張紅兵

（中國(guó)刑警學(xué)院 遼寧 沈陽(yáng) 110035）

兒化音在聲紋鑒定中的特征分析

張紅兵

（中國(guó)刑警學(xué)院 遼寧 沈陽(yáng) 110035）

漢語(yǔ)的“兒化音”屬于字音韻母因卷舌動(dòng)作而發(fā)生的音變現(xiàn)象。在實(shí)際案件中由于話(huà)者情緒狀態(tài)以及語(yǔ)體的變化，會(huì)導(dǎo)致檢材和樣本中同一音節(jié)兒化程度不同，體現(xiàn)為兒化音增多、減少甚至消失的差異。本文利用語(yǔ)音分析系統(tǒng)提取兒化音的聲學(xué)參數(shù)和相關(guān)圖譜，通過(guò)特征比對(duì)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方法，實(shí)現(xiàn)話(huà)者發(fā)音兒化變異規(guī)律的分析，從而為聲紋鑒定工作提供借鑒。

兒化音 聲紋鑒定 聲學(xué)參數(shù) 共振峰

漢語(yǔ)的“兒化音”屬于字音韻母因卷舌動(dòng)作而發(fā)生的音變現(xiàn)象。漢語(yǔ)普通話(huà)中的兒化現(xiàn)象主要是由詞尾“兒”變化而來(lái)，當(dāng)詞尾“兒”長(zhǎng)期與前面得連讀就會(huì)產(chǎn)生音變，融合到前面的音節(jié)中，成為一種形象性符號(hào)，使兩個(gè)音節(jié)融合成為一個(gè)音節(jié)，這種語(yǔ)音現(xiàn)象就是“兒化”。在實(shí)際的聲紋鑒定中，語(yǔ)料中兒化音的出現(xiàn)較常見(jiàn)，變異性很大，給司法鑒定帶來(lái)了困難。

本文著眼于兒化音在聲紋鑒定中的特征分析，利用語(yǔ)音分析系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)基頻、共振峰等聲學(xué)參數(shù)并提取相關(guān)圖譜，通過(guò)圖譜比對(duì)分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方法，研究漢語(yǔ)普通話(huà)兒化音現(xiàn)象的聲學(xué)變異規(guī)律，分析出同一話(huà)者在兒化音發(fā)音過(guò)程中的穩(wěn)定特征，探索此類(lèi)穩(wěn)定特征是否有區(qū)別話(huà)者的功能，消除和降低語(yǔ)體變異、情緒變化和偽裝對(duì)檢驗(yàn)鑒定的干擾。研究結(jié)果將對(duì)聲紋鑒定工作提高較強(qiáng)的借鑒意義，而兒化音變異檢驗(yàn)?zāi)Ｊ降奶岢鲆矠檎Z(yǔ)音司法鑒定提供一個(gè)科學(xué)的依據(jù)，進(jìn)一步完善司法鑒定的內(nèi)容，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

1 兒化音現(xiàn)象

正常情況下，話(huà)者發(fā)音一般都按照一定語(yǔ)法順序進(jìn)行連續(xù)發(fā)音，各個(gè)音節(jié)之間形成音聯(lián)，從而組成長(zhǎng)短不等的一段語(yǔ)流。語(yǔ)流內(nèi)各音素緊密連接，發(fā)音部位和發(fā)音方法不斷改變，有時(shí)難免相互影響，產(chǎn)生了明顯的變化，這種語(yǔ)音變化就是語(yǔ)流音變。

1.1 兒化音原理

“兒化”是現(xiàn)代漢語(yǔ)獨(dú)有的音變現(xiàn)象之一，是北方阿爾泰語(yǔ)系民族把他們自己語(yǔ)言中的卷舌韻尾帶入漢語(yǔ)中形成的?！皟夯爆F(xiàn)象就是“兒”失去獨(dú)立的語(yǔ)言地位而變成為一個(gè)卷舌動(dòng)作，使詞尾的“兒”失去了自己的獨(dú)立性，融合到前面的音節(jié)中。現(xiàn)代漢語(yǔ)的許多方言都存在“兒化”的現(xiàn)象。絕大多數(shù)是兒化詞尾“兒”和前面音節(jié)結(jié)合成的一種特殊的音變現(xiàn)象。例如，北京話(huà)“花兒、歌兒、本人”等，雖然都寫(xiě)成兩個(gè)漢字，實(shí)際上已經(jīng)讀成一個(gè)音節(jié)，“兒”只表示前面音節(jié)的韻母加上卷舌作用，本身不再獨(dú)立發(fā)音。由兒化音變形成的兒化韻母就是兒化韻。當(dāng)詞尾“兒”長(zhǎng)期與前面得連讀就會(huì)產(chǎn)生音變，使詞尾的“兒”融合到前面的音節(jié)中，成為一種形象性符號(hào)，使兩個(gè)音節(jié)融合成為一個(gè)音節(jié)，前面音節(jié)里的韻母或多或少地發(fā)生變化。這種語(yǔ)音現(xiàn)象被稱(chēng)為“兒化”。

