清擦音的聲學(xué)空間,如圖3所示。

從圖3可以看到,北京話5個(gè)清擦音占據(jù)各自的位置,且分布的大小和形狀均有不同。其中s[s]的位置最靠右靠下,占據(jù)面積最小,分布范圍最為集中;h[x]的位置最靠左靠上,占據(jù)面積很大,分布范圍最為分散。各個(gè)擦音即時(shí)的頻譜特性和隨時(shí)間變化的頻譜特性都得到很好的展示。

圖3 北京話5個(gè)清擦音的擦音空間圖

3.2 擦音格局分析

在上面進(jìn)行的擦音聲學(xué)空間分析中,不同擦音雖然占據(jù)不同位置,但各個(gè)擦音之間在分布范圍上常常存在重合和交叉。為使各個(gè)擦音相互之間的關(guān)系更清楚地表現(xiàn)出來(lái),冉啟斌和石鋒(2009)使用語(yǔ)音格局分析的思路,對(duì)頻譜重心參數(shù)和分散程度參數(shù)分別進(jìn)行相對(duì)化處理。頻譜重心(G)的相對(duì)化處理按照下列公式進(jìn)行:

G=(Gx-Gmin)/(Gmax-Gmin)*100

其中Gmax表示5個(gè)擦音中譜重心的最大值,Gmin表示5個(gè)擦音中譜重心的最小值,Gx為某個(gè)擦音的譜重心值。

分散程度(D)的相對(duì)化處理按照下列公式進(jìn)行:

D=(Dx-Dmin)/(Dmax-Dmin)*100

上式中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的含義與頻譜重心相同,這里不再贅述。

按照上述公式做出的北京話清擦音格局,如圖4所示。

圖4 北京話清擦音格局圖

從北京話5個(gè)清擦音的格局圖可以看到,普通話中h[x]的分散程度最大,頻譜重心最低;s[s]的分散程度最小,頻譜重心最高。二者處在格局圖的兩個(gè)頂點(diǎn)位置上,確定了擦音格局圖的范圍,其他擦音處在這個(gè)范圍以內(nèi)。[x]和[s]的極端性是它們各自特有的聲學(xué)特性的反映,這是由不同的發(fā)音生理狀態(tài)產(chǎn)生的。兩者發(fā)音體的質(zhì)地、肌肉軟硬各不相同,[x]靠軟腭和舌面產(chǎn)生摩擦,縫隙面積較大,肌肉柔軟,是柔性的摩擦;[s]是由舌尖和齒齦產(chǎn)生摩擦,縫隙面積較小,骨質(zhì)較硬,屬于剛性的摩擦。擦音格局較好地揭示了不同擦音各自的聲學(xué)特性和相互之間的對(duì)比關(guān)系。

3.3 擦音聲學(xué)空間分析的應(yīng)用

冉啟斌(2008)曾使用擦音聲學(xué)空間分析的方法對(duì)除北京話之外的青島話、上海話、湘潭話、南寧話、廈門(mén)話等5個(gè)方言點(diǎn)中的所有擦音進(jìn)行較為全面的考察,從聲學(xué)的角度看到了方言中擦音的很多細(xì)微表現(xiàn)。以喉擦音為例,上海話的/h/由于屬于清喉擦音,而濁擦音//并非真正的帶音擦音,而是相當(dāng)于元音性質(zhì);湘潭話的//基本上是清喉擦音/h/;廈門(mén)話中的/h/則摩擦非常弱,能量很小。

在所有擦音中,舌尖擦音/s/是最為常見(jiàn)的。冉啟斌(2010)在冉啟斌(2008)有關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上專門(mén)以漢語(yǔ)方言中的舌尖前擦音音位/s/為例對(duì)比分析了北京話、青島話、上海話、湘潭話、南寧話、廈門(mén)話等6個(gè)方言點(diǎn)這一擦音的聲學(xué)特點(diǎn),并結(jié)合以往研究分析了這些舌尖擦音的異同。通過(guò)這些分析可以看到,不同方言雖然使用相同的音標(biāo)符號(hào),但是這些音標(biāo)符號(hào)的所指在語(yǔ)音特性上可能具有很大的差異。同時(shí),不同語(yǔ)言(方言)間語(yǔ)音的差別也表現(xiàn)在其音位變體的不同上。

擦音空間是二維的,但由于它是從一段擦音樣點(diǎn)得出的聲學(xué)數(shù)據(jù),所以實(shí)際上反映了擦音三個(gè)方面的信息,即某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上頻譜重心的高低,分散程度的大小,以及頻譜重心、分散程度在時(shí)間維度上的變化情況。擦音空間分析綜合了這三個(gè)方面的信息,不同擦音在聲學(xué)頻譜上的特點(diǎn)基本上能夠從擦音空間中直觀地反映出來(lái),因而對(duì)于揭示擦音的語(yǔ)音特性以及比較不同擦音之間的差異具有較為明顯的意義。有關(guān)擦音聲學(xué)空間分析及擦音格局分析我們還在做進(jìn)一步的研究。

4.結(jié)語(yǔ)

輔音種類繁多,特征各異。應(yīng)用語(yǔ)音格局的思路進(jìn)行輔音的聲學(xué)分析,按不同輔音的特點(diǎn)分類別進(jìn)行考察,可以從塞音子格局和擦音子格局等角度入手。通過(guò)我們的研究,選取塞音本身的聲學(xué)參量嗓音起始時(shí)間和閉塞段時(shí)長(zhǎng)作為二維坐標(biāo),能夠很好地展現(xiàn)各類塞音的聲學(xué)特性,為在聲學(xué)空間中考察不同塞音之間的相對(duì)關(guān)系提供了可能。而對(duì)于擦音,通過(guò)提取計(jì)算其頻譜重心和能量的分散程度從而建立二維坐標(biāo),也能夠使不同擦音各自的聲學(xué)特性得到直觀的展示,并使不同語(yǔ)言(方言)擦音的對(duì)比分析更加便捷有效。

輔音的格局分析可以從多方面進(jìn)行,例如除了本文報(bào)道的輔音聲學(xué)格局外,還可以從發(fā)音生理的角度、心理聽(tīng)覺(jué)的角度對(duì)輔音格局進(jìn)行研究,這實(shí)際上屬于輔音的生理格局及聽(tīng)覺(jué)格局。聲學(xué)格局和生理格局、聽(tīng)覺(jué)格局的總體研究思路是一致的,只是研究的著眼點(diǎn)和數(shù)據(jù)來(lái)源不同,它們是相互補(bǔ)充的關(guān)系。今后我們將開(kāi)展更多的輔音聲學(xué)格局應(yīng)用研究和輔音的生理格局、聽(tīng)覺(jué)格局研究。

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