實驗音系學：語音學與音系學的結合

邱春安， 陶 盼

（江蘇科技大學 外國語學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

實驗音系學：語音學與音系學的結合

邱春安， 陶 盼

（江蘇科技大學 外國語學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

實驗音系學不是一種音系學理論，而是一種研究范式。它肇始于1987年舉辦的第一屆實驗音系學學術會議，其初衷是為了促進語音學家和音系學家之間的和解與合作。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，實驗音系學用客觀、科學的實驗和量化的方法彌補了傳統(tǒng)音系學在數(shù)據(jù)采集上的缺陷，為傳統(tǒng)音系學理論提出的一些假設提供了語音事實依據(jù)，同時也對一些假設進行了修正。實驗音系學的研究目前在國內(nèi)還處于起步階段。

實驗音系學； 語音學； 音系學

語音學是言語的科學研究，通常分為發(fā)音語音學（言語器官在聲音產(chǎn)生中的作用）、聲學語音學（聲音的物理性質(zhì)）和聽覺語音學（人耳和大腦對聲音的處理）[1]199。音系學是語言學的一個分支，研究在特定語言和所有語言中語音之間的關系[1]203。因此，這兩門學科的研究對象都是語音。在中外研究歷史上，音系學和語音學是不分家的。中國古代的語音學一直附屬于傳統(tǒng)音韻學。西方早期的語音研究也沒有被劃分為語音學和音系學，直到1930年，布拉格學派把語音研究人為地劃分為語音學和音位學。從此，曾經(jīng)的“一家人”一度變得勢不兩立、水火不容。隨著語音科學和音系學的發(fā)展，越來越多的有識之士，如Ladefoged、Fant、Ohala重新意識到很多語音問題不能單靠語音學或者音系學來解決，他們呼吁語音學家和音系學家要攜起手來，實驗音系學就這樣應運而生。

一、實驗音系學的緣起及發(fā)展歷程

如上所述，語音學研究語音的發(fā)生、聲學性質(zhì)與感知，音系學研究語音的模式。語音學家跟音系學家照理應該是密切合作的，它們都應歸到語音科學研究門下。Ohala在回顧了從公元2世紀希臘醫(yī)生Galen關于言語呼吸的研究到19世紀Bell等人的現(xiàn)代語音學研究后認為，早期的語音科學研究并沒有被劃分為語音學和音系學兩個互不相關的學科[2]。但是，這種局面隨著結構主義的興起而被改變。布拉格學派的創(chuàng)始人Trubetskoy把語音學界定為研究言語行為的學科，而把音系學界定為研究語音系統(tǒng)的學科。由于結構主義主要關注語言的系統(tǒng)，因此語音學被排除在語言學的大門之外就是非常自然的事情了。有音系學家提出，“音系行為涉及的模式和范疇是絲毫不受語音制約的”，而有些語音學家則“企圖創(chuàng)建一門絕不依賴任何語言學概念的語音科學”[3]。音系學與語音學的決裂產(chǎn)生的一個直接后果，就是音系學成為一門自主的科學。不可否認，100多年來西方音系學取得了積極進展，猶如“一幅爭奇斗艷、百家爭鳴的絢麗畫卷”[4]。但是，由于它拋棄了語音學甚至是心理學的方法，音系學在研究方法上變得越來越狹隘，它甚至提出了與語音學的發(fā)現(xiàn)相矛盾的論點。因此，如果把語言學看作一個科學研究的領域，那么作為它的一個分支的音系學就應該在音系研究中貫徹標準的科學方法。但遺憾的是，在諸多音系學理論中我們很少看到有使用量化的實驗測量方法。

自從19世紀末音系學與語音學分家之后，兩個學科沿著自己的軌跡獨立發(fā)展，并都取得了巨大的成績。但這種人為的割裂勢必影響兩個學科的健康發(fā)展?？上驳氖牵陙?，國際上音系學與語音學之間加強了配合和協(xié)作。Ohala自從20世紀80年代便提倡用實驗方法研究音系學，以縮小和理論音系學家與實驗語音學家之間不可逾越的鴻溝。Ohala和Jaeger在1986年編寫的ExperimentalPhonology是第一部關于這一領域的研究方法及成果的論文集。針對有人提出語音學和音系學的“界面”研究，Ohala呼吁建立“總合音系學”，并且否認所謂的“界面”研究，因為“界面”會給人一種錯覺，他認為這兩個學科在很大程度上是獨立而自主的[2]。從1987年開始，兩年一度的“實驗室音系學”（Laboratory Phonology）國際會議更是推動了實驗音系學的發(fā)展。之所以把“實驗音系學”“總合音系學”及“實驗室音系學”統(tǒng)一稱為實驗音系學，是因為這三種研究范式的研究目標和研究內(nèi)容本質(zhì)上是一致的。實驗音系學是基于語音實驗的音系學研究，也就是音系學分析的量化描寫[5]。當然，這里首先要指出的是，實驗音系學不是一種理論框架，而是一種研究方法。