兒化是否使韻母產(chǎn)生了音變，取決于韻母的尾部音素發(fā)音動(dòng)作是否與卷舌動(dòng)作發(fā)生沖突（即前一個(gè)動(dòng)作是否妨礙了后一個(gè)動(dòng)作的發(fā)生），若兩者發(fā)生沖突，妨礙了卷舌動(dòng)作，兒化時(shí)韻母發(fā)音就必須有所改變。

1.2 聲紋鑒定中兒化音的影響

在實(shí)際的聲紋鑒定中，語(yǔ)料中兒化音的出現(xiàn)較常見(jiàn)，變異性很大，給司法鑒定帶來(lái)了困難，如以北京為代表的北方部分地區(qū)居民普遍存在一些音節(jié)的“兒化”。

在實(shí)際案件中，檢材語(yǔ)音一般屬于話(huà)者的自然語(yǔ)體發(fā)音，由于話(huà)者的個(gè)體發(fā)音習(xí)慣或者方音特征，往往存在著多處的兒化音現(xiàn)象；另外，某些嫌疑人為了實(shí)現(xiàn)故意偽裝的目的，也會(huì)運(yùn)用多處兒化發(fā)音來(lái)掩蓋自己的發(fā)音特征。由于檢材和樣本的發(fā)音條件發(fā)生改變，辦案人員在進(jìn)行樣本錄制時(shí)，一般采用“照本宣科”的方式，讓嫌疑人盡量自然地念出樣本語(yǔ)料內(nèi)容，此時(shí)由于話(huà)者情緒的變化以及發(fā)音內(nèi)容的限制，很難以自然的口語(yǔ)語(yǔ)體發(fā)音，普遍采用朗讀語(yǔ)體，致使語(yǔ)料中的一些兒化音分離、丟失或者減弱、變異，從而導(dǎo)致檢材和樣本中同一音節(jié)兒化程度不同。

上述情況在聽(tīng)覺(jué)上體現(xiàn)為兒化音增多、減少甚至消失，檢材和樣本質(zhì)量、數(shù)量和內(nèi)容上的差異，導(dǎo)致兒化音節(jié)的可比性降低。通過(guò)對(duì)兒化前后的語(yǔ)音能量分布進(jìn)行初步分析，發(fā)現(xiàn)了明顯差異，如圖1所示。兒化音變異的規(guī)律僅通過(guò)聲學(xué)分析辨識(shí)的可能性很小，這將明顯降低樣本語(yǔ)音的利用率，為聲紋鑒定工作增加難度。因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)圖譜比對(duì)分析，并聲學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析方法，一是研究同一話(huà)者兒化前后的發(fā)音變化規(guī)律，二是研究不同話(huà)者自身兒化現(xiàn)象的穩(wěn)定特征，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)兒化音變異的穩(wěn)定特征分析就顯得尤為重要。

圖1 話(huà)者兒化發(fā)音前后的寬帶語(yǔ)圖

2 實(shí)驗(yàn)及其分析

通過(guò)選擇不同話(huà)者進(jìn)行不同語(yǔ)料內(nèi)容的兒化和非兒化發(fā)音，比較同一話(huà)者在兩種發(fā)音方式下的各類(lèi)圖譜，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；比較不同話(huà)者兒化發(fā)音的變異規(guī)律，從而找出其個(gè)體特征。

2.1 實(shí)驗(yàn)語(yǔ)料及設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)選擇兩男一女3名發(fā)音人，選取5個(gè)兒化音音節(jié)：花（/huar/）、魚(yú)（/yur/）、哪（/nar/）、味（/weir/）、尖（/jianr/），每個(gè)話(huà)者針對(duì)上述音節(jié)在兒化和非兒化狀態(tài)下各發(fā)音4次，形成比對(duì)語(yǔ)音庫(kù)，錄音過(guò)程中要求每個(gè)音的能量強(qiáng)度保持一致。

實(shí)驗(yàn)利用PRAAT軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)圖譜的提取和數(shù)據(jù)采集，圖譜類(lèi)型包括寬帶語(yǔ)圖、頻譜圖以及共振峰軌跡圖譜，聲學(xué)參數(shù)包括基頻、強(qiáng)度以及共振峰核心頻率值。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

（1）同一話(huà)者不同語(yǔ)料內(nèi)容的寬帶語(yǔ)圖比對(duì)分析。圖2、圖3分別是話(huà)者對(duì)“味”發(fā)音兒化前后的寬帶圖譜。

圖2 味（/wei/）的寬帶語(yǔ)圖

圖3 味兒（/weir/）的寬帶語(yǔ)圖

通過(guò)比對(duì)話(huà)者發(fā)音兒化前后的寬帶語(yǔ)圖，發(fā)現(xiàn)共振峰F1、F2的變化較小，F(xiàn)1位置略微有所上升，F(xiàn)2位置有所下降，兩者的變化幅度都較小，未反映出本質(zhì)改變。觀(guān)察中高頻區(qū)的能量分布，發(fā)現(xiàn)共振峰F3的核心頻率則普遍出現(xiàn)了明顯下降，與F2的相對(duì)關(guān)系有了明顯改變。

