趙立恒 張道行

后綴元音對(duì)輔音／s／聲學(xué)時(shí)長(zhǎng)變化的影響

趙立恒1張道行2

目的 探討漢語(yǔ)普通話清擦音／s／與不同元音組合發(fā)音時(shí)后綴元音（suffix vowel，SV）對(duì)輔音／s／時(shí)長(zhǎng)變化的影響。方法 選取標(biāo)準(zhǔn)發(fā)聲的青年男、女各2人，對(duì)清擦音／s／分別與后綴元音／a／、／u／、／i／組合成的詞組／sa／、／su／、／si／進(jìn)行聲樣采集，使用美國(guó)KAY公司CSL4150軟件，對(duì)聲樣進(jìn)行語(yǔ)音處理，獲得不同SV時(shí)清擦音／s／的時(shí)程值并進(jìn)行比較。結(jié)果 SV為／a／時(shí)，男、女輔音／s／時(shí)長(zhǎng)分別為200.2和276.8 ms；SV為／i／時(shí)，男、女輔音／s／時(shí)長(zhǎng)分別為218.2和326.5 ms；SV為／u／時(shí)，男、女輔音／s／時(shí)長(zhǎng)分別為214.5和302.9 ms，女性／s／時(shí)長(zhǎng)均大于男性，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論 受到協(xié)同發(fā)音的影響，SV不同，則清擦音／s／的持阻、除阻和總時(shí)程均會(huì)發(fā)生不同的變化，且SV相同時(shí)時(shí)程變化亦受性別的影響。

時(shí)程； 清擦音； 語(yǔ)譜圖； 后綴元音

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／s／為漢語(yǔ)普通話輔音中的清擦音，冉啟斌［1］利用不同擦音的頻譜特性，對(duì)該輔音的聲學(xué)空間進(jìn)行分析，認(rèn)為／s／的譜重心最高，分散程度最小，分布范圍最?。唤鹧怕暎?］從氣壓和氣流的角度對(duì)送氣音進(jìn)行了分析，認(rèn)為送氣音發(fā)聲時(shí)所需除阻時(shí)間要長(zhǎng)一些；鮑懷翹［3］應(yīng)用動(dòng)態(tài)腭位（EPG）技術(shù)研究后認(rèn)為，在協(xié)同發(fā)音中輔音／s／的約束度居中，受后接元音的影響也居中；該研究同時(shí)也表明，輔音在協(xié)同發(fā)音中發(fā)音部位變化不大，發(fā)音部位變化的主要原因是受后接元音舌位高低的影響。為了解協(xié)同發(fā)音對(duì)清擦音／s／的影響如何，本研究選擇清擦音／s／后接不同元音的詞，用語(yǔ)譜圖的測(cè)量方法分析不同后綴元音對(duì)其聲學(xué)時(shí)長(zhǎng)的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 研究對(duì)象為隨機(jī)抽取的4名無(wú)言語(yǔ)語(yǔ)言和聽力障礙、無(wú)嗓音疾病史、無(wú)影響發(fā)聲的疾病、愿意接受該實(shí)驗(yàn)的正常健康青年4名（男2名，女2名），年齡最小24歲，最大26歲，平均25歲。

1.2 研究方法

1.2.1 檢測(cè)設(shè)備及聲樣采集 檢測(cè)設(shè)備為美國(guó)的Kay CSL4150軟件包，配置降噪麥克風(fēng)，標(biāo)準(zhǔn)揚(yáng)聲器，PIV，256M計(jì)算機(jī)，該軟件同時(shí)具備錄音和語(yǔ)音分析的功能。

檢測(cè)在標(biāo)準(zhǔn)錄音室完成，環(huán)境噪聲不超過40 dB SPL。檢測(cè)對(duì)象取坐位，正面對(duì)麥克風(fēng)距離0.5米。按中央人民廣播電臺(tái)新聞播音的語(yǔ)流速度、用60～70 d B SPL的音量發(fā)聲，發(fā)聲的音高控制在中央“C”調(diào)的4～5水平（可用五線譜）。