1987年召開的第一屆實驗音系學會議由美國語音學家Beckman和Kingston召集。首屆會議的主題是為促進語音學家與音系學家之間的和解與合作。到目前為止，實驗音系學會議已經(jīng)召開了13屆，表1是對歷屆會議的簡要回顧[[6]5-6。通過這些會議的主題，可以大致了解實驗音系學的發(fā)展歷程、研究目標及研究內(nèi)容。

表1 歷屆實驗音系學會議舉辦時間、地點、人數(shù)及主題

從前4屆會議的主題來看，主要還是致力于反思音系學與語音學的關系，以消除兩者之間的隔閡。會議討論的話題包括韻律、音段結構、音系學與語音學之間的界面和映射等；鼓勵音系學家不要把視野局限于基于經(jīng)驗主義的內(nèi)部語料，強調(diào)來自于語言游戲、語誤等外部語料的重要性。當然，會議也呼吁語音學家要注意吸收心理語言學的實驗方法。從1996年第5屆會議開始，有一個議題開始引起與會者的關注，并在第9和第10屆會議被列為中心議題，這就是語言的變異（variation）。這個問題其實在Labov創(chuàng)立的變異社會語言學中早就占據(jù)了重要地位。也是在1996年的實驗音系學會議上，有兩篇關于語音變異的論文引起了與會者的關注，一篇是Ladefoged和他的同事提交的VariationanduniversalsinVOT:evidencefrom18languages，另外一篇是Carter提交的Extrinsicphoneticinterpretation:spectralvariationinEnglishliquids?！白儺悺笔侵敢粋€詞或語素能在相同的環(huán)境下有不同的語音表現(xiàn)的情況[7]94。Coetzee和Pater指出變異不僅發(fā)生在詞匯音系學意義上的“后期音系”中，也會發(fā)生在“前期音系”中。前者如英語gree[n] box與gree[m] box的變異，后者如英語詞末的/t/和/d/有時會被刪除，刪除的頻率則與它們所處的音系環(huán)境有關。實驗表明，說話人對變異的頻率及影響變異頻率的音系條件有潛在的知識[7]94-95。因此，不能簡單地把變異歸結為語音事實，也應該從音系上對它進行解釋。實驗音系學對語言變異的關注不僅推動了共時平面上的社會語音學的發(fā)展（與之相對的是傳統(tǒng)的描寫方言學），更促進了語音的歷時變化研究?！耙粝档淖兓北涣袨榈?屆會議的中心話題。音系學對語音學、社會語言學以及歷時細節(jié)的關注說明了語言能力和語言行為之間的密不可分，從而不再排斥從說話人本身的言語行為中尋找證據(jù)。從第5屆會議開始，實驗音系學開始注意吸收心理語言學的研究成果，與之相關的是在最近一屆的斯圖加特會議上，神經(jīng)科學的發(fā)展對音系學的影響開始受到關注。

另外，從以下幾個事實也可以看出實驗音系學的發(fā)展：一是參加會議的人數(shù)和會議舉辦地。參加第一屆會議的只有40人，第10屆會議的參會人數(shù)達到了240人。歷屆會議的舉辦地跨越了北美、歐洲和澳洲。第一屆會議多是當?shù)貙W生，第10屆會議提交論文的學者來自27個國家，從最初的美國本土的工作坊發(fā)展成了國際會議。二是參會人員的學科類別。最初的兩屆會議主要是語音學家和音系學家。在第9～10屆會議上，參加會議的除了語音學家和音系學家，還有很多來自心理語言學、言語科學、計算語言學、社會語言學等學科的學者[6]8-10。三是學會及期刊的創(chuàng)辦。在第10屆會議上提出創(chuàng)建實驗音系學學會及舉辦學會期刊，2010年《實驗音系學學會期刊》正式創(chuàng)刊。

