語(yǔ)音型噪音對(duì)二語(yǔ)者漢語(yǔ)元音聲調(diào)感知的影響

徐燦　楊小虎　汪玉霞　張輝　丁紅衛(wèi)　劉暢

摘要 在安靜、語(yǔ)音型噪音、語(yǔ)音調(diào)制型噪音三種背景下測(cè)量了漢語(yǔ)母語(yǔ)者、漢語(yǔ)中、高水平的韓語(yǔ)母語(yǔ)者感知漢語(yǔ)元音和聲調(diào)的正確率。安靜背景下，三組人的語(yǔ)音感知類(lèi)似，而在語(yǔ)音型噪音背景下，漢語(yǔ)母語(yǔ)者的感知正確率顯著高于中水平二語(yǔ)者。進(jìn)一步的檢驗(yàn)表明中水平二語(yǔ)者在語(yǔ)音型噪音背景下的感知難度較大是由于其受到的語(yǔ)音型噪音中能量掩蔽的影響比母語(yǔ)被試要大，而其受到的信息掩蔽的干擾和另外兩組被試相近。

關(guān)鍵詞 元音-聲調(diào)感知，漢語(yǔ)習(xí)得，噪音背景，能量和信息掩蔽。

分類(lèi)號(hào) B842.5

1引言

在實(shí)際生活與工作環(huán)境中，存在著各種噪音，在聲音加工的各個(gè)階段干擾人對(duì)目標(biāo)言語(yǔ)信號(hào)的追蹤和識(shí)別，這種現(xiàn)象被稱(chēng)作噪音的聽(tīng)覺(jué)掩蔽（Watson，2005）。噪音可產(chǎn)生能量掩蔽（energeticmasking）和信息掩蔽（informationalmasking）兩類(lèi)干擾。其中，能量掩蔽發(fā)生在聽(tīng)覺(jué)外周階段，不同聲源的信息同時(shí)出現(xiàn)，在時(shí)間和頻率上發(fā)生重疊，這種重疊對(duì)目標(biāo)音的表征產(chǎn)生一定破壞，導(dǎo)致聽(tīng)覺(jué)外周對(duì)目標(biāo)音的編碼失真，從而對(duì)識(shí)別目標(biāo)音產(chǎn)生干擾（楊志剛，張亭亭，宋耀武，李量，2014；Watson，1987）。信息掩蔽是指除能量掩蔽以外，由于干擾聲音與目標(biāo)聲音在信息模式上的相似性，從而在較高的神經(jīng)和心理加工水平上所產(chǎn)生的掩蔽作用（吳艷紅等，2005；Brungart，2001；Calandruccio，Bradlow，&Dhar;，2014）。出現(xiàn)這種掩蔽作用時(shí)，對(duì)目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行加工的部分神經(jīng)和心理資源會(huì)被用于加工干擾聲音。

過(guò)去的研究發(fā)現(xiàn)，噪音的掩蔽作用對(duì)于二語(yǔ)語(yǔ)音感知的影響尤為顯著，研究者多使用白噪音、語(yǔ)譜噪音、多人嘈雜音等噪音材料來(lái)研究不同類(lèi)型噪音的掩蔽作用。普通聲學(xué)意義上的噪音對(duì)于二語(yǔ)語(yǔ)音感知的干擾是由能量掩蔽造成的。Shimizu，Makishima，Yoshida和Yamagishi（2002）發(fā)現(xiàn)，在完成英語(yǔ)語(yǔ)音感知任務(wù)時(shí)，日本大學(xué)生在白噪音下的分辨成績(jī)明顯比在粉噪音、飛機(jī)噪音背景下的成績(jī)低。而當(dāng)干擾音是言語(yǔ)聲時(shí)，信息掩蔽則成為了影響非母語(yǔ)者識(shí)別目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)的另一重要干擾因素，非母語(yǔ)者會(huì)比母語(yǔ)者受到的信息掩蔽干擾更為明顯。因此在語(yǔ)音型噪音背景下，母語(yǔ)者在識(shí)別語(yǔ)音的表現(xiàn)上比非母語(yǔ)者要好，且相比于安靜背景，有語(yǔ)音型噪音干擾的情況下母語(yǔ)者的優(yōu)勢(shì)更大。這可能是由于在有語(yǔ)音型噪音干擾時(shí)，非母語(yǔ)者受到的信息掩蔽的負(fù)面影響更大。Garcia Lecumberri和Cooke（2006）比較了英語(yǔ)母語(yǔ)者和以西班牙語(yǔ)為母語(yǔ)的英語(yǔ)學(xué)習(xí)者在四種掩蔽類(lèi)型（八人聲嘈雜音、語(yǔ)譜噪音、單人英語(yǔ)言語(yǔ)聲、單人西班牙言語(yǔ)聲）下對(duì)于英語(yǔ)輔音的感知差異。結(jié)果表明，西班牙被試在安靜背景下的感知表現(xiàn)差于英語(yǔ)母語(yǔ)者，這種差異在噪音背景下進(jìn)一步拉大。在語(yǔ)音型噪音的能量掩蔽和信息掩蔽下，西班牙被試都比英語(yǔ)母語(yǔ)者受到了更多干擾。