聲樣采集：發(fā)聲材料為10個(gè)雙音節(jié)詞，詞的結(jié)構(gòu)方式為／a-sa／、／a-si／、／a-su／、／z-sa／、／zsi／、／z-su／、／zh-sa／、／zh-si／、／zh-su／、／isa／、／i-si／、／i-su／、／u-sa／、／u-si／、／u-su／，每個(gè)詞讀1遍，共60個(gè)音。

1.2.2 聲樣分析方法 錄制的聲樣文件被轉(zhuǎn)成Excel文件，進(jìn)入CSL4150軟件包，制成三維語(yǔ)圖。

輔音時(shí)程的確定方法：在20～15 000 Hz頻帶進(jìn)行LPC三維曲線的描計(jì)，使用語(yǔ)音切割、合成技術(shù)，提取時(shí)間軸上輔音／s／的部分，在譜圖上進(jìn)行標(biāo)記和測(cè)量，并將切割下的純輔音部分進(jìn)行再合成后，進(jìn)行聽覺檢驗(yàn)，如不丟失原輔音的聲學(xué)效果并且輔音的起始和結(jié)尾無(wú)元音譜圖，確定為該輔音的時(shí)程。根據(jù)語(yǔ)譜圖的變化，提?。痵／的成阻-持阻-除阻的連續(xù)時(shí)間變化。截圖方法參照鄭玉玲關(guān)于清輔音／sh／對(duì)以上三點(diǎn)的界定，見圖1。

圖1 輔音／s／的時(shí)程截取方法

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS17.5統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)輔音時(shí)長(zhǎng)和各段時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 清擦音／s／與后綴元音／a／、／i／、／u／組合成／sa／、／si／、／su／的輔音不同時(shí)段的時(shí)程（表1） 由表1可見，清擦音／s／后接元音分別為／a／、／i／和／u／的輔音成阻時(shí)長(zhǎng)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；／sa／與／su／之間輔音的除阻時(shí)長(zhǎng)、／sa／與／su／之間及／si／與／su／之間輔音的總時(shí)長(zhǎng)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；／sa／、／si／之間和／si／、／su／之間輔音持阻時(shí)長(zhǎng)、除阻時(shí)長(zhǎng)，／sa／、／si／之間輔音總時(shí)長(zhǎng)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表1 清擦音／s／與后綴元音／a／、／i／、／u／組合成的三輔音時(shí)程的比較（ms，±s）

表1 清擦音／s／與后綴元音／a／、／i／、／u／組合成的三輔音時(shí)程的比較（ms，±s）

2.2 不同性別清擦音／s／與后綴元音／a／、／i／、／u／組合成／sa／、／si／、／su／三輔音時(shí)程的比較（表2）

表2 清擦音／s／與后綴元音／a／、／i／、／u／組合成的三輔音在不同性別受試者間時(shí)程的比較（ms，±s）

表2 清擦音／s／與后綴元音／a／、／i／、／u／組合成的三輔音在不同性別受試者間時(shí)程的比較（ms，±s）

由表2可見，不同性別間／sa／、／si／、／su／的輔音成阻時(shí)長(zhǎng)和／si／的輔音除阻時(shí)長(zhǎng)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；不同性別間／sa／、／si／、／su／的輔音持阻時(shí)長(zhǎng)和不同性別間／sa／、／su／輔音除阻時(shí)長(zhǎng)和總時(shí)長(zhǎng)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

3 討論

人類對(duì)語(yǔ)音的識(shí)別包括對(duì)聲音單元的頻率和時(shí)長(zhǎng)的識(shí)別，聽障患者在交流時(shí)出現(xiàn)的語(yǔ)音識(shí)別障礙以及正常人對(duì)男聲、女聲、語(yǔ)氣、語(yǔ)調(diào)等的區(qū)分均涉及對(duì)語(yǔ)音最小單元的頻率和時(shí)長(zhǎng)的區(qū)別認(rèn)識(shí)。本研究從語(yǔ)音最小單元——輔音的時(shí)長(zhǎng)入手，了解不同性別者發(fā)清輔音／s／在不同后接元音時(shí)的時(shí)長(zhǎng)變化。