二、實驗音系學的研究方法

Ohala指出“科學方法”有三個基本特征：一是數(shù)據(jù)采集的平衡性，給予不同的理論以同等地位，并以統(tǒng)計的方法分析數(shù)據(jù)，以避免得出的結論具有偶然性；二是數(shù)據(jù)采集的客觀性，盡量減少或消除人為因素的影響；三是數(shù)據(jù)處理的量化。量化數(shù)據(jù)最大的好處是可以避免含糊的解釋[8]5。過去幾十年實驗音系學采用的研究方法具備了這些特點，才使得它跟傳統(tǒng)的音系學研究區(qū)別開來。

從Cohn等人編著的TheOxfordHandbookofLaboratoryPhonology[9]第五部分的目錄（文章題目）可以發(fā)現(xiàn)，目前實驗音系學所采用的方法和資源主要有：

語料庫、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡資源：用言語資源研究語料庫音系學；用互聯(lián)網(wǎng)收集音系學數(shù)據(jù)；言語處理、合成及自動識別；詞匯語料庫中的音位配列規(guī)則。

發(fā)音分析與聲學建模：發(fā)音的聲學建模；超聲波——言語研究的一個工具；喉功能研究中使用的方法論；論擦音的聲學和空氣動力學特征。

韻律分析：韻律分析中的實驗方法和范式；連續(xù)語流和方言變異的韻律分析中的數(shù)據(jù)采集。

編碼、解碼和習得研究：接受性語音或音系系統(tǒng)習得研究；口語中的音系編碼研究方法與研究設計；成人的語音感知測量方法；眼動——口語研究的一個可靠的測量工具；實驗音系學中的神經(jīng)心理技術。

實驗設計與數(shù)據(jù)采集：基于實驗室的音系學實驗中社會分層抽樣；研究自然話語的方法；研究社會語音學變異的方法和實驗設計。

統(tǒng)計分析：實驗音系學中的統(tǒng)計方法；混合效果模型；聚類統(tǒng)計與分類統(tǒng)計方法。

實驗音系學和理論音系學在方法和統(tǒng)計方面有著截然不同的態(tài)度。理論音系學或者傳統(tǒng)音系學在排除了結構主義的“發(fā)現(xiàn)程序”之后，似乎就從來沒有給予研究方法以必要的地位；相反，實驗音系學則把方法視作學科前進的引擎[8]4。事實的確如此。比如，正是聲譜儀的發(fā)明使得Jakobson等人在1951年就發(fā)現(xiàn)了第二共振峰的數(shù)值低是軟腭和雙唇輔音、后元音、以及圓唇元音的共同特點。要是沒有這個發(fā)現(xiàn)，諸如[x] > [f]的音變可能就得不到解釋。Pierrehumbert等人認為Chomsky提出的生成語言學高度依賴離散數(shù)學，因而導致生成音系學假定的音系規(guī)律都是范疇性的，但是越來越多的語言事實表明很多音系規(guī)律實際上是連續(xù)性的[10]。實驗音系學則兼采了離散數(shù)學和連續(xù)數(shù)學的方法，從而避免了在方法論上非此即彼的兩極化傾向?？傊瑢嶒炓粝祵W經(jīng)過幾十年的發(fā)展，用客觀與科學的實驗和量化的方法彌補了傳統(tǒng)音系學在數(shù)據(jù)采集上的缺陷。

三、實驗音系學的研究成果概略

（一） 國外的實驗音系學研究：支持和修正音系學假設

傳統(tǒng)的音系學主要依靠現(xiàn)有的文獻記錄歸納和總結音系規(guī)律，而這些都是間接證據(jù)。近年來興起的實驗音系學為傳統(tǒng)音系學理論提出的一些假設提供了語音事實依據(jù)，同時也對一些假設進行了修正。這些研究從語音的共時變異、語言韻律、心理學等方面為音系學家提出的音系表征提供了語音學上的依據(jù)。

語音的共時變異往往是語音歷時演變的開始。近年來語音和音系學界都對語音變異給予了高度關注。傳統(tǒng)特征理論區(qū)分了區(qū)別性特征和羨余性特征。前者是偶分的，且具有聲學上的發(fā)音器官和聽覺感知相關物；后者則沒有被賦值，SPE理論和特征架構理論都認為羨余性特征是一級特征的副產(chǎn)品，在發(fā)音活動中起輔助作用。元音的時長就是一個羨余性特征。但是近年來Ohala的一系列實驗研究則發(fā)現(xiàn)，聽話者在識別元音的時候，時長起著重要作用。一般認為，元音時長和元音高度存在一定的共變（covary）關系，低元音比高元音要長。Solé和Ohala通過產(chǎn)出和感知實驗研究了日語、加泰羅尼亞語和美國英語的元音時長、元音高度和語速之間的關系后發(fā)現(xiàn)，加泰羅尼亞語和美國英語發(fā)音人是通過元音時長來控制元音的高低差異的。由于日語元音本來就存在長短對立，實驗也表明日語發(fā)音人能根據(jù)不同語速主動控制元音的時長。因此，他們認為羨余性特征在言語交際中起著重要作用[11]。