除了噪音類(lèi)型的影響，信噪比水平也會(huì)顯著影響二語(yǔ)語(yǔ)音信息的感知，即信噪比水平越低，二語(yǔ)者的語(yǔ)音感知越困難。同時(shí)信噪比還影響母語(yǔ)者和非母語(yǔ)者之間的差別。例如，對(duì)于英語(yǔ)語(yǔ)音感知（包括元音和句子的感知）的研究表明母語(yǔ)者和二語(yǔ)者之間的差別在噪音中（包括語(yǔ)音型噪音和語(yǔ)譜噪音）比安靜背景下變大，而且隨著信噪比的降低，二者的差別持續(xù)加大，一直到中等信噪比。當(dāng)信噪比很低的時(shí)候，由于地板效應(yīng)，二者差別縮?。↗in&Liu;，2012；Mi et a1.，2013）。根據(jù)以前漢語(yǔ)母語(yǔ)者的元音聲調(diào)感知的實(shí)驗(yàn)（“eta1.，2016）本研究使用兩種信噪比，即8 dB（較難）和4 dB（較易），以檢測(cè)漢語(yǔ)母語(yǔ)者和非母語(yǔ)者的差別在不同信噪比下是否不同。

雖然上述研究致力于語(yǔ)音型噪音，尤其其中的信息掩蔽，對(duì)于二語(yǔ)語(yǔ)音感知的影響，然而過(guò)往的大多數(shù)二語(yǔ)語(yǔ)音感知研究主要是定性分析了語(yǔ)音型噪音中的能量掩蔽和信息掩蔽的影響，然而其中很少有實(shí)驗(yàn)分離語(yǔ)音型噪音中的兩種掩蔽作用而做定量分析（Cooke，Leeumberri，&Barker;，2008）。因此，本實(shí)驗(yàn)使用了有六人談話背景的語(yǔ)音型噪音（six-talker babble，簡(jiǎn)稱(chēng)Babble噪音），也使用了不包含語(yǔ)音信息的語(yǔ)音調(diào)制型噪音（babble-modulated noise，簡(jiǎn)稱(chēng)BM噪音），即將高斯噪音通過(guò)一個(gè)和六人語(yǔ)音型噪音的長(zhǎng)時(shí)程頻譜一致的濾波器，以生成一個(gè)語(yǔ)譜噪音。然后，這個(gè)語(yǔ)譜噪音的聲波乘以六人語(yǔ)音型噪音的時(shí)域包絡(luò)，從而使兩種噪音的聲學(xué)特性一致，即在頻譜和時(shí)域上相互匹配，只是在載體上有所區(qū)別，語(yǔ)音型噪音帶有語(yǔ)音的特點(diǎn)，而語(yǔ)音調(diào)制型噪音沒(méi)有。因此兩種噪音背景下被試識(shí)別語(yǔ)音正確率的差異，即為語(yǔ)音型噪音的信息掩蔽的影響；另外，語(yǔ)音調(diào)制型噪音背景和安靜背景下的差別為語(yǔ)音型噪音中能量掩蔽的影響。本研究以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于語(yǔ)音型噪音中的能量掩蔽和信息掩蔽的定量分析。

除元音外，聲調(diào)是漢語(yǔ)語(yǔ)音系統(tǒng)的主要特征之一，能起到區(qū)別詞義的重要作用（Chao，1968）。因此漢語(yǔ)語(yǔ)音感知不僅包括元音感知，還包括聲調(diào)感知，且聲調(diào)感知對(duì)漢語(yǔ)語(yǔ)音感知有較大影響，尤其對(duì)于非聲調(diào)語(yǔ)言背景的二語(yǔ)學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)。研究表明，對(duì)母語(yǔ)為聲調(diào)語(yǔ)言的人來(lái)說(shuō)，聲調(diào)感知存在范疇特性，而母語(yǔ)為非聲調(diào)語(yǔ)言的人在感知漢語(yǔ)聲調(diào)時(shí)范疇特性較低，甚至不存在這樣的范疇模式（Hall6，Chang，&Best;，2004；Peng eta1.，2010）。而在母語(yǔ)是非聲調(diào)語(yǔ)言的漢語(yǔ)學(xué)習(xí)者中，根據(jù)Ling，Gruter和Schafer（2016）的研究，以漢語(yǔ)為二語(yǔ)的英語(yǔ)母語(yǔ)者和漢語(yǔ)母語(yǔ)者在完成漢語(yǔ)聲調(diào)感知和辨析任務(wù)時(shí)，二語(yǔ)的熟練程度與二語(yǔ)者感知正確率顯著相關(guān)，說(shuō)明高水平的漢語(yǔ)學(xué)習(xí)者比低水平的漢語(yǔ)學(xué)習(xí)者聲調(diào)范疇感知程度更高，更接近漢語(yǔ)母語(yǔ)者的表現(xiàn)。另有實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)母語(yǔ)為非聲調(diào)語(yǔ)言的二語(yǔ)者在噪音環(huán)境中感知聲調(diào)語(yǔ)言時(shí)會(huì)受到比母語(yǔ)者更大的干擾。例如，Lee，Tao和Bond（2010）分別對(duì)安靜背景和噪音背景下母語(yǔ)者和非母語(yǔ)者漢語(yǔ)聲調(diào)感知進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中非母語(yǔ)者學(xué)習(xí)漢語(yǔ)的年限有所不同，分別為一年、兩年、三年和四年。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明噪音確實(shí)對(duì)非母語(yǔ)者的聲調(diào)感知有更大的負(fù)面影響，其中在信噪比一10dB下，母語(yǔ)者的感知正確率為95%，而非母語(yǔ)者中學(xué)習(xí)漢語(yǔ)三年的被試感知正確率最高，為80%。雖然有上述很多研究著眼于漢語(yǔ)母語(yǔ)者和非母語(yǔ)者對(duì)于漢語(yǔ)聲調(diào)的識(shí)別，卻鮮有研究漢語(yǔ)非母語(yǔ)者對(duì)于漢語(yǔ)音位加聲調(diào)的感知，尤其是在噪音背景下。但在漢語(yǔ)語(yǔ)音感知中，元音和聲調(diào)的感知缺一不可，需要同時(shí)正確認(rèn)知才能做到準(zhǔn)確的漢語(yǔ)語(yǔ)音感知，所以本研究的一個(gè)主要目的就是檢測(cè)漢語(yǔ)母語(yǔ)者和非母語(yǔ)者在語(yǔ)音型噪音下的漢語(yǔ)元音加聲調(diào)的感知。本研究的實(shí)驗(yàn)刺激為5個(gè)漢語(yǔ)元音/a，γ，i，u，y/和4個(gè)漢語(yǔ)聲調(diào)（用1、2、3、4標(biāo)記）相互搭配后得到的20個(gè)漢語(yǔ)元音聲調(diào)的組合。通過(guò)測(cè)試對(duì)這個(gè)組合的感知情況對(duì)元音和聲調(diào)整體感知進(jìn)行研究，而不是僅僅單獨(dú)研究元音或聲調(diào)的感知。同時(shí)對(duì)于這樣的組合的感知研究，也可以對(duì)元音和聲調(diào)感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行單獨(dú)分析，以檢測(cè)元音或聲調(diào)的感知，哪一個(gè)對(duì)于以漢語(yǔ)為二語(yǔ)的學(xué)習(xí)者更為困難。