（2）同一話(huà)者相同語(yǔ)料內(nèi)容的頻譜比較。圖4、圖5分別為兒化前后的發(fā)音頻譜。由各組頻譜圖對(duì)比可以看出，兒化后形成的兒化韻在頻譜圖主要變現(xiàn)為能量向低頻區(qū)聚攏，有明顯的峰值左移趨勢(shì)，2000～3000Hz的能量值顯著降低，F(xiàn)3的位置向低頻區(qū)偏移。

圖4 魚(yú)（/yu/）的頻譜圖

圖5 魚(yú)兒（/yur/）的頻譜圖

（3）兒化音共振峰數(shù)據(jù)分析。為了使兒化后和無(wú)兒化共振峰的數(shù)據(jù)比較起來(lái)更直觀(guān)，將實(shí)驗(yàn)發(fā)音的數(shù)據(jù)編排在一個(gè)圖表內(nèi)，并求出兒化前后各共振峰的差值△F1、△F2、△F3，詳見(jiàn)下表。通過(guò)比較表中五組發(fā)音的共振峰差值能夠發(fā)現(xiàn)，無(wú)論前后的變化值還是平均后的差值，兒化現(xiàn)象后 F3的數(shù)值變化都遠(yuǎn)大于 F1與 F2的變化，并且顯現(xiàn)出一致下降的情況，這可以看作是兒化音的顯著特征。另外還須注意的是，F(xiàn)1的絕對(duì)變化值是最小的，但是F1的相對(duì)變化的比值卻是最大的。

表 五組語(yǔ)料發(fā)音兒化前后的數(shù)值統(tǒng)計(jì)

語(yǔ)音發(fā)音具有不穩(wěn)定性，由于每次發(fā)音的語(yǔ)速存在差異，所以同一話(huà)者的共振峰時(shí)長(zhǎng)都會(huì)存在著顯著的差異，研究共振峰數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化規(guī)律就顯得尤為重要。由于F1、F2變化受其兒化韻舌位影響，所以這里我們只研究F3的位置變化。具體的處理方法是：對(duì)于測(cè)量得到的每個(gè)兒化后的語(yǔ)音的共振峰數(shù)據(jù)F3，分別按其長(zhǎng)度的 10%進(jìn)行分段，計(jì)算每段內(nèi)的平均值。這樣對(duì)于單次發(fā)音就可提取到 10個(gè)點(diǎn)位平均值，經(jīng)過(guò)時(shí)間規(guī)整以及數(shù)值擬合之后，可以獲得F3的變化軌跡，如圖6所示。

分析圖6中各軌跡線(xiàn)的走勢(shì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)F3確實(shí)存在隨時(shí)間而數(shù)值逐漸下降的現(xiàn)象，而下降的程度則由形成兒化的元音所決定：不同的元音發(fā)音，存在著下降快慢的差異。

圖6 各語(yǔ)料兒化發(fā)音的F3軌跡

3 結(jié)論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究漢語(yǔ)普通話(huà)發(fā)音中兒化音現(xiàn)象，分析兒化前后話(huà)者發(fā)音在圖譜和數(shù)據(jù)上的差異變化，總結(jié)兒化現(xiàn)象的變異規(guī)律，從而為聲紋鑒定工作提供借鑒價(jià)值。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明各元音發(fā)生兒化現(xiàn)象后 ，F(xiàn)3的頻率變化都遠(yuǎn)大于 F1與 F2的變化，并且都一致下降，這是兒化音共振峰的最顯著特征。兒化后形成的兒化韻表現(xiàn)為能量向低頻區(qū)聚攏，有明顯的高峰區(qū)左移趨勢(shì)。F1的絕對(duì)變化值是最小的，但是F1的相對(duì)變化的比值卻是最大的。F1、F2的變化值較F3較小，各元音兒化韻F3的具體的變化比較復(fù)雜，下降的幅度也有差別，這由所發(fā)元音的類(lèi)型決定。

[1]李思敬.漢語(yǔ)音韻學(xué)史文獻(xiàn)上的兒化音記錄考[J].語(yǔ)文研究，1981，（1）.

[2]林燾.北京話(huà)兒化韻個(gè)人讀音差異問(wèn)題[J].語(yǔ)文研究，1982，（2）.

[3]孫忠.普通話(huà)“兒化”現(xiàn)象語(yǔ)音性質(zhì)新探[J].池州師專(zhuān)學(xué)報(bào)，2005，（4）.

（責(zé)任編輯：孟凡騫）

H017

A

2014-10-25

張紅兵（1979-），男，河南漯河人，中國(guó)刑警學(xué)院聲像資料檢驗(yàn)技術(shù)系副教授，碩士，主要從事公安視聽(tīng)技術(shù)研究。