實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用

摘 要：實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)最早誕生于19世紀(jì)初，這一全新語(yǔ)言科學(xué)的出現(xiàn)對(duì)整個(gè)語(yǔ)音學(xué)理論的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。近三四十年來(lái)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)經(jīng)歷了飛速發(fā)展的階段，一躍成為學(xué)術(shù)界的熱門學(xué)科。它與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、電子學(xué)、聲學(xué)等諸多學(xué)科都密切相關(guān)，并被廣泛應(yīng)用于語(yǔ)音教學(xué)、通訊、醫(yī)療設(shè)備、司法鑒定等各個(gè)領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)；生理實(shí)驗(yàn)；發(fā)聲器官；計(jì)算機(jī)技術(shù)

中圖分類號(hào)：H017 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.016

語(yǔ)音學(xué)是研究人類說(shuō)話聲音的科學(xué)。只要是通過(guò)語(yǔ)音交流的地方都屬于語(yǔ)音學(xué)研究的范疇，這種交流不局限于人與人之間，還包括人與機(jī)器、機(jī)器和機(jī)器之間，只要涉及到語(yǔ)音識(shí)別都可以認(rèn)定為語(yǔ)音學(xué)的部分?？梢哉f(shuō)，語(yǔ)音學(xué)是語(yǔ)言科學(xué)中發(fā)展最迅速、最容易轉(zhuǎn)化到實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)學(xué)科。依據(jù)言語(yǔ)交際中的發(fā)音過(guò)程、傳遞過(guò)程和感知過(guò)程，現(xiàn)代語(yǔ)音學(xué)主要分為三個(gè)學(xué)科分支，即生理語(yǔ)音學(xué)、聲學(xué)語(yǔ)音學(xué)、感知語(yǔ)音學(xué)。生理語(yǔ)音學(xué)主要研究包括氣管、肺、胸廓、喉頭、聲帶、口腔、鼻腔等發(fā)音器官在發(fā)出聲音時(shí)的生理特性；聲學(xué)語(yǔ)音學(xué)主要研究語(yǔ)音以聲波形式通過(guò)空氣傳遞到接聽者時(shí)的聲學(xué)特性；感知語(yǔ)音學(xué)主要研究語(yǔ)音傳遞到接聽者耳中后，經(jīng)過(guò)聽覺(jué)機(jī)制、神經(jīng)系統(tǒng)被接聽者理解過(guò)程中的生理和心理特性，通俗的來(lái)講，就是研究大腦是如何理解耳朵接聽到的聲音的。

傳統(tǒng)語(yǔ)音學(xué)的研究方法主要是靠語(yǔ)言學(xué)家分辨和比較別人的發(fā)音，或者自己發(fā)音，被稱為“口耳之學(xué)”。這種研究局限性較大，比如聽辨易受母語(yǔ)干擾。語(yǔ)音稍縱即逝，很難反復(fù)聽辨，光靠聽力也不可能解釋所有的語(yǔ)言現(xiàn)象。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們開始用精密的實(shí)驗(yàn)儀器研究語(yǔ)音，中國(guó)語(yǔ)言學(xué)界“三巨頭”之一羅常培先生認(rèn)為，靠?jī)x器的幫助，精密分析發(fā)音生理和物理現(xiàn)象的學(xué)科就是實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)。那么可以認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)就是通過(guò)聲學(xué)、醫(yī)學(xué)、計(jì)算科學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科知識(shí)以及這些學(xué)科領(lǐng)域中尖端精密的儀器設(shè)備來(lái)研究探知聲音發(fā)出、傳遞和接收過(guò)程中的特征的科學(xué)。

1 實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)的發(fā)展階段

實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)最初并不被人們看好，很多語(yǔ)音學(xué)家對(duì)其不以為然，他們認(rèn)為先進(jìn)設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的分析雖然精密準(zhǔn)確，但如果是耳朵難以分別的聲波就屬于聲學(xué)，與語(yǔ)言學(xué)聯(lián)系不大。但事實(shí)上，傳統(tǒng)語(yǔ)音學(xué)中元音輔音描寫和分類，還有眾多音節(jié)的劃分等理論，都是依據(jù)語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)方法而形成的。語(yǔ)音學(xué)本身也是在這些理論的基礎(chǔ)上建立的。不僅如此，實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)憑借其更

為嚴(yán)密、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完善和發(fā)展了傳統(tǒng)語(yǔ)音學(xué)，使語(yǔ)音學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍。

實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)誕生至今，大約經(jīng)歷了以下三個(gè)發(fā)展階段。