和漢語(yǔ)普通話不同，現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)韓語(yǔ)被認(rèn)為是非聲調(diào)語(yǔ)言。韓國(guó)人在習(xí)得漢語(yǔ)時(shí)，由于母語(yǔ)語(yǔ)調(diào)的干擾，容易出現(xiàn)語(yǔ)音偏誤（Lado，1957）。因此本文選用了漢語(yǔ)母語(yǔ)者和以漢語(yǔ)為二語(yǔ)的韓國(guó)人為被試，對(duì)其在安靜和噪音背景下的漢語(yǔ)元音聲調(diào)感知進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究母語(yǔ)者和非母語(yǔ)者的感知差異，以及兩組被試的元音感知、聲調(diào)感知分別受到噪音影響的程度。

綜上所述，本研究提出假設(shè)，在相同實(shí)驗(yàn)條件下，漢語(yǔ)母語(yǔ)者對(duì)元音聲調(diào)組合的感知表現(xiàn)應(yīng)優(yōu)于韓語(yǔ)母語(yǔ)者，尤其在噪音背景下。而對(duì)于韓語(yǔ)母語(yǔ)者，漢語(yǔ)（即二語(yǔ)）水平的高低也對(duì)其感知元音聲調(diào)組合的表現(xiàn)有影響，即二語(yǔ)高水平者感知元音聲調(diào)組合的表現(xiàn)優(yōu)于二語(yǔ)水平較低的被試。另外的一個(gè)主要的研究問(wèn)題是，在語(yǔ)音型噪音下，漢語(yǔ)母語(yǔ)者和非母語(yǔ)者之間的差別主要是由于非母語(yǔ)者受到能量掩蔽的負(fù)面影響，還是信息掩蔽的負(fù)面影響比母語(yǔ)者更大，這種負(fù)面影響是否和非母語(yǔ)者的漢語(yǔ)水平有關(guān)。

2方法

2.1被試

共30名上海交通大學(xué)大學(xué)生參加了本次實(shí)驗(yàn)，年齡均為18-24歲。被試聽(tīng)力正常，在頻率250到8000 Hz范圍其純音聽(tīng)閾值低于或等于20dB。30名被試的語(yǔ)言背景分為三組：以漢語(yǔ)為母語(yǔ)（均來(lái)自北方方言區(qū)）的被試組（簡(jiǎn)稱(chēng)漢語(yǔ)母語(yǔ)者或CN組（Chinese-nativelisteners）和高、中水平的韓語(yǔ)為母語(yǔ)的漢語(yǔ)學(xué)習(xí)組。每組被試10人。漢語(yǔ)水平考試（簡(jiǎn)稱(chēng)為HSK）作為劃分二語(yǔ)被試語(yǔ)言水平的標(biāo)準(zhǔn)。漢語(yǔ)水平考試是一項(xiàng)國(guó)際漢語(yǔ)能力標(biāo)準(zhǔn)化考試，其成績(jī)可作為外國(guó)留學(xué)生進(jìn)入中國(guó)高等院校學(xué)習(xí)的漢語(yǔ)能力的標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估。

將漢語(yǔ)水平考試通過(guò)6級(jí)的韓語(yǔ)母語(yǔ)被試組（Korean-native listeners with high Mandarin Chineseproficiency，簡(jiǎn)稱(chēng)高水平二語(yǔ)者或KNH組）、漢語(yǔ)水平考試通過(guò)4級(jí)但尚未通過(guò)5級(jí)考試的韓語(yǔ)母語(yǔ)被試組（Korean listeners with medium MandarinChineseproficiency，簡(jiǎn)稱(chēng)中水平二語(yǔ)者或KNM組）。