元音時長、元音高度和元音音高之間也存在一定的共變關系。Maddieson[12]133-150研究了不同語速下元音音高和元音高度之間的關系。實驗要求英語發(fā)音人分別用較慢語速和較快語速朗讀帶有/i/和//元音的句子，結果發(fā)現(xiàn)在兩種語速下高元音/i/的平均音高都要比低元音//的高，而且在較快語速下，它們的音高差值要比慢語速下的大[12]137-139。研究表明，元音的內(nèi)在基頻在較快語速下得到了增強。但是，跨語言的研究表明元音的內(nèi)在基頻和語速之間并沒有必然的內(nèi)在聯(lián)系[13]。在這些研究中，都能找到個別發(fā)音人的表現(xiàn)與其他發(fā)音人的不同。因此，Maddieson認為，普遍的語音變異模式是不存在的，這可能和發(fā)音人的發(fā)音自主調(diào)整策略有關，而這種策略是受到神經(jīng)運動機制控制的[12]147。

由于說話人不同的生理特點，如男女之間不同的聲道構造，再加上語速和周圍環(huán)境噪音的影響以及語音環(huán)境的不同，這些都可能產(chǎn)生語音變異。但是，聽者總能感知出他需要的語音信息，從而使交際能順利進行。近年來的感知實驗研究表明，聽者能根據(jù)說話人的音位對立快速調(diào)整感知的策略。荷蘭語[f]和[s]是一對最小的對立體。Norris等人[14]研究了荷蘭語發(fā)音人對這個對立體的感知策略，他們做了兩個實驗。第一個階段是訓練實驗，讓被試聽兩組詞，一組詞本來是以[f]結尾，但是被一個介于[f]和[s]之間的[?]替代了，另外一組詞以[s]結尾。第二個階段是聽辨實驗，要求被試對聽到的經(jīng)過語音合成的一組[εf]-[εs]連續(xù)體（其中包括[?]）作出選擇。實驗發(fā)現(xiàn)，被試往往會選擇[f]。這說明，在從語音信號到音位范疇的映射過程中，聽者會利用一種前詞匯的策略自動進行調(diào)整。因此，抽象的音位范疇是詞匯通達的一個組成部分，聽者能從說者的話語中自動推導出這種范疇知識，正是這種知識在言語感知中能幫助聽者識別不同說話人的變異信息[14]。

北京話和上海話在連讀變調(diào)上有不同的表現(xiàn)。端木[15]提出北京話四聲的音節(jié)都是重音節(jié)，在音系表征中由兩個莫拉單位表示，而上海話的音節(jié)在底層形式中都是輕音節(jié)，在音系表征中由一個莫拉單位表示。他試圖用實驗來驗證這一假設是否能找到語音學上的證據(jù)。他通過測量和對比北京話發(fā)音人和上海話發(fā)音人朗讀句子中音節(jié)的平均時長，發(fā)現(xiàn)北京話音節(jié)的平均時長為215毫秒，而上海話音節(jié)的平均時長為162毫秒。這一語音實驗結果驗證了端木提出的音系學假設。另外，關于音位、音系配列規(guī)則、語素變體等的心理基礎在近年來的實驗研究中也得到了證實[7]96-97。

（二） 國內(nèi)的實驗音系學研究：起步階段

石鋒認為，國內(nèi)“語音學跟音系學的分離在漢語語音研究中并不嚴重，但是也有一定影響”[5]。個中原因，大概是因為國內(nèi)的音系學研究隊伍薄弱，不成規(guī)模，其主要成績還是在引介西方音系學理論方面。因此，國內(nèi)的音系學研究和語音學研究基本上呈現(xiàn)出失衡的現(xiàn)狀，也就談不上音系學家和語音學家的協(xié)作研究了。當然，我們也不能否認國內(nèi)學者，如王嘉齡、馬秋武、王洪君等人運用音系學理論研究漢語所取得的成績。