1.1 生理實(shí)驗(yàn)為主的階段

最初的語(yǔ)言學(xué)家研究分析語(yǔ)音是通過(guò)音標(biāo)來(lái)描寫，研究以發(fā)音器官和發(fā)音方法的生理實(shí)驗(yàn)為主，一般是利用例如浪紋計(jì)、喉鏡、光機(jī)等簡(jiǎn)單醫(yī)療器械來(lái)測(cè)量發(fā)音部位、發(fā)音氣流、聲帶動(dòng)作等。在語(yǔ)音教學(xué)中，普遍采用的元音舌位圖就是這一階段的研究成果之一。我國(guó)早期的語(yǔ)言學(xué)家們?cè)?0世紀(jì)30年代就開始運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法分析漢語(yǔ)語(yǔ)音，并取得了例如劉復(fù)的《四聲實(shí)驗(yàn)錄》、王力的《博白方音實(shí)驗(yàn)錄》等一大批重要的研究成果，這些理論成果為實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.2 聲學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的階段

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為語(yǔ)言學(xué)家們提供了許多現(xiàn)代儀器和設(shè)備，包括陰極射線示波器、聲譜儀、X光照相和電影、肌電分析儀器等。其中，最重要的發(fā)明是1946年美國(guó)貝爾電話公司發(fā)明的語(yǔ)圖儀，它能快速、有效地記錄轉(zhuǎn)瞬即逝的動(dòng)態(tài)語(yǔ)音，將其轉(zhuǎn)化為靜態(tài)的語(yǔ)音。不僅如此，它還能將本來(lái)只能耳聽的聲音轉(zhuǎn)換成可用肉眼觀察的語(yǔ)圖。由此人們可以通過(guò)觀察圖譜來(lái)探求語(yǔ)音特性及其變化規(guī)律，也可以使用儀器設(shè)備進(jìn)行定量分析，促使聲學(xué)語(yǔ)音學(xué)研究從主觀局部的觀察邁向客觀、全面的分析，這大大地推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)的發(fā)展。

1.3 全面發(fā)展階段

在20世紀(jì)70年代以后，隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)進(jìn)入了全面發(fā)展階段。計(jì)算機(jī)能夠?qū)φZ(yǔ)音乃至整段語(yǔ)言進(jìn)行大量快速的分析與合成，由此揭示出許多過(guò)去不可能觀察到的語(yǔ)音現(xiàn)象。這一時(shí)期，北京大學(xué)、北京師范大學(xué)、上海華東師范大學(xué)等一批國(guó)內(nèi)知名大學(xué)成立了語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室，專門用于語(yǔ)音教學(xué)，令實(shí)驗(yàn)語(yǔ)言學(xué)在高校教育中走向了普及化。

近幾十年來(lái)，實(shí)驗(yàn)語(yǔ)言學(xué)雖然發(fā)展迅速，取得的成果很大，但也談不上取代傳統(tǒng)語(yǔ)音學(xué)，它實(shí)際上是語(yǔ)音研究的一種現(xiàn)代化手段。

2 實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域

實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)研究的對(duì)象是語(yǔ)言，采用的方法多種多樣，它的作用已經(jīng)遍及與人類語(yǔ)言有關(guān)的各個(gè)學(xué)科，比如生理學(xué)、物理學(xué)，心理學(xué)、數(shù)學(xué)、電子學(xué)等等。這些學(xué)科之間互相滲透，語(yǔ)言學(xué)家和工程師的相互協(xié)作是實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)的重要特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)除了在傳統(tǒng)的語(yǔ)音教學(xué)、言語(yǔ)處理、言語(yǔ)矯治、語(yǔ)言學(xué)研究等方面被應(yīng)用諸多外，在通訊技術(shù)、耳鼻喉科醫(yī)學(xué)、神經(jīng)病理學(xué)、人工智能、司法等領(lǐng)域中也得到了廣泛應(yīng)用。

2.1 在通訊技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用

如今，全球信息化的發(fā)展對(duì)言語(yǔ)信息傳遞和處理速度的要求越來(lái)越高，語(yǔ)音信號(hào)處理的應(yīng)用技術(shù)，例如語(yǔ)音編碼、語(yǔ)音識(shí)別、文語(yǔ)轉(zhuǎn)換等，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于通信和計(jì)算機(jī)信息處理領(lǐng)域。