2.2實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)刺激為將5個(gè)漢語(yǔ)元音（/a，γ，i，u，y/）與4個(gè)漢語(yǔ)聲調(diào)（用l、2、3、4標(biāo)記）分別搭配構(gòu)成的20個(gè)漢語(yǔ)元音聲調(diào)組合，即/a1，a2，a3，a4，γ1，γ2，γ3，γ4，i1，i2，i3，i4，u1，u2，u3，u4，y1，y2，y3，y4/，由一名年輕女性漢語(yǔ)母語(yǔ)者朗讀，所有元音聲調(diào)刺激的時(shí)長(zhǎng)介于236毫秒至772毫秒之間，并在安靜背景下以聲壓級(jí)70 dB SPL呈現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)中采用了兩種噪音背景：語(yǔ)音型（Babble）噪音和語(yǔ)音調(diào)制型（Babble-modulated）噪音。語(yǔ)音型噪音是六人（三男三女）朗讀中文版的新兒童百科全書(shū)（The New Childrens Encyclopedia；Locke，2009）的混合語(yǔ)音，總時(shí)長(zhǎng)30秒。語(yǔ)音調(diào)制型噪音的生成過(guò)程如下：1）首先，將高斯噪音通過(guò)一個(gè)和六人語(yǔ)音型噪音的長(zhǎng)時(shí)程頻譜一致的濾波器，以生成一個(gè)語(yǔ)譜噪音；2）然后將該語(yǔ)譜噪音的聲波乘以六人語(yǔ)音型噪音的時(shí)域包絡(luò)（temporal envelope），其中這個(gè)時(shí)域包絡(luò)是通過(guò)希爾伯特變化（Hilbert Transform）計(jì)算所得。這樣，語(yǔ)音調(diào)制型噪音在頻譜和時(shí)域上和六人語(yǔ)音型噪音就相匹配了。二者的區(qū)別就是一個(gè)帶有語(yǔ)音特性，而另一個(gè)沒(méi)有，所以在兩個(gè)噪音下的語(yǔ)音感知的表現(xiàn)之差就是信息掩蔽；另外，由于語(yǔ)音調(diào)制型噪音帶有語(yǔ)音型噪音的聲學(xué)特性，語(yǔ)音調(diào)制型噪音和安靜背景下的表現(xiàn)差異就是能量掩蔽。噪音聲壓級(jí)為70 dB SPL，語(yǔ)音的聲壓級(jí)為66、62 dB SPL，所以信噪比值控制在4 dB和8 dB。每一次噪音背景下語(yǔ)音刺激的播放都在1秒時(shí)長(zhǎng)的噪音正中間，這1秒時(shí)長(zhǎng)的噪音是從30秒時(shí)長(zhǎng)的語(yǔ)音型噪音和語(yǔ)音調(diào)制型噪音中隨機(jī)抽取的。

2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)采用混合析因設(shè)計(jì)，自變量有四個(gè)，分別為一個(gè)組間變量：被試的語(yǔ)言背景，包括三個(gè)水平：漢語(yǔ)母語(yǔ)者、高水平二語(yǔ)者，中水平二語(yǔ)者；以及三個(gè)組內(nèi)變量：（1）聽(tīng)覺(jué)環(huán)境，含三個(gè)水平：安靜背景、語(yǔ)音調(diào)制型噪音背景（BM噪音）和語(yǔ)音型噪音（Babble噪音）；（2）信噪比值（Signal-to-noise ratio，簡(jiǎn)稱(chēng)SNR），包括兩個(gè)水平：4 dB和8 dB；（3）信號(hào)刺激種類(lèi)，即實(shí)驗(yàn)材料中涉及到的20個(gè)漢語(yǔ)元音聲調(diào)組合。因變量為被試感知漢語(yǔ)元音聲調(diào)刺激的正確率。

2.4實(shí)驗(yàn)程序

被試在安靜的實(shí)驗(yàn)室中，坐于液晶顯示屏前，佩戴Sennheiser HD280 PRO耳機(jī)。實(shí)驗(yàn)刺激從右耳呈現(xiàn)，刺激呈現(xiàn)由Tucker-Davis Technologies（TDT，Alachua，F(xiàn)L）便攜式數(shù)字處理器（RM1）控制。實(shí)驗(yàn)中，顯示屏上呈現(xiàn)20個(gè)選項(xiàng)，橫排以五個(gè)元音順序排列，縱列以四個(gè)聲調(diào)順序排列，拼音/āáǎàēéěèīíǐìūúǔùǖǘǚǜ/均與刺激對(duì)應(yīng)標(biāo)記。被試需在刺激呈現(xiàn)10秒內(nèi)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊選項(xiàng)作答。實(shí)驗(yàn)正式開(kāi)始前，被試首先進(jìn)行一個(gè)15分鐘的練習(xí)環(huán)節(jié)以熟悉實(shí)驗(yàn)過(guò)程，其中實(shí)驗(yàn)刺激由一名男性漢語(yǔ)母語(yǔ)發(fā)音者錄制。練習(xí)環(huán)節(jié)中，被試得到正確答案的反饋，但正式實(shí)驗(yàn)不提供正確答案的反饋。

正式實(shí)驗(yàn)中，三組被試都參與了聽(tīng)力背景音分別為安靜、BM（-4 dB SNR），BM（-8 dBSNR），Babble（-4 dB SNR），Babble（-8 dBSNR）的五組實(shí)驗(yàn)，每組實(shí)驗(yàn)由20個(gè)實(shí)驗(yàn)刺激組成，每個(gè)實(shí)驗(yàn)刺激播放15次，共300次，隨機(jī)呈現(xiàn)給被試。每個(gè)被試對(duì)每個(gè)元音聲調(diào)組合感知的正確率取決于這15次判斷的正確率。每組實(shí)驗(yàn)耗時(shí)大約20-30分鐘，整個(gè)實(shí)驗(yàn)耗時(shí)約2-2.5小時(shí)。被試每隔約20分鐘或是有需要的時(shí)候進(jìn)行短暫的休息。實(shí)驗(yàn)采用svkofizX軟件。