3.1 漢語(yǔ)普通話輔音的時(shí)長(zhǎng) 齊士鈐［4］于1982年應(yīng)用語(yǔ)圖儀對(duì)漢語(yǔ)普通話輔音的時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行研究，為了方便分析，他先將信號(hào)以高頻提升，應(yīng)用語(yǔ)圖儀的最高檔，同時(shí)展寬語(yǔ)圖的時(shí)間維，以提高測(cè)量的精度，得出每個(gè)漢語(yǔ)普通話輔音的總時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)同一輔音的男女時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，男性清擦音／s／的總時(shí)長(zhǎng)為120.4 ms，女性為163.4 ms，總體為140.3 ms；鮑懷翹等［3］應(yīng)用EPG技術(shù)將輔音發(fā)音時(shí)的舌腭關(guān)系一目了然地展現(xiàn)在一種連續(xù)顯示的腭位圖上，使每個(gè)輔音的發(fā)音方法更加準(zhǔn)確，他通過對(duì)漢語(yǔ)普通話輔音進(jìn)行研究，得出了塞音及塞擦音的總時(shí)長(zhǎng)及分段時(shí)長(zhǎng)。

本研究應(yīng)用的語(yǔ)譜圖即語(yǔ)音信號(hào)的頻譜圖，在語(yǔ)音分析中具有重要的價(jià)值，被視為可視語(yǔ)言。它采用二維平面來(lái)表達(dá)三維信息，從語(yǔ)譜圖上不但可以非常直觀地看出共振峰特征，還可以明顯區(qū)分出不同發(fā)音的不同形狀，故可用圖像處理的方法來(lái)完成語(yǔ)音信號(hào)的處理與識(shí)別。

3.2 漢語(yǔ)普通話中清擦音／s／的語(yǔ)音特點(diǎn) 漢語(yǔ)普通話輔音按照發(fā)音部位和發(fā)音方法可以分為四類：塞音、塞擦音、擦音和鼻音。其中塞音和塞擦音由于發(fā)音中有爆破，在語(yǔ)譜圖上可形成明顯的沖直條，因此其發(fā)音過程中成阻、持阻和除阻以及無(wú)聲間隙（silent gap，GAP）、嗓音起始時(shí)間（voice onset time，VOT）等相對(duì)易于識(shí)別研究，對(duì)它們的認(rèn)識(shí)也相對(duì)深入［5，6］。以往的研究結(jié)果表明，從輔音總時(shí)長(zhǎng)來(lái)看，擦音＞送氣塞擦音＞送氣塞音＞不送氣塞擦音＞不送氣塞音［7］，即擦音的總時(shí)長(zhǎng)是以上幾種輔音中最長(zhǎng)的。

擦音非常復(fù)雜，發(fā)音部位各不相同，而且發(fā)音方法也存在一定程度的差別。發(fā)音時(shí)兩部分發(fā)音器官只阻礙而不閉塞氣流通路，氣流從阻礙而形成的縫隙中摩擦而出，輻射出口外形成摩擦聲［2］。擦音的持阻時(shí)段是舌腭收緊縫隙最小的時(shí)段，此時(shí)，肺部氣流從收緊縫隙后面持續(xù)、快速釋放出來(lái)形成湍流，語(yǔ)圖上可以看到穩(wěn)定的噪聲譜，擦音的除阻在持續(xù)送氣之后開始，過渡到下一個(gè)音段結(jié)束。

清擦音／s／的時(shí)長(zhǎng)比例特點(diǎn)為持阻時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)，且占總時(shí)長(zhǎng)的比率均大于50%，同時(shí)，／s／的持阻段和除阻段時(shí)長(zhǎng)又受協(xié)同發(fā)音的影響。／s／為舌前音，從EPG中可以看到，它的收緊點(diǎn)在舌和上腭之間。／s／舌腭成阻的部位接觸面積較小，是舌尖與齒齦后半部的接觸，而元音／a／、／u／是空接觸，／i／的接觸比最大。因此，當(dāng)／s／的自然后接元音分別為／a／、／i／、／u／時(shí)，由于受協(xié)同發(fā)音的影響，輔音／s／的持阻段、除阻段和總時(shí)長(zhǎng)有顯著的差別，但／a／、／u／之間和／i／、／u／之間差異不顯著。這可能與元音的發(fā)音位置有關(guān)，／a／為低元音，／i／為高元音，而／u／為中元音，輔音／s／向不同元音的發(fā)音位置過渡所需時(shí)間有差異，且此種差異也與發(fā)音位置不同表現(xiàn)出一致的規(guī)律，即后接元音為／a／時(shí)的持阻時(shí)長(zhǎng)短于后接元音為／u／時(shí)的持阻時(shí)長(zhǎng)，而后接元音為／u／時(shí)的持阻時(shí)長(zhǎng)短于后接元音為／i／的持阻時(shí)長(zhǎng)，此種規(guī)律男女均同。但是，后接元音相同時(shí)，輔音／s／的持阻段和除阻段時(shí)長(zhǎng)也受到了性別的影響。