王嘉齡和石鋒早在20世紀80～90年代就注意到了實驗音系學的興起，并且譯介了Keating、Clements、Hertz和Ohala等人的文章，使得國內(nèi)學者能及時了解到語音學和音系學互相合作、趨同的傾向，同時他們還用實驗音系學的最新成果來分析漢語音系現(xiàn)象。如王嘉齡、李淑婷用實驗手段對天津南郊方言的連讀變調(diào)和輕聲音高作出了統(tǒng)一解釋。他們發(fā)現(xiàn)輕聲具有一定的調(diào)型，而調(diào)型的音高是由語音學和音系學兩個層級共同決定的[16]。石鋒通過對吳語濁音聲母的分析探討了區(qū)別特征跟聲學音征之間的對應關系，發(fā)現(xiàn)辨識聲母清濁的聲學特征是后接元音的音長、起點音高和音強；清音屬陰調(diào)，頻率高，濁音屬陽調(diào)，頻率低；吳語中的聲調(diào)和聲母既相互獨立又相互影響；吳語的濁聲母正處在清化的過程中[17]。石鋒從1986年開始用語音實驗的方法，對北京話和天津話等漢語方言的聲調(diào)和元音進行研究，并在近幾年系統(tǒng)地提出語音格局的思想。在他看來，語音格局就是語音學和音系學的結合點，語音格局的分析就是用語音實驗得出的數(shù)據(jù)和圖表來考察各種語言音位系統(tǒng)的表現(xiàn)，包括不同音位各自的定位特征、內(nèi)部變體的分布規(guī)律、整體的配列關系等[18]。他首次在國內(nèi)提出實驗音系學在漢語音系學研究中的獨立地位，認為它是基于語音實驗的音系學研究，也就是音系學分析的量化描寫。它在學科屬性上具有雙重地位，既屬于言語工程學，又屬于語言學，是一門交叉學科[5]。朱曉農(nóng)近年來一直主張用實驗語音學的方法來研究漢語歷史音韻問題，他的一系列研究也可以歸入實驗音系學的范疇。漢語方言中的元音在歷史上發(fā)生過高化和低化的演變，變化的主流是高化。上古漢語到中古漢語過渡階段發(fā)生了首次元音鏈移高化，主要涉及歌、魚、侯、幽四部：[*ai] > [*a] > [*o] > [*u] > [*ou]，魚部和侯部依次高化之后，逼迫幽部裂化出位。以往的研究從聽話人的角度出發(fā)，認為元音的鏈移始于歌部[*ai]。朱曉農(nóng)則從說話人的角度出發(fā)提出“舌位復初論”，認為說話人的發(fā)音器官的“時間錯配”是音變的動因。因此，長元音的鏈移從魚部[*a]開始，推動連串單元音[o]和[u]高化，同時拉復元音[*ai]來填補空位。[a]容易高化，是因為它的舌位最低，開口度也就最大，說話人發(fā)音的時候很難長時間維持“大張口、低壓舌”的狀態(tài)，就會引起發(fā)音器官的“時間錯配”，回到初始狀態(tài)，從而產(chǎn)生一個[a]或[a↑]滑音的過渡狀態(tài)，進而開始高化的進程[19]。

目前，實驗音系學的研究在國內(nèi)還處于起步階段。但是，漢語本身的特點又為實驗音系學的研究提供了廣闊的天地，比如漢語許多方言復雜的連讀變調(diào)、文白異讀體現(xiàn)的語言變異、接觸而引起的漢語方言的語音變異等都為實驗音系學在歷時和共時平面上的研究提供了一個廣闊的平臺。我們期待國內(nèi)的漢語音樂研究能與實驗語音學的研究相互合作、相互促進，共同推進國內(nèi)實驗音系學的發(fā)展。

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（責任編輯： 郭紅明）

ExperimentalPhonology:IntegrationofPhoneticsandPhonology

QIU Chunan， TAO Pan

（School of Foreign Languages, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang Jiangsu 212003, China）

The paper is a brief review of the beginning and development, research methods, and research findings in experimental phonology.Its history may be traced back to the first conference on experimental phonology in 1987, with an aim to facilitate the cooperation between phoneticians and phonologists.One of the major advantages of experimental phonology over theoretical phonology is its experimental and quantitative approach with a subjective and scientific way to collect data.Its recent research results lend a support to and update some hypotheses in phonology.Although experimental phonology is not new to scholars in Chinese phonological research, it is still in initial stage in this field.

experimental phonology; phonetics; phonology

2014-03-04

2013年教育部人文社會科學研究青年基金項目（13YJC740075）

邱春安（1976-），男，福建武平人，江蘇科技大學副教授，同濟大學博士研究生，主要從事語音學、音系學研究。

H017

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