3結(jié)果

3.1安靜背景下的元音聲調(diào)組合感知情況

安靜背景下，CN、KNH、KNM三組被試的元音聲調(diào)感知平均正確率分別為99.4%、97.0%、93.3%。為解決統(tǒng)計(jì)中的天花板和地板效應(yīng)問(wèn)題，將感知正確率百分比轉(zhuǎn)化為RAU（rationalizedarcsine uni～；Studebaker，1985）后，以被試語(yǔ)言背景為組間變量、元音聲調(diào)組合類(lèi)型為組內(nèi)變量進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)元音聲調(diào)組合類(lèi)型主效應(yīng)顯著：F（19，513）=4.32，p<0.05，被試語(yǔ)言背景主效應(yīng)顯著：F（2，27）=9.40，p<0.05，被試語(yǔ)言背景與元音聲調(diào)組合類(lèi)型存在交互作用：F（19，513）=1.95，p<0.05。為了控制I類(lèi)錯(cuò)誤（type，error）總的發(fā)生概率，通過(guò)Bonferroni法校正后進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析，分析表明，只在感知/yl/時(shí)存在組間簡(jiǎn)單主效應(yīng)，兩兩對(duì)比檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)KNM組的感知正確率顯著低于其他兩組被試（p<0.0025；α值調(diào)整到0.05/20=0.0025），但CN組和KNH組的感知正確率之間不存在顯著差異。

3.2噪音背景下的元音聲調(diào)組合感知情況

圖1展示了三組被試在噪音背景下感知漢語(yǔ)元音聲調(diào)組合的平均正確率。如圖所示，在噪音下，CN組整體感知水平最高，其次是KNH組，感知水平最低的是KNM組被試。且就兩種噪音背景而言，無(wú)論信噪比為-4 dB或-8 dB，三組被試在BM噪音背景下感知漢語(yǔ)元音聲調(diào)組合的表現(xiàn)均優(yōu)于在Babble噪音背景下的表現(xiàn)。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。自變量共四個(gè)，分別為1個(gè)組間因素：被試的語(yǔ)言背景；3個(gè)組內(nèi)因素：元音聲調(diào)組合類(lèi)型、信噪比、噪音類(lèi)型（BM噪音和Babble噪音），因變量為被試感知元音聲調(diào)組合的正確率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，四個(gè)自變量的主效應(yīng)均顯著，其中被試語(yǔ)言背景F（2，27）=8.10，p<0.05；元音聲調(diào)組合類(lèi)型F（19，513）=96.31，p<0.05；信噪比F（1，27）=118.73，p<0.05；噪音類(lèi)型F（1，27）=632.96，p<0.05。

同時(shí)，方差分析結(jié)果表明，元音聲調(diào)組合類(lèi)型與被試的語(yǔ)言背景之間存在顯著的交互效應(yīng)：F（38，513）=2.07，p<0.05（圖2展示了不同的語(yǔ)言背景下被試感知不同類(lèi)型元音聲調(diào)組合的正確率差異）。

因此，進(jìn)一步考察語(yǔ)言背景的簡(jiǎn)單效應(yīng)。調(diào)整fl值的水平到0.0025（0.05/20）。結(jié)果表明，除/γ4//i3//i4//u2//u3/y1//y2//y4/這八個(gè)元音聲調(diào)組合外，在感知其他元音聲調(diào)組合時(shí)，不同語(yǔ)言背景的三組被試的感知正確率均存在顯著差異（所有p<0.0025）。在這12個(gè)有組間差別的元音聲調(diào)組合中，CN組的感知正確率均顯著高于KNM組的正確率（所有p<0.0025）。但CN組只在感知/a3//γ3/的情況下正確率顯著高于KNH組（p<0.0025），在其他元音聲調(diào)組合中這兩組被試沒(méi)有顯著差異。同時(shí)，KNH組只在感知/γ1/γ2/時(shí)正確率顯著高于KNM組（p<0.0025）。

再檢驗(yàn)元音聲調(diào)組合類(lèi)型的簡(jiǎn)單效應(yīng)。調(diào)整α值的水平到0.017（0.05/3）。對(duì)于三組被試來(lái)說(shuō)，感知20組不同類(lèi)型的元音聲調(diào)組合時(shí)均存在顯著差異。其中，CN組：F（19，780）=1.66，p<0.017；KNH組：F（19，780）=18.15，p<0.017；KNM組：F（19，780）=19.73，p<0.017。事后多重比較表明，對(duì)漢語(yǔ)母語(yǔ)者和高水平二語(yǔ)者來(lái)說(shuō)，/al/感知正確率最高；對(duì)中水平二語(yǔ)者來(lái)說(shuō)，/a4/感知正確率最高。對(duì)三組被試來(lái)說(shuō)，/y2/感知正確率都是最低。對(duì)于三組被試來(lái)說(shuō)，在五個(gè)元音中，/a/和/X/的感知相較其他三個(gè)元音來(lái)說(shuō)更為簡(jiǎn)單。而在四個(gè)聲調(diào)中，第二聲和第三聲的感知正確率相對(duì)較低，感知相對(duì)更為困難。

3.3安靜和噪音背景下非母語(yǔ)者對(duì)元音—聲調(diào)感知的不足

由3.1和3.2的結(jié)果可知，在安靜條件、Babble噪音和BM噪音背景下，母語(yǔ)被試的平均感知正確率均高于二語(yǔ)被試的平均感知正確率。圖3表明了在三種聽(tīng)覺(jué)背景下，母語(yǔ)組被試和二語(yǔ)組被試感知漢語(yǔ)元音聲調(diào)的平均正確率差值（即非母語(yǔ)者和母語(yǔ)者之間的差異）。