比如人機(jī)對(duì)話是指計(jì)算機(jī)對(duì)語(yǔ)音信息的處理，包括語(yǔ)音合成與語(yǔ)音識(shí)別，這是兩個(gè)目的正好相反的內(nèi)容。語(yǔ)音合成是讓機(jī)器能準(zhǔn)確無(wú)誤地表達(dá)出與人的語(yǔ)音質(zhì)量差不多的語(yǔ)言信息，合成系統(tǒng)可以把輸入機(jī)器的文字變成語(yǔ)音，也就是文語(yǔ)轉(zhuǎn)換；而語(yǔ)音識(shí)別是讓機(jī)器在聽懂語(yǔ)言的基礎(chǔ)上執(zhí)行語(yǔ)言信息，或轉(zhuǎn)換成文字，叫作語(yǔ)文轉(zhuǎn)換。當(dāng)然，這種轉(zhuǎn)換并不是簡(jiǎn)單的一對(duì)一轉(zhuǎn)換，因?yàn)槿藗兛谡Z(yǔ)的音質(zhì)、音調(diào)、音長(zhǎng)、音量無(wú)一不在變化，所以這就更需要語(yǔ)音學(xué)家不斷鉆研、實(shí)驗(yàn)，攻克難關(guān)。

可見，正是由于實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)的基本研究，工程師們才能設(shè)計(jì)出如今幾乎人手一個(gè)的iphone手機(jī)上的一項(xiàng)語(yǔ)音控制功能——Siri。這一功能之強(qiáng)大超乎人們的想象，帶來(lái)了手機(jī)功能的變革。用戶實(shí)現(xiàn)了在手機(jī)上語(yǔ)音讀短信、讀文章、功能設(shè)置等。更為神奇地是，Siri還可以識(shí)別人的自然語(yǔ)言，并且處理接收到的語(yǔ)音進(jìn)行回應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)話。

2.2 在刑事司法領(lǐng)域的應(yīng)用

當(dāng)前，隨著錄制視頻、音頻設(shè)備的輕巧便攜，越來(lái)越多的人可以方便地利用錄音錄像資料保護(hù)自身合法利益。當(dāng)然，這些錄音錄像資料不是簡(jiǎn)單地觀看就可取證，還要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的審查鑒別。這就需要運(yùn)用語(yǔ)言學(xué)理論和方法為刑事司法服務(wù)，這一學(xué)科稱作“司法錄音檢驗(yàn)”，也叫作“司法語(yǔ)音學(xué)”“言語(yǔ)識(shí)別與鑒定”。

司法錄音檢驗(yàn)是對(duì)視聽資料中的語(yǔ)音等聲音進(jìn)行研究，通過(guò)檢驗(yàn)鑒定，以證明其與案件事實(shí)關(guān)系的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)可以為司法錄音檢驗(yàn)提供先進(jìn)的方法和手段。經(jīng)過(guò)語(yǔ)音學(xué)專門培訓(xùn)的辦案人員可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)的理論和方法對(duì)涉案語(yǔ)聲與已知嫌疑人樣本語(yǔ)聲的特征進(jìn)行檢驗(yàn)、分析和鑒定，以幫助辨識(shí)案件真相。

2.3 在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)在醫(yī)療學(xué)領(lǐng)域的運(yùn)用更為廣泛，特別是在耳鼻喉的治療方面。在美國(guó)每年的職業(yè)排行榜上，有兩種中國(guó)尚未普及的職業(yè)都名列前茅，他們就是言語(yǔ)治療師和聽覺(jué)診療師。他們的目標(biāo)都是幫助在言語(yǔ)或聽覺(jué)交流有障礙的孩子或成人。我們常常說(shuō)“十聾九啞”，其實(shí)聾啞人不會(huì)說(shuō)話，絕大多數(shù)不是發(fā)音器官有毛病，只是因?yàn)槁牪灰娐曇舨艧o(wú)法學(xué)會(huì)說(shuō)話。而在這些人中，大多數(shù)人并不是一點(diǎn)聲音也聽不見，如果對(duì)他們進(jìn)行專門的語(yǔ)音學(xué)訓(xùn)練，并幫助全聾的人利用視覺(jué)學(xué)說(shuō)話，他們也能像正常人一樣地生活和工作。

近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)飛速發(fā)展，研究領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。當(dāng)今有一大批非語(yǔ)言學(xué)家在做實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)的工作，這些人可能來(lái)自工程學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)領(lǐng)域，也可能來(lái)自心理學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。這既是由于語(yǔ)音學(xué)家的主動(dòng)開拓，更是相關(guān)學(xué)科互相促進(jìn)影響的結(jié)果。

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作者簡(jiǎn)介：石婉茹（1982—），山西大學(xué)文學(xué)院碩士研究生，曾在《中國(guó)文化報(bào)》《晉陽(yáng)學(xué)刊》等報(bào)刊和宣傳資料上發(fā)表過(guò)《既能“得大獎(jiǎng)”又能“走市場(chǎng)”——山西促進(jìn)藝術(shù)精品生產(chǎn)的啟示》《讓傳統(tǒng)文化資源鮮活起來(lái)》《意識(shí)形態(tài)領(lǐng)域存在的問(wèn)題與解決措施》等多篇文章，并出版了《山西民間工藝》一書。

〔編輯：王霞〕