本研究表明，漢語(yǔ)清擦音／s／的聲學(xué)時(shí)長(zhǎng)會(huì)受協(xié)同發(fā)音的影響，即后接元音不同，總時(shí)長(zhǎng)和持阻時(shí)長(zhǎng)會(huì)明顯不同，且性別不同也會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生明顯的影響。

1 冉啟斌.輔音聲學(xué)格局研究［J］.當(dāng)代外語(yǔ)研究，2011（9）：12.

2 金雅聲，胡阿旭.蒙古語(yǔ)不送氣／送氣輔音的聲學(xué)研究［J］.西北民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，31：5.

3 鮑懷翹，鄭玉玲.普通話動(dòng)態(tài)腭位研究［J］.南京師范大學(xué)文學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，3：1.

4 齊士鈐，張家騄.漢語(yǔ)普通話輔音音長(zhǎng)分析［J］.聲學(xué)學(xué)報(bào)，1982，7：8.

5 鮑懷翹.普通話語(yǔ)音生理和聲學(xué)分析簡(jiǎn)介（續(xù)1）［J］.聽力學(xué)及言語(yǔ)疾病雜志，2004，12：285.

6 鮑懷翹.普通話語(yǔ)音生理和聲學(xué)分析簡(jiǎn)介（續(xù)2）［J］.聽力學(xué)及言語(yǔ)疾病雜志，2004，12：357.

7 吳宗濟(jì)，林茂燦.實(shí)驗(yàn)語(yǔ)音學(xué)概要［M］.北京：高等教育出版社，1989.132～133.

（2014-03-10收稿）

（本文編輯 雷培香）

The InfIuence of the Suffix VoweI on the Duration of VoiceIess Fricative S in Mandarin Chinese

Zhao Liheng*，Zhang Daoxing
（*Department of OtoIaryngoIogy，Beijing Xiaotangshan HospitaI，Beijing，102211，China）

Objective To find out the influence of different suffix vowel（abbreviation：SV）on the duration of／s／（a voiceless fricative）with acoustic detection method.Methods Two men and two women who were fluent in Mandarin Chinese were recruited in this study.The words included／s／and the suffix vowel／a／，／u／or／i／.The CSL4150 software from Kay Co.was used to analyze the words.Then we compared the durations of／s／when the suffix vowel was／a／，／i／and／u／，respectively.The influence of difference suffix vowel on the duration was examined，and gender effects were also studied on the duration.ResuIts As a voiceless fricative，when the suffix vowel was／a／，the duration for males was 200.2，and 276.8 ms for females，respectively.When the suffix vowel was／i／，the duration for males was 218.2，and 326.5 ms for females，respectively.When the suffix vowel was／u／，the duration for males was 214.5，and 302.9 ms for females，respectively.ConcIusion When the suffix vowel is different，the duration of stop，resistance and in number is different，and also affected by gender.

Duration； Voiceless fricative； Spectrogram； Suffix vowel

10.3969／j.issn.1006-7299.2015.01.007

時(shí)間：2014-9-11 9：02

H018

A

1006-7299（2015）01-0029-03

1 北京小湯山醫(yī)院耳鼻咽喉科（北京 102211）； 2 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院耳鼻咽喉科

趙立恒，女，天津人，主治醫(yī)師，碩士，研究方向：嗓音醫(yī)學(xué)。

趙立恒（Email：zhaoliheng16@sina.com）

·臨床研究·