為了探究與母語(yǔ)者相比，非母語(yǔ)者元音聲調(diào)感知上的不足是否受到噪音背景及被試的語(yǔ)言背景的影響，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。自變量共三個(gè)，分別為1個(gè)組間因素：二語(yǔ)水平的高低（KNH和KNM組）；2個(gè)組內(nèi)因素：元音聲調(diào)組合類(lèi)型、聽(tīng)覺(jué)背景（包括五個(gè)水平：安靜背景、BM噪音（-4 dB SNR）、BM噪音（-8 dBSNR）、Babble噪音（-4 dB SNR）和Babble噪音（-8 dB SNR）），因變量為母語(yǔ)組被試和二語(yǔ)組被試感知漢語(yǔ)元音聲調(diào)的正確率差值，也稱(chēng)為非母語(yǔ)者的不足（non-native disadvantage）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，組內(nèi)變量元音聲調(diào)組合類(lèi)型和聽(tīng)覺(jué)背景的主效應(yīng)均顯著，其中元音聲調(diào)組合類(lèi)型：F（19，323）=7.60，p<0.05；聽(tīng)覺(jué)背景：F（4，68）=5.50，p<0.05。組間因素二語(yǔ)水平的主效應(yīng)顯著：F（1，17）=6.21，p<0.05。同時(shí)，二語(yǔ)水平與其他變量之間均不存在交互效應(yīng)（所有p>0.05）。通過(guò)Bonferroni法進(jìn)行事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，二語(yǔ)者在4種噪音條件下的感知不足均大于安靜背景下的感知不足（所有p<0.05）。同時(shí)在二語(yǔ)者中，KNM組被試的感知不足顯著高于KNH組被試（p<0.05）。

3.4元音感知、聲調(diào)感知與元音聲調(diào)組合感知的對(duì)比

在音節(jié)層面上的漢語(yǔ)語(yǔ)音感知包括元音感知及聲調(diào)感知。例如，目標(biāo)刺激是/a2/，如果被試回答的是/a3/，則視為元音感知正確，如果被試回答/γ2/則視為聲調(diào)感知正確，如果回答/a2/，則元音聲調(diào)感知都正確。因此對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行分析，以對(duì)比在不同的聽(tīng)覺(jué)背景下，元音感知，聲調(diào)感知，以及元音加聲調(diào)感知的正確率哪個(gè)更高。如圖4所示，在BM和Babble兩種噪音背景下，當(dāng)信噪比分別為-4 dB和-8 dB時(shí)，被試對(duì)于元音感知的正確率均為最高，其次是對(duì)聲調(diào)感知的正確率，對(duì)元音聲調(diào)組合的感知正確率最低。

在噪音背景下，以1個(gè)組間變量：被試的語(yǔ)言背景，3個(gè)組內(nèi)變量：感知類(lèi)型、信噪比及噪音類(lèi)型（組內(nèi)變量）為自變量，感知正確率的RAU為因變量進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。結(jié)果顯示，感知類(lèi)型[F（2，54）=125.61，p<0.05）]，信噪比值[F（1，27）=122.35，p<0.05）]，噪音類(lèi)型[F（1，27）=619.19，p<0.05）]，被試語(yǔ)言背景[F（2，27）=7.50，p<0.05）]均對(duì)感知的正確率有顯著主效應(yīng)。同時(shí)，感知類(lèi)型與被試語(yǔ)言背景間存在交互效應(yīng)，F(xiàn)（4，54）=4.75，p<0.05）。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明，對(duì)于CN組被試，元音感知的正確率顯著高于聲調(diào)感知及元音聲調(diào)組合感知的正確率（p<0.017），而聲調(diào)感知的正確率與元音聲調(diào)組合感知的正確率的差異不顯著（p>0.017）；對(duì)于二語(yǔ)組被試（KNH和KNM），三種感知類(lèi)型的正確率兩兩之間均存在顯著差異（所有p<0.017），且感知元音的正確率最高，感知元音聲調(diào)組合的正確率最低，而聲調(diào)感知的正確率居中。

3.5語(yǔ)音型噪音的能量掩蔽和信息掩蔽

3.5.1語(yǔ)音型噪音的能量掩蔽

如上所述，語(yǔ)音型噪音（Babble）的能量掩蔽值是將安靜下被試元音聲調(diào)感知的正確率與BM噪音下相應(yīng)的正確率相減所得。圖5展示了在兩種信噪比條件下，三組被試感知元音聲調(diào)組合時(shí)受到的能量掩蔽。其中，KNM組被試受到的能量掩蔽最大，其次是KNH組，CN組受到能量掩蔽的負(fù)面影響最小。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。自變量有三個(gè)，分別為1個(gè)組間變量：被試的語(yǔ)言背景，和2個(gè)組內(nèi)變量：元音聲調(diào)組合類(lèi)型和信噪比。因變量為被試在各條件下的能量掩蔽值。結(jié)果表明，三個(gè)自變量對(duì)能量掩蔽值的影響均具有顯著主效應(yīng)，其中元音聲調(diào)組合：F（1 9，513）=3.49，p<0.05；信噪比：F（1，27）=40.36，p<0.05；被試語(yǔ)言背景：F（2，27）=4.33，p<0.05。三個(gè)變量?jī)蓛芍g只有元音聲調(diào)組合和信噪比之間存在顯著的交互效應(yīng)，F(xiàn)（19，513）=12.90，p<0.05），被試語(yǔ)言背景與其他兩個(gè)變量間均不存在顯著交互效應(yīng)（所有p>0.05）。由此可見(jiàn)，被試的語(yǔ)言背景對(duì)于其漢語(yǔ)元音聲調(diào)感知中受到的能量掩蔽有顯著影響。進(jìn)而根據(jù)Bonferroni法對(duì)被試的語(yǔ)言背景進(jìn)行兩兩比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)KNM組受到的能量掩蔽顯著高于CN組（p<0.05）。而KNH與另外兩組之間的差異均不顯著（所有p>0.05）。

3.5.2語(yǔ)音型噪音的信息掩蔽

信息掩蔽值是在其他實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下，將BM噪音下被試感知元音聲調(diào)感知的正確率與Babble噪音下相應(yīng)的正確率相減所得。如圖6所示，在兩種信噪比條件下，三組被試顯示了相似的信息掩蔽。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析。自變量有三個(gè)，分別為1個(gè)組間變量：被試的語(yǔ)言背景，和2個(gè)組內(nèi)變量：元音聲調(diào)組合類(lèi)型、信噪比。因變量為被試在各條件下的信息掩蔽值。結(jié)果表明被試語(yǔ)言背景對(duì)信息掩蔽不存在顯著主效應(yīng)（p>0.05），且語(yǔ)言背景與其他兩個(gè)變量間均不存在顯著交互效應(yīng)（所有p>0.05），另外，三變量的交互作用也不顯著（p>0.05）。這些結(jié)果說(shuō)明無(wú)論何種語(yǔ)言背景的被試，受信息掩蔽影響類(lèi)似。

4討論

4.1噪音對(duì)二語(yǔ)被試感知漢語(yǔ)元音聲調(diào)感知的影響

本實(shí)驗(yàn)的主要目的之一在于探究在安靜和語(yǔ)音型噪音背景下，韓語(yǔ)母語(yǔ)者與漢語(yǔ)母語(yǔ)者在感知漢語(yǔ)元音聲調(diào)時(shí)是否有顯著差異，如有，這種顯著差異是否會(huì)受到噪音水平，即信噪比大小的影響，同時(shí)這種噪音主要是由語(yǔ)音型噪音中的能量掩蔽還是信息掩蔽造成。因此母語(yǔ)者與非母語(yǔ)者之間的語(yǔ)音感知差異是本實(shí)驗(yàn)討論的重點(diǎn)之一。根據(jù)此前的研究，非母語(yǔ)者在安靜環(huán)境下的二語(yǔ)語(yǔ)音感知表現(xiàn)比母語(yǔ)者差，而噪音會(huì)增大這種差異，且隨著噪音信噪比水平的降低，二語(yǔ)語(yǔ)音感知會(huì)更加困難，而母語(yǔ)者與非母語(yǔ)者之間的感知差異也會(huì)在從高信噪比水平到中等信噪比水平之間逐漸增大，但當(dāng)信噪比水平繼續(xù)減小時(shí)，由于信號(hào)聲強(qiáng)度過(guò)小，聽(tīng)覺(jué)上幾乎無(wú)法感知時(shí)，母語(yǔ)者和非母語(yǔ)者之間的感知差異又會(huì)減小。例如，Mayo，F(xiàn)lorentine和Butts（1997）根據(jù)英語(yǔ)習(xí)得起始年齡的不同選用了四組被試進(jìn)行句子關(guān)鍵詞復(fù)述任務(wù)，并對(duì)其分別進(jìn)行了安靜背景以及不同信噪比水平的多人嘈雜音背景下的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明母語(yǔ)者對(duì)于噪音中旬子的理解能力強(qiáng)于非母語(yǔ)者。而Jin和Liu（2012）的實(shí)驗(yàn)也證明，非母語(yǔ)者在句子識(shí)別任務(wù)中受到噪音的影響比母語(yǔ)者更大，但在實(shí)驗(yàn)信噪比水平最低時(shí)，兩者的差異反而更小。如圖3所示，本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示噪音使得非母語(yǔ)者和母語(yǔ)者之間的差別增大了，然而在-4和-8 dB信噪比下，非母語(yǔ)者相當(dāng)于母語(yǔ)者的不足并沒(méi)有變化，這可能是因?yàn)?8 dB信噪比還不夠低（例如，在-8 dB信噪比下，即使是KNM組仍能達(dá)到近40%的元音聲調(diào)識(shí)別的正確率，遠(yuǎn)高于5%的隨機(jī)正確率）。

在本實(shí)驗(yàn)中，無(wú)論是在安靜或不同噪音背景下，被試語(yǔ)言背景對(duì)被試感知漢語(yǔ)元音聲調(diào)的表現(xiàn)均有顯著影響，但這種影響主要是表現(xiàn)于漢語(yǔ)母語(yǔ)者與中水平韓語(yǔ)母語(yǔ)者之間的顯著差異，而漢語(yǔ)母語(yǔ)者與高水平韓語(yǔ)母語(yǔ)者之間的表現(xiàn)差異在大多數(shù)情況下并不顯著。這說(shuō)明在非母語(yǔ)者中，二語(yǔ)水平的高低會(huì)影響非母語(yǔ)者在不同聽(tīng)覺(jué)背景下的表現(xiàn)，在噪音背景下，這種差異更為明顯。這些結(jié)果表明，漢語(yǔ)（即二語(yǔ)）的學(xué)習(xí)經(jīng)歷會(huì)提高非漢語(yǔ)母語(yǔ)者處理語(yǔ)音的能力，且隨著漢語(yǔ)習(xí)得水平的提高，這種感知語(yǔ)音的能力更強(qiáng)。

語(yǔ)音型噪音下，兩組韓語(yǔ)母語(yǔ)者所受的負(fù)面影響要顯著大于漢語(yǔ)母語(yǔ)者。進(jìn)一步的檢驗(yàn)表明漢語(yǔ)母語(yǔ)者和非母語(yǔ)者在語(yǔ)音型噪音下的差異主要來(lái)自于能量掩蔽，而非信息掩蔽。Gareia Leeum-berri和Cooke（2006）在比較英語(yǔ)被試和西班牙被試感知英語(yǔ)輔音的差異時(shí)發(fā)現(xiàn)，在不包含信息掩蔽的語(yǔ)譜噪音中，母語(yǔ)者與非母語(yǔ)者的感知正確率差異相比安靜條件下顯著上升。由此可見(jiàn)，能量掩蔽對(duì)于非母語(yǔ)者的負(fù)面影響比母語(yǔ)者大。

三組被試所受到信息掩蔽的負(fù)面影響是相似的。這與本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)材料和刺激類(lèi)型有關(guān)。二語(yǔ)者和母語(yǔ)者在語(yǔ)音感知的高級(jí)認(rèn)知加工能力上存在差異，二語(yǔ)者接觸二語(yǔ)的類(lèi)型、程度等與母語(yǔ)者都有較大差異。而信息掩蔽正是產(chǎn)生在語(yǔ)音高級(jí)加工層面上的掩蔽作用。因此當(dāng)語(yǔ)音信號(hào)中可用于高水平加工的信息線索被消除，噪音中的信息掩蔽對(duì)母語(yǔ)者和二語(yǔ)者的影響是類(lèi)似的（楊小虎，趙勇，2014）。Cutler，Weber，Smits和Cooper（2004）的研究表明，在不同信噪比水平的多人嘈雜語(yǔ)音型噪音（multi-talkerbabble）背景中，母語(yǔ)者對(duì)二語(yǔ)者感知元音和輔音的優(yōu)勢(shì)并未隨噪音水平變化而變化。這說(shuō)明在語(yǔ)音信號(hào)的語(yǔ)義信息有限的情況下，母語(yǔ)者和二語(yǔ)者對(duì)于噪音的信息掩蔽的敏感度并無(wú)明顯差異。Cutler，Garcia Leeumberri和Cooke（2008）通過(guò)輔音感知實(shí)驗(yàn)任務(wù)的設(shè)計(jì)，也證實(shí)了語(yǔ)義信息在母語(yǔ)者和二語(yǔ)者感知差異中的重要作用。因此本實(shí)驗(yàn)中，漢語(yǔ)母語(yǔ)者和非母語(yǔ)者在漢語(yǔ)元音聲調(diào)感知中受到的信息掩蔽無(wú)顯著差別的原因可能是由于實(shí)驗(yàn)材料是漢語(yǔ)元音和聲調(diào)，并未如句子一般涉及較多高水平的語(yǔ)義線索。

此外，如圖2所示，三組被試在噪音背景下感知元音聲調(diào)組合時(shí)對(duì)于不同元音和聲調(diào)的感知情況也有相似之處。在五個(gè)元音中，/a/和/γ/的感知正確率相對(duì)較高，/u/，/i/和，V/的感知正確率相對(duì)較低。這是由于從漢語(yǔ)元音格局分布上看，/a/的第一共振峰（F1）數(shù)值遠(yuǎn)高于其他元音的Fl值（吳宗濟(jì)，1964），舌位較低，與其他元音相距較遠(yuǎn)，因此在感知時(shí)更容易被區(qū)分。/γ/乍為央元音，與其他元音在位置上有一定距離，因此感知正確率也比較高。但/i/和/y/的第一共振峰值和第二共振峰（F2）數(shù)值相近，距離也相近，而/u，i，y/三個(gè)元音都有較低的第一共振峰值，因此容易互相混淆，導(dǎo)致感知正確率較低。在四個(gè)聲調(diào)中，第二聲和第三聲的感知正確率較低，感知較為困難，而第一聲和第四聲的感知正確率相對(duì)較高，這是由于對(duì)于漢語(yǔ)母語(yǔ)和非母語(yǔ)者來(lái)說(shuō)，在噪音中二聲和三聲的感知是最容易互相混淆的（Lee et a1.，2010）。這些結(jié)果說(shuō)明語(yǔ)音型噪音對(duì)漢語(yǔ)元音和聲調(diào)的影響在漢語(yǔ)母語(yǔ)者，和漢語(yǔ)為二語(yǔ)的中，高水平者之中是類(lèi)似的。

4.2噪音對(duì)感知元音、聲調(diào)、元音聲調(diào)組合的影響差異

在對(duì)元音感知、聲調(diào)感知與元音聲調(diào)組合感知進(jìn)行對(duì)比時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在噪音背景中，被試元音感知表現(xiàn)好于聲調(diào)感知，也就是說(shuō)噪音對(duì)于聲調(diào)感知的影響大于對(duì)元音感知的影響。這可能是因?yàn)樵谠胍糁?，尤其語(yǔ)音型噪音中的調(diào)頻和調(diào)幅信息對(duì)于聲調(diào)感知的干擾大于對(duì)于元音感知的干擾（Liu，Azimi，Tahmina，&Hu;，2012；Liu，Azimi，Bhandary，&Hu;，2014）。另外，漢語(yǔ)的語(yǔ)音感知中，音位的感知權(quán)重有可能高于聲調(diào)感知的權(quán)重（Chen，Wong，&Hu;，2014）。也就是說(shuō)，在復(fù)雜的聽(tīng)覺(jué)環(huán)境下，作為被試，會(huì)去先捕捉和加工權(quán)重高的線索，即音位信息。而對(duì)于聲調(diào)，可能作為第二位的線索，其感知權(quán)重可能較音位而低。這些想法將在以后的研究中通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的探討。

5結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，漢語(yǔ)元音聲調(diào)組合的感知表現(xiàn)與被試的語(yǔ)言背景、噪音類(lèi)型等條件均相關(guān)，且母語(yǔ)者感知元音聲調(diào)的表現(xiàn)顯著高于非母語(yǔ)者的表現(xiàn)，非母語(yǔ)者內(nèi)部因二語(yǔ)水平的差異感知的表現(xiàn)又有區(qū)分。這可能是與他們?cè)谠胍舡h(huán)境下處理語(yǔ)音的能力相關(guān)。漢語(yǔ)母語(yǔ)者和非母語(yǔ)者在語(yǔ)音型噪音下的差別主要是由于噪音中能量掩蔽的影響對(duì)于非母語(yǔ)者大于母語(yǔ)者，而與信息掩蔽無(wú)關(guān)。另外，在噪音背景下，母語(yǔ)者和非母語(yǔ)者，感知元音的正確率為最高，其次是聲調(diào)感知，最低是元音-聲調(diào)組合感